- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫．我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而此毒蛋白对人畜无害．通过基因工程的方法，我国已将该毒蛋白基因移人棉株细胞内并实现成功表达．由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益．请根据上述材料回答下列问题：
（1）进行基因操作“四步曲”是：提取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→______．
（2）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是______的结果．
（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为______．
（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的______．
（5）该项科学成果在环境保护上的重要作用是______．
（6）题中“毒蛋白基因转人棉花植株内并实现成功表达中的“成功表达”含义是指______．
（7）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是______．
（8）现代农业防治害虫的新理念是：将害虫数量控制在不危害农作物的较低水平，而不是消灭害虫．其依据是______．
（9）转基因技术有利有弊，请各举一例加以说明：
有利方面：______．
有害方面：______．
正确答案
解：（1）进行基因操作“四步曲”是：提取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定翻译
（2）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是农药对害虫的变异类型进行定向选择的结果．
（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为：抗虫基因
（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的基因重组．
（5）该项科研成果在环境保护上的重要作用是减少了农药对环境的污染，保护了生态环境．
（6）题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”说明毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白．
（7）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍．
（8）本着保护生物多样性，维持生态系统的稳定性原则，生物防治就是利用生物来防治病虫害．可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类．它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法．它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物．它的最大优点是不污染环境．
（9）转基因技术有利有弊，用于疾病的诊断和治疗则有利，而培育优良动、植物新品种可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等则不利．
故答案为：
（1）目的基因的检测与鉴定翻译
（2）农药对害虫的变异类型进行选择转录
（3）抗虫基因
（4）基因重组
（5）减少了农药对环境的污染，保护了生态环境
（6）毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白
（7）目的性强，育种周期短，克服了远源杂交不亲和的障碍，能定向改变生物的遗传性状
（8）保护生物多样性，维持生态系统的稳定性
（9）用于疾病的诊断和治疗；用于培育优良动、植物新品种，不利于环境保护 可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
解析
解：（1）进行基因操作“四步曲”是：提取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定翻译
（2）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是农药对害虫的变异类型进行定向选择的结果．
（3）“转基因抗虫棉”抵抗害虫的遗传信息表达过程可以表示为：抗虫基因
（4）“转基因抗虫棉”的抗虫变异，属于可遗传变异类型中的基因重组．
（5）该项科研成果在环境保护上的重要作用是减少了农药对环境的污染，保护了生态环境．
（6）题中“毒蛋白基因转入棉花植株内并实现成功表达”中的“成功表达”说明毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白．
（7）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是目的性强，育种周期短，克服了远缘杂交不亲和的障碍．
（8）本着保护生物多样性，维持生态系统的稳定性原则，生物防治就是利用生物来防治病虫害．可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫三大类．它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法．它利用了生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物．它的最大优点是不污染环境．
（9）转基因技术有利有弊，用于疾病的诊断和治疗则有利，而培育优良动、植物新品种可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等则不利．
故答案为：
（1）目的基因的检测与鉴定翻译
（2）农药对害虫的变异类型进行选择转录
（3）抗虫基因
（4）基因重组
（5）减少了农药对环境的污染，保护了生态环境
（6）毒蛋白基因在棉花细胞内经转录和翻译合成了毒蛋白
（7）目的性强，育种周期短，克服了远源杂交不亲和的障碍，能定向改变生物的遗传性状
（8）保护生物多样性，维持生态系统的稳定性
（9）用于疾病的诊断和治疗；用于培育优良动、植物新品种，不利于环境保护 可能引起环境问题、食物安全性问题、生物安全性问题等
治疗心脏病的药物TPA是一种组织纤维蛋白溶酶原活化剂，可利用生物工程技术来生产．如图是利用生物工程技术让羊生产TPA的大致过程，图中①、②、③、④表示部分生产过程．请据图分析回答：
（1）图中①表示______的构建，所用的工具酶有______、______．
（2）图中②过程选择受精卵作为TPA基因受体细胞的主要原因是______；若需体外形成羊的受精卵，需在______（垂体激素）的作用下促其排卵，然后再进行体外受精．
（3）图中③过程是否成功，与供体和受体的______状况有关；受体对移入子宫的______基本上不发生______反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（4）图中④过程表示产生大量的克隆羊，则该过程可采用的技术有______，这些克隆羊的基因型______（填“相同”或“不同”）．
正确答案
解：（1）图中①表示基因表达载体的构建，该过程首先要用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，其次还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）由于受精卵发育的全能性最高，因此图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞；给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．
（3）图中③表示胚胎移植过程，该过程是否成功，与供体和受体的生理状况有关，因此受体母羊需要进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（4）要扩大转基因羊群，可采取细胞核移植技术转基因羊进行克隆和胚胎分割，由于采用克隆技术形成的后代的核遗传物质都来自供体，来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此这些克隆羊的基因型相同．
故答案为：
（1）基因表达载体 限制酶和DNA连接酶
（2）受精卵发育的全能性最高 促性腺激素
（3）生理 胚胎 免疫排斥
（4）细胞核移植和胚胎分割移植 相同
解析
解：（1）图中①表示基因表达载体的构建，该过程首先要用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子，其次还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）由于受精卵发育的全能性最高，因此图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞；给良种母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵．
（3）图中③表示胚胎移植过程，该过程是否成功，与供体和受体的生理状况有关，因此受体母羊需要进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．受体对移入子宫的胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能．
（4）要扩大转基因羊群，可采取细胞核移植技术转基因羊进行克隆和胚胎分割，由于采用克隆技术形成的后代的核遗传物质都来自供体，来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此这些克隆羊的基因型相同．
故答案为：
（1）基因表达载体 限制酶和DNA连接酶
（2）受精卵发育的全能性最高 促性腺激素
（3）生理 胚胎 免疫排斥
（4）细胞核移植和胚胎分割移植 相同
（1）通过转基因技术使野生品种的抗性基因转移到农作物中去，已经得到抗性强的农作物新品种，反映了生物多样性具有______
A．间接使用价值 B．潜在使用价值 C．科学研究价值 D．美学价值
（2）将②连接到①上并形成③，常用到的酶有______和______，抗枯萎病基因能够拼接到①上，其物质基础是______．
（3）为使抗枯萎病的基因成功表达，需构建基因表达载体，一个完整的基因表达载体除目的基因、复制原点之外还需具备的是______、______、______．
（4）经检测，被③侵染的金花茶叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经在金花茶细胞内得到______．该项科技成果在环境保护上的意义是______．欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是______，依据的理论基础是______．
（5）基因工程技术还可用于基因诊断和基因治疗，基因诊断的基本原理是______，基因治疗包括______和______两种方法，采用的载体通常是______．
正确答案
解：（1）通过转基因技术使野生品种的抗性基因转移到农作物中去，已经得到抗性强的农作物新品种，反映了生物多样性具有直接价值（科学研究价值）．
（2）将②连接到①上并形成③的过程中，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，其次还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；由于不同生物的DNA结构成分基本相同且都是双螺旋结构，因此抗枯萎病基因能够拼接到①上．
（3）基因表达载体的组成包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因等．
（4）经检测，被③侵染的金花茶叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经在金花茶细胞内得到表达．通过基因工程技术获得抗病性植株，可以减少化学农药的使用，减轻环境污染．植物组织培养技术能快速繁育优良品种，因此欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用植物组织培养技术；植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性．
（5）基因诊断的基本原理是DNA分子杂交；基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两种方法，采用的载体通常是（修饰的）动物病毒．
故答案为：
（1）C
（2）限制性内切酶、DNA连接酶 DNA结构成分基本相同且都是双螺旋结构
（3）启动子 终止子 标记基因
（4）表达 减轻农药对环境的污染 植物组织培养 细胞的全能性
（5）DNA分子杂交 体外基因治疗和体内基因治 （修饰的）动物病毒（或修饰的腺病毒）
解析
解：（1）通过转基因技术使野生品种的抗性基因转移到农作物中去，已经得到抗性强的农作物新品种，反映了生物多样性具有直接价值（科学研究价值）．
（2）将②连接到①上并形成③的过程中，首先需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，其次还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒；由于不同生物的DNA结构成分基本相同且都是双螺旋结构，因此抗枯萎病基因能够拼接到①上．
（3）基因表达载体的组成包括目的基因、复制原点、启动子、终止子和标记基因等．
（4）经检测，被③侵染的金花茶叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经在金花茶细胞内得到表达．通过基因工程技术获得抗病性植株，可以减少化学农药的使用，减轻环境污染．植物组织培养技术能快速繁育优良品种，因此欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用植物组织培养技术；植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性．
（5）基因诊断的基本原理是DNA分子杂交；基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗两种方法，采用的载体通常是（修饰的）动物病毒．
故答案为：
（1）C
（2）限制性内切酶、DNA连接酶 DNA结构成分基本相同且都是双螺旋结构
（3）启动子 终止子 标记基因
（4）表达 减轻农药对环境的污染 植物组织培养 细胞的全能性
（5）DNA分子杂交 体外基因治疗和体内基因治 （修饰的）动物病毒（或修饰的腺病毒）
材料一：人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素．所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段，拼接而成，并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解．将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素．
材料二：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性．
（1）材料一中基因工程操作是采用______方法获得目的基因的．获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，这是因为______．要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用______技术．
（2）根据上述描述，转基因操作时所用的载体是______，载体上的______可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）材料二属于______工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对______进行改造，或制造一种______的技术．
正确答案
解：（1）根据题干信息可知材料一中基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．虽然获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同，所以但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．目的基因可以采用PCR技术扩增产生大量的目的基因．
（2）根据“将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中”可知该过程的载体是农杆菌的Ti质粒，质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）材料二中的技术属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术．
故答案为：
（1）人工合成 密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同 PCR
（2）农杆菌的Ti质粒 T-DNA
（3）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质
解析
解：（1）根据题干信息可知材料一中基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的．虽然获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同，密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同，所以但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同．目的基因可以采用PCR技术扩增产生大量的目的基因．
（2）根据“将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中”可知该过程的载体是农杆菌的Ti质粒，质粒上的T-DNA可以转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．
（3）材料二中的技术属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术．
故答案为：
（1）人工合成 密码子具有简并性（或一种氨基酸有多个密码子），基因序列不同，蛋白质可以相同 PCR
（2）农杆菌的Ti质粒 T-DNA
（3）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质
如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线．图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点．
据图回答：
（1）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用______限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因．筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含______的培养基上进行．
（2）能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是______（填字母代号）．
A．启动子 B．tetR C．复制原点 D．ampR
（3）过程①可采用的操作方法是______（填字母代号）．
A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化 C．显微注射 D．细胞融合
（4）过程②采用的生物技术是______．
（5）对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体．这利用了细胞的______性．
（6）为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用______（填字母代号）技术．
A．核酸分子杂交 B．基因序列分析 C．抗原-抗体杂交 D．PCR．
正确答案
解：（1）由图中信息可知，载体上有HindⅢ和BamHⅠ酶切位点，目的基因上也有它们的酶切位点，应用此2种酶切．当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，tetR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要含氨苄青霉素的培养基上进行．
（2）能让目的基因开始表达的是启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．
（3）将目的基因导入到动物中常用显微注射法．
（4）早期胚胎移入代孕牛的体内利用的是胚胎移植的技术．
（5）对早期胚胎进行切割，经过程胚胎移植过程可获得多个新个体都发育成了个体，这体现了细胞全能性．
（6）一般检测目的基因是否表达里用抗原-抗体杂交的方法．
故答案为：
（1）HindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素
（2）A （3）C
（4）胚胎移植
（5）全能
（6）C
解析
解：（1）由图中信息可知，载体上有HindⅢ和BamHⅠ酶切位点，目的基因上也有它们的酶切位点，应用此2种酶切．当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，tetR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要含氨苄青霉素的培养基上进行．
（2）能让目的基因开始表达的是启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．
（3）将目的基因导入到动物中常用显微注射法．
（4）早期胚胎移入代孕牛的体内利用的是胚胎移植的技术．
（5）对早期胚胎进行切割，经过程胚胎移植过程可获得多个新个体都发育成了个体，这体现了细胞全能性．
（6）一般检测目的基因是否表达里用抗原-抗体杂交的方法．
故答案为：
（1）HindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素
（2）A （3）C
（4）胚胎移植
（5）全能
（6）C
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