- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
如图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图．据图回答：
（1）获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在______酶的催化下，合成合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的______序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的______序列，再通过______方法合成所需基因．
（2）利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有______、______、4种脱氧核糖核苷酸和______酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成．
（3）由A和载体B拼接形成的C通常称为______．
（4）在基因工程中，常用Ca2+处理D，D称为______；其目的是______．
正确答案
解：（1）获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的脱氧核苷酸序列，再通过人工合成（化学）方法合成所需基因．
（2）利用PCR技术扩增DNA时所需的条件：引物、模板DNA、原料（4种脱氧核糖核苷酸）和耐热性的DNA聚合酶等．
（3）由A和载体B拼接形成的C称为重组DNA．
（4）将目的基因导入微生物细胞时，常用Ca2+处理，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样可以提高受体细胞的转化率．
故答案为：
（1）逆转录 氨基酸 脱氧核苷酸 人工合成（化学）
（2）引物 模板DNA 耐热性的DNA聚合
（3）重组DNA
（4）感受态细胞 提高受体细胞的转化率
解析
解：（1）获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在逆转录酶的催化下，合成合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的脱氧核苷酸序列，再通过人工合成（化学）方法合成所需基因．
（2）利用PCR技术扩增DNA时所需的条件：引物、模板DNA、原料（4种脱氧核糖核苷酸）和耐热性的DNA聚合酶等．
（3）由A和载体B拼接形成的C称为重组DNA．
（4）将目的基因导入微生物细胞时，常用Ca2+处理，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，这样可以提高受体细胞的转化率．
故答案为：
（1）逆转录 氨基酸 脱氧核苷酸 人工合成（化学）
（2）引物 模板DNA 耐热性的DNA聚合
（3）重组DNA
（4）感受态细胞 提高受体细胞的转化率
（1）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是______．人体蛋白质基因“插入”后连接 在羊体细胞染色体中时需要的酶是______．
（2）请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图．
（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是______是相同的，该基因导入受体细胞所用的工具是，其种类有______、______等．
正确答案
解：（1）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因需要限制酶；基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要DNA连接酶．
（2）该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是-G↓GATCC-，因此质粒被切割形成黏性末端的过程图如下：
（3）由于不同生物的DNA具有相同的组成和结构，因此不同生物的能够连接在一起形成重组DNA分子．将目的基因导入受体细胞需要运载体，常用的运载体有质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）
（3）人和羊DNA的组成和结构 载体 质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物
解析
解：（1）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因需要限制酶；基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要DNA连接酶．
（2）该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是-G↓GATCC-，因此质粒被切割形成黏性末端的过程图如下：
（3）由于不同生物的DNA具有相同的组成和结构，因此不同生物的能够连接在一起形成重组DNA分子．将目的基因导入受体细胞需要运载体，常用的运载体有质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等．
故答案为：
（1）限制酶 DNA连接酶
（2）
（3）人和羊DNA的组成和结构 载体 质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物
（1）科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中，常用的方法是______．由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中，因而有时会导致早期胚胎死亡，最可能原因是______．
（2）从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类体积小、核大具有发育的全能性的细胞是______．
（3）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行______处理，经过“最后一道工序”______，植入到受体母绵羊体内．
（4）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对______起到重要作用．生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、整体性、______、______及系统学和工程学原理等原理．
正确答案
解：（1）科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中，常用的方法是显微注射由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中，外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达，因而有时会导致早期胚胎死亡．
（2）从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类体积小、核大具有发育的全能性的细胞是胚胎干细胞（ES或EK细胞）．
（3）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，经过“最后一道工序”胚胎移植，植入到受体母绵羊体内．
（4）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对环境保护起到重要作用．生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、整体性、物种多样性、协调与平衡与系统学和工程学原理等原理．
故答案为：
（1）显微注射 外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
（2）胚胎干细胞（ES或EK细胞）
（3）胚胎分割 胚胎移植
（4）环境保护 物种多样性 协调与平衡
解析
解：（1）科学家将外源基因导入绵羊的受精卵中，常用的方法是显微注射由于外源基因可能随机插入到受精卵的DNA中，外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达，因而有时会导致早期胚胎死亡．
（2）从早期胚胎或原始性腺分离出来的一类体积小、核大具有发育的全能性的细胞是胚胎干细胞（ES或EK细胞）．
（3）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹期或囊胚期阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，经过“最后一道工序”胚胎移植，植入到受体母绵羊体内．
（4）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对环境保护起到重要作用．生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、整体性、物种多样性、协调与平衡与系统学和工程学原理等原理．
故答案为：
（1）显微注射 外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
（2）胚胎干细胞（ES或EK细胞）
（3）胚胎分割 胚胎移植
（4）环境保护 物种多样性 协调与平衡
回答下列有关基因工程的问题．
（1）基因工程操作过程的实现至少需要三种必要的工具：限制性核酸内切酶、运载体、______．
（2）下列有关限制性核酸内切酶的描述，正确的是______（多选）．
A．从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应
B．限制性核酸内切酶能识别DNA、切割DNA任一序列
C．限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响
D．质粒分子经限制性核酸内切酶切割后，含有2个游离的磷酸基团．
E．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
（3）与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是______．
A．逆转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．
（4）用限制酶HindⅢ，BamH I和二者的混合物分别降解一个4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如图3所示：P．F．Productions后期制作．
据此分析，这两种限制性内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是______．
A．HindⅢl个，BamHI 2个 B．HindⅢ2个，BamHI 3个
C．HindⅢ2个，BamHI 1个 D．HindIII和BamHI各有2个
（5）DNA分子结构的稳定性与氢键数目的多少有关．若对图1中质粒进行改造，增加其稳定性，表中哪种酶的酶切位点会增多？______．
A． BamH I B． HindⅢC．EcoR I D．Sma I
（6）用图1中的质粒和图2中的外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是______．
（7）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止______．
正确答案
解：（1）基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶、运载体、DNA连接酶．
（2）A、从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应，A正确；
B、限制性核酸内切酶具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的脱氧核苷酸之间切割磷酸二酯键，B错误；
C、酶的作用条件温和，其活性受温度、pH的影响，C正确；
D．质粒分子经限制性核酸内切酶切割后形成线状DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，D正确；
E．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，E错误．
故选：ACD．
（3）限制性核酸内切酶与DNA聚合酶、DNA连接酶的作用部位完全相同，都是磷酸二酯键．
（4）由以上分析可知，该线性DNA分子上含有1个HindⅢ切割位点，含有2个BamHI切割位点．
（5）C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此C和G的含量越多，该DNA分子的结构越稳定．SmaI中C和G含量最多，因此对图1中质粒进行改造时，要增加其稳定性，SmaI的酶切位点会增多．
（6）质粒上的抗性基因中和外源DNA分子的目的基因中都含有SmaⅠ切割位点，用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因，因此切割质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用SmaⅠ切割．
（7）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，也可以防止质粒和目的基因的反向连接．
故答案为：
（1）DNA连接酶
（2）ACD
（3）C
（4）A
（5）D
（6）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（7）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
解析
解：（1）基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶、运载体、DNA连接酶．
（2）A、从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应，A正确；
B、限制性核酸内切酶具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的脱氧核苷酸之间切割磷酸二酯键，B错误；
C、酶的作用条件温和，其活性受温度、pH的影响，C正确；
D．质粒分子经限制性核酸内切酶切割后形成线状DNA分子，含有2个游离的磷酸基团，D正确；
E．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，E错误．
故选：ACD．
（3）限制性核酸内切酶与DNA聚合酶、DNA连接酶的作用部位完全相同，都是磷酸二酯键．
（4）由以上分析可知，该线性DNA分子上含有1个HindⅢ切割位点，含有2个BamHI切割位点．
（5）C和G之间有3个氢键，A和T之间有2个氢键，因此C和G的含量越多，该DNA分子的结构越稳定．SmaI中C和G含量最多，因此对图1中质粒进行改造时，要增加其稳定性，SmaI的酶切位点会增多．
（6）质粒上的抗性基因中和外源DNA分子的目的基因中都含有SmaⅠ切割位点，用SmaⅠ切割会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因，因此切割质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用SmaⅠ切割．
（7）与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，也可以防止质粒和目的基因的反向连接．
故答案为：
（1）DNA连接酶
（2）ACD
（3）C
（4）A
（5）D
（6）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（7）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
如图为转基因烟草培育过程流程图，请回答：
（l）携带外源基因的质粒除了含有外源基因外，还包括______、______、复制原点和标记基因中标记基因的作用是______，构建携带外源基因的质粒时，需要使用的工具酶是______．
（2）图中目的基因导人烟草细胞的方法是______，感染过程是利用农杆菌中Ti质粒上的______，使外源基因进入并整合到烟草染色体DNA上．此外另一十分简便经济的导人方法是______．
（3）将含有目的基因的受体细胞培养成烟草植株的技术叫做______，其理论基础是______，图中的生根、长芽过程属于______过程．
（4）在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加______，同时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的另一关键是______．
正确答案
解：（l）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中国是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来；构建基因表达载体时，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）由图可知，将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，其原理是：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．将目的基因导入植物细胞的另一十分简便经济的导人方法是花粉管通道法．
（3）将转基因细胞培养成转基因植株还需采用植物组织培养技术，其理论基础是植物细胞具有全能性．植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的步骤，图中的生根、长芽过程属于再分化过程．
（4）决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类及比例，因此在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加植物激素；植物组织培养时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的另一关键是无菌操作．
故答案为：
（1）启动子 终止子 鉴别受体细胞中国是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来 限制酶和DNA连接酶
（2）农杆菌转化法 T-DNA 花粉管通道法
（3）植物组织培养 植物细胞具有全能性 再分化
（4）植物激素 无菌操作
解析
解：（l）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，其中标记基因的作用是鉴别受体细胞中国是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来；构建基因表达载体时，首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，其次还需用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．
（2）由图可知，将目的基因导入受体细胞的方法是农杆菌转化法，其原理是：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．将目的基因导入植物细胞的另一十分简便经济的导人方法是花粉管通道法．
（3）将转基因细胞培养成转基因植株还需采用植物组织培养技术，其理论基础是植物细胞具有全能性．植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的步骤，图中的生根、长芽过程属于再分化过程．
（4）决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类及比例，因此在培养过程中，除添加必要的营养物质，还需要向培养基中添加植物激素；植物组织培养时除提供适宜的温度、光照和氧气等环境条件外，成功的另一关键是无菌操作．
故答案为：
（1）启动子 终止子 鉴别受体细胞中国是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来 限制酶和DNA连接酶
（2）农杆菌转化法 T-DNA 花粉管通道法
（3）植物组织培养 植物细胞具有全能性 再分化
（4）植物激素 无菌操作
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