- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
（l）该生态工程体现了______、______等生态工程的基本原理〔选答两项〕．
（2）通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是______，可通过______技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株．若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了日的基因，可采用______技术．若要检测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用______技术进行检测，其依据的原理是______．
（3）为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术．该技术，首先要对母猪注射______，做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵毋细胞，然后培养到______期，与经过______处理的良种猪精子进行体外受精．将早期胚胎培养到______时期，再将胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生______反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能．
正确答案
解：（1）桑基鱼塘利用了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等．
（2）基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶；将受体细胞培育成完整植株利用的技术是植物组织培养技术；若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用DNA分子杂交技术；若要检测目的基因是否表达出相应的蛋白质则可以用抗原抗体杂交技术，原理是抗体与抗原可以发生特异性结合．
（3）在胚胎移植中，需要对供体和受体进行同期发情，同时给供体母畜注射促性腺激素，使其超数排卵；卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才具备受精能力；精子需要获能后才具备受精能力；早期胚胎一般要培养到桑椹胚或囊胚期进行胚胎移植；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能．
故答案为：
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶植物组织培养技术 DNA杂交技术或基因探针技术抗原抗体杂交技术抗原抗体特异性结合（3）促性腺激素、减数第二次分裂中期、获能、桑椹胚或囊胚、免疫排斥
解析
解：（1）桑基鱼塘利用了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等．
（2）基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶；将受体细胞培育成完整植株利用的技术是植物组织培养技术；若要检测转基因甘蔗细胞染色体上是否插入了目的基因，可采用DNA分子杂交技术；若要检测目的基因是否表达出相应的蛋白质则可以用抗原抗体杂交技术，原理是抗体与抗原可以发生特异性结合．
（3）在胚胎移植中，需要对供体和受体进行同期发情，同时给供体母畜注射促性腺激素，使其超数排卵；卵母细胞需要培养到减数第二次分裂中期才具备受精能力；精子需要获能后才具备受精能力；早期胚胎一般要培养到桑椹胚或囊胚期进行胚胎移植；胚胎移植时，受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能．
故答案为：
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶植物组织培养技术 DNA杂交技术或基因探针技术抗原抗体杂交技术抗原抗体特异性结合（3）促性腺激素、减数第二次分裂中期、获能、桑椹胚或囊胚、免疫排斥
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白．
（1）基因工程主要技术手段是______和______等技术．
（2）操作步骤：从人的______获取目的基因；目的基因与______结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入______和终止子．然后把基因表达载体导入牛的______，通过发育形成的牛体细胞含人的______，成熟的牛产的奶中含有______，证明基因操作成功．
（3）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛______．
正确答案
解：（1）基因工程主要技术手段是体外DNA重组和转基因．
（2）通过基因工程培育出能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白的基本操作步骤是：从人的基因组文库获取目的基因；目的基因与载体结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入启动子和终止子；然后把基因表达载体导入牛的受精卵，通过发育形成的牛体细胞都含人的血清蛋白基因，成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白，证明基因操作成功．
（3）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛共用一套密码子．
故答案为：
（1）体外DNA重组 转基因
（2）基因组文库（人的DNA、人的mRNA逆转录、人的cDNA文库） 载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
（3）共用一套密码子
解析
解：（1）基因工程主要技术手段是体外DNA重组和转基因．
（2）通过基因工程培育出能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白的基本操作步骤是：从人的基因组文库获取目的基因；目的基因与载体结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入启动子和终止子；然后把基因表达载体导入牛的受精卵，通过发育形成的牛体细胞都含人的血清蛋白基因，成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白，证明基因操作成功．
（3）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛共用一套密码子．
故答案为：
（1）体外DNA重组 转基因
（2）基因组文库（人的DNA、人的mRNA逆转录、人的cDNA文库） 载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
（3）共用一套密码子
我国基因工程药物的研制和生产发展迅猛，如图是利用基因工程方法生产重组人生长激素的示意图．图中质粒表示基因工程中经常选用的载体-pBR322质粒，Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因．根据上图回答下列问题（限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ切割形成的末端均不相同）：
（1）过程②必需的酶是______，这种获取目的基因的方式是______，除此之外目的基因的获取方法还有______，______．过程④必需的酶是______．⑤过程中为提高成功率，常用______溶液处理大肠杆菌．基因工程中载体除了质粒还有______、______．
（2）如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ对质粒pBR322进行切割，用一种酶、两种酶和三种酶分别切割时，则形成的DNA片段共______种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段的比例是______．
（3）如果只用限制酶PstI切割目的基因和质粒pBR322，完成过程④、⑤后，将三角瓶内的大肠杆菌（不含Ampr、Tetr抗性质粒）先接种到甲培养基上，形成菌落后用无菌牙签挑取甲上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，一段时间后，菌落的生长状况如图所示．接种到甲培养基上的目的是筛选______的大肠杆菌，含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基上的存活状态分别是______，______．
正确答案
解：（1）过程②中人生长激素信使RNA形成cDNA，表示逆转录，需要逆转录酶，除了这种人工合成目的基因的方法外，还有从基因文库中获取、PCR扩增技术等；过程④质粒和基因连接形成重组质粒．需要DNA连接酶发挥作用；⑤过程为转化，需要CaCl2使大肠杆菌处于易于吸收外界DNA的感受态．基因工程中载体有质粒、动植物病毒、噬菌体．
（2）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ分3种酶分别用1，2，3表示，一种酶酶切时，一共可以得到3种不同长片段；两种酶酶切时，可得到1-2，2-1，2-3，3-2，1-3，3-1六种片段；三种酶酶切，可得到1-2，2-3，3-1三种片段，与前面重复，因此一种可形成9种片段，其中含有完整四环素抗性的有3种，单独用1酶切，单独用2酶切，1和2同时酶切得到的片段，占总数的
（3）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长．
故答案为：
（1）逆转录酶 人工合成 从基因文库中获取 PCR扩增 DNA连接酶 CaCl2 动植物病毒、噬菌体
（2）9
（3）含四环素抗性基因 死亡 存活
解析
解：（1）过程②中人生长激素信使RNA形成cDNA，表示逆转录，需要逆转录酶，除了这种人工合成目的基因的方法外，还有从基因文库中获取、PCR扩增技术等；过程④质粒和基因连接形成重组质粒．需要DNA连接酶发挥作用；⑤过程为转化，需要CaCl2使大肠杆菌处于易于吸收外界DNA的感受态．基因工程中载体有质粒、动植物病毒、噬菌体．
（2）PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ分3种酶分别用1，2，3表示，一种酶酶切时，一共可以得到3种不同长片段；两种酶酶切时，可得到1-2，2-1，2-3，3-2，1-3，3-1六种片段；三种酶酶切，可得到1-2，2-3，3-1三种片段，与前面重复，因此一种可形成9种片段，其中含有完整四环素抗性的有3种，单独用1酶切，单独用2酶切，1和2同时酶切得到的片段，占总数的
（3）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因；与丙相比，乙培养基中少了两个菌落，说明丙培养基中这两个菌落中的大肠杆菌成功导入了重组质粒，而且目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，则含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长．
故答案为：
（1）逆转录酶 人工合成 从基因文库中获取 PCR扩增 DNA连接酶 CaCl2 动植物病毒、噬菌体
（2）9
（3）含四环素抗性基因 死亡 存活
人的血清白蛋白（HAS）在临床上需求量很大，通常从人血中提取．如果应用现代生物科学技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就会安全、高效地满足人类需求．如图是利用牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，根据如图回答：
（1）下列现代生物技术手段中哪些是上述过程没有涉及的______
A．基因工程 B．动物细胞培养 C．体外受精D．核移植技术E．体外早期胚胎培养 F．胚胎分割G．胚胎移植H．动物细胞融合
（2）荷斯坦奶牛组织应来自______ （雌性或雄性）个体，②分散成单个细胞一般需使用______处理，细胞在培养过程中往往需要的适宜的气体环境是______，培养液中还需加入抗生素，其目的是______
（3）获取①需要用到的工具酶是______，若在体外大量扩增①可采用______技术；若要检测③中是否存在①可采用______技术．
（4）③至④过程中去核的卵细胞一般来自于屠宰场收集的牛卵巢，需在体外培养至______（填时期）再去除细胞核．
（5）⑤发育至______ 期移植到⑦最为适宜．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，在此过程中涉及的技术有基因工程、动物体细胞核移植、动物细胞培养、早期胚胎培养技术、胚胎分割、胚胎移植．故选：ABDEFG．
（2）荷斯坦奶牛组织应来自雌性个体；将动物组织分散成单个细胞一般需要采用胰蛋白酶处理；动物细在培养过程中往往需要的适宜的气体环境，即95%空气和5%的CO2；培养液中还需加入抗生素，其目的是防止杂菌污染．
（3）获取①目的基因需要用到限制酶；在体外大量扩增①目的基因可采用PCR技术；检测目的基因是否插入到受体基因组DNA中常用DNA分子杂交技术，即用放射性同位素等标记的目的基因作探针，使探针与受体基因组DNA进行分子杂交，若显示出杂交带，则表明插入成功．
（4）③至④过程中去核的卵细胞一般来自于屠宰场收集的牛卵巢，需在体外培养至减数第二次分裂中期再去除细胞核．
（5）胚胎移植时一般选择发育至桑椹胚或囊胚期的胚胎．
故答案为：
（1）ABDEFG
（2）雌性 胰蛋白酶 95%空气和5%的CO2 防止杂菌污染
（3）限制酶 PCR DNA分子杂交
（4）减数第二次分裂中期
（5）桑椹胚或囊胚
解析
解：（1）由以上分析可知，在此过程中涉及的技术有基因工程、动物体细胞核移植、动物细胞培养、早期胚胎培养技术、胚胎分割、胚胎移植．故选：ABDEFG．
（2）荷斯坦奶牛组织应来自雌性个体；将动物组织分散成单个细胞一般需要采用胰蛋白酶处理；动物细在培养过程中往往需要的适宜的气体环境，即95%空气和5%的CO2；培养液中还需加入抗生素，其目的是防止杂菌污染．
（3）获取①目的基因需要用到限制酶；在体外大量扩增①目的基因可采用PCR技术；检测目的基因是否插入到受体基因组DNA中常用DNA分子杂交技术，即用放射性同位素等标记的目的基因作探针，使探针与受体基因组DNA进行分子杂交，若显示出杂交带，则表明插入成功．
（4）③至④过程中去核的卵细胞一般来自于屠宰场收集的牛卵巢，需在体外培养至减数第二次分裂中期再去除细胞核．
（5）胚胎移植时一般选择发育至桑椹胚或囊胚期的胚胎．
故答案为：
（1）ABDEFG
（2）雌性 胰蛋白酶 95%空气和5%的CO2 防止杂菌污染
（3）限制酶 PCR DNA分子杂交
（4）减数第二次分裂中期
（5）桑椹胚或囊胚
“今又生”（Gendicine）是世界上首个被批准上市的基因治疗药物，其本质是利用腺病毒和人p53基因拼装得到的重组病毒．人的P53蛋白可对高危癌前病变的DNA损伤进行修复；对DNA损伤无法修复的细胞，P53蛋白则诱导其进入冬眠状态或细胞凋亡．“今又生”的载体采用毒性极弱的腺病毒，其基因不能整合到宿主细胞基因组中，也不能复制，无遗传毒性；载体经基因工程改造后．只需对细胞实施一次感染就可达到治疗的目的．请回答下列问题：
（1）在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，科学家选择性地放弃了一般的载体都应该具有的
______结构．构建表达载体时利用M酶与N酶进行酶切，酶切序列如图1所示．则M酶与N酶切出的末端能在______ 酶的作用下相互连接．
（2）P53功能蛋白是由4条肽链组装而成，每条肽链均由393个氨基酸缩合而成．若考虑到翻译过程起始密码子和终止密码子的存在，则控制每条肽链合成的DNA至少应该含有______个核苷酸，在脱水缩合形成P53蛋白时，需要脱去______个水分子
（3）在正常人体中试举出一种不含p53基因的细胞：______．
（4）已知P53蛋白微量高效，只需极微量就可以完成功能．p53基因位于常染色体上．已知图2中1号个体的一条染色体上的p53基因突变为无功能的假基因．2号无家族病史，4号为“易患癌症者”．据图推测5号个体为
“易患癌症者”的概率为______．
（5）图2中4号个体为了治病，接受了“今又生”的基因治疗．在她接受注射后两个月，从她血液中提取了相关蛋白做了电泳分析，以便和治疗前进行对比．但是患者慌乱中把治疗前后的底片搞混淆了，两张底片分别如图3所示，请据图判断她的治疗______（“有”或“没有”）效果，治疗后的电泳图是______（“左”或“右”）图．
正确答案
解：（1）根据题干信息“载体经基因工程改造后，只对细胞实施一次感染，不能复制”可知，在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，科学家选择性地放弃了具有复制原点的载体．构建表达载体时利用M酶与N酶进行酶切，酶切序列如图1所示．则M酶与N酶切出的末端能在DNA连接酶的作用下相互连接．
（2）P53功能蛋白是由4条完全相同的肽链组装而成，每条肽链由393个氨基酸缩合而成．若考虑到翻译过程起始密码和终止密码的存在，则控制每条肽链合成的p53基因至少应该含有（393+1）×6=2364个核苷酸．在形成P53蛋白时，脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=393×4-4=1568个．
（3）人体成熟的红细胞不含细胞核和各种细胞器，因此不含p53基因．
（4）已知如图1中1号个体的一条染色体上的p53基因突变为无功能的假基因，假设其基因型为Aa，则2号的基因型为AA，3号的基因型及概率为
（5）由图可知，接受治疗后出现相应的p53蛋白质，说明她的治疗是有效的，左边那幅图是治疗后的电泳分析图．
故答案为：
（1）复制起点（复制原点） DNA连接
（2）2364 1568
（3）成熟红细胞（血小板亦可）
（4）
（5）是 左
解析
解：（1）根据题干信息“载体经基因工程改造后，只对细胞实施一次感染，不能复制”可知，在“今又生”的生产中，为了获得更高的安全性能，科学家选择性地放弃了具有复制原点的载体．构建表达载体时利用M酶与N酶进行酶切，酶切序列如图1所示．则M酶与N酶切出的末端能在DNA连接酶的作用下相互连接．
（2）P53功能蛋白是由4条完全相同的肽链组装而成，每条肽链由393个氨基酸缩合而成．若考虑到翻译过程起始密码和终止密码的存在，则控制每条肽链合成的p53基因至少应该含有（393+1）×6=2364个核苷酸．在形成P53蛋白时，脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=393×4-4=1568个．
（3）人体成熟的红细胞不含细胞核和各种细胞器，因此不含p53基因．
（4）已知如图1中1号个体的一条染色体上的p53基因突变为无功能的假基因，假设其基因型为Aa，则2号的基因型为AA，3号的基因型及概率为
（5）由图可知，接受治疗后出现相应的p53蛋白质，说明她的治疗是有效的，左边那幅图是治疗后的电泳分析图．
故答案为：
（1）复制起点（复制原点） DNA连接
（2）2364 1568
（3）成熟红细胞（血小板亦可）
（4）
（5）是 左
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