- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
回答有关基因工程的问题
图1表示我国自主研发的转基因抗虫水稻“华恢1号”主要培育流程，图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构，图示部分基因及部分限制性内切酶作用位点．
（1）人工合成杀虫基因的过程中，原料是______，并需要加入______酶催化．
（2）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的末端为
（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．下列关于质粒运载体的说法正确的是______（多选）．
A．使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解
B．质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞
C．质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的
D．质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则
E．质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达
F．没有限制酶就无法使用质粒运载体
（4）为了保证改造后的质粒进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须去除质粒上______（基因），可使用的限制酶是______．
（5）经限制酶Ⅱ改造过的质粒和带有抗虫基因的DNA分子构成重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养，观察到的农杆菌生长的现象是______．
（6）④过程应用的生物技术主要是______；从个体水平检测“华恢1号”具有抗虫性状的方法是______．
正确答案
解：（1）人工合成杀虫基因是以RNA为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，通过逆转录过程形成相应的DNA序列，该过程需要逆转录酶的催化．
（2）限制酶的识别序列一般为回文序列，若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的末端为
（3）A、使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解，A正确；
B、质粒运载体本身也可以进入细胞，不是与目的基因重组后才能进入细胞，B错误；
C、质粒运载体可能是从细菌DNA改造的，病毒没有质粒，C错误；
D、质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则，D正确；
E、质粒运载体将目的基因导入受体细胞后即可表达，不一定要把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达，E错误；
F、将目的基因与质粒重组需要使用限制酶，因此没有限制酶就无法使用质粒运载体，F正确．
故选：ADF．
（4）由图可知，tms基因编码产物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因编码产物可控制合成细胞分裂素，因此为了保证改造后的质粒进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须去除质粒上tms和tmr，可使用限制酶Ⅰ（或限制酶Ⅱ）．
（5）用限制酶Ⅱ切割时会破坏四环素抗性基因，但不会破坏卡那霉素抗性基因，因此改造过的质粒和带有抗虫基因的DNA分子构成重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（6）④过程中将转基因受体细胞培育成转基因植株还需采用植物组织培养技术．从个体水平检测“华恢1号”具有抗虫性状的方法是害虫抗性接种实验法（把华恢1号放在有虫害的环境中，观察其抗虫性）．
故答案为：
（1）四种游离的脱氧核苷酸 逆转录酶
（2）-GACGTC-
（3）ADF
（4）tms和tmr 限制酶Ⅰ（或限制酶Ⅱ）
（5）在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（6）植物组织培养，害虫抗性接种实验法（把华恢1号放在有虫害的环境中，观察其抗虫性）
解析
解：（1）人工合成杀虫基因是以RNA为模板，以四种游离的脱氧核苷酸为原料，通过逆转录过程形成相应的DNA序列，该过程需要逆转录酶的催化．
（2）限制酶的识别序列一般为回文序列，若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的末端为
（3）A、使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解，A正确；
B、质粒运载体本身也可以进入细胞，不是与目的基因重组后才能进入细胞，B错误；
C、质粒运载体可能是从细菌DNA改造的，病毒没有质粒，C错误；
D、质粒运载体的复制和表达也遵循中心法则，D正确；
E、质粒运载体将目的基因导入受体细胞后即可表达，不一定要把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达，E错误；
F、将目的基因与质粒重组需要使用限制酶，因此没有限制酶就无法使用质粒运载体，F正确．
故选：ADF．
（4）由图可知，tms基因编码产物可控制合成吲哚乙酸，而tmr基因编码产物可控制合成细胞分裂素，因此为了保证改造后的质粒进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长，必须去除质粒上tms和tmr，可使用限制酶Ⅰ（或限制酶Ⅱ）．
（5）用限制酶Ⅱ切割时会破坏四环素抗性基因，但不会破坏卡那霉素抗性基因，因此改造过的质粒和带有抗虫基因的DNA分子构成重组Ti质粒，导入土壤农杆菌，在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（6）④过程中将转基因受体细胞培育成转基因植株还需采用植物组织培养技术．从个体水平检测“华恢1号”具有抗虫性状的方法是害虫抗性接种实验法（把华恢1号放在有虫害的环境中，观察其抗虫性）．
故答案为：
（1）四种游离的脱氧核苷酸 逆转录酶
（2）-GACGTC-
（3）ADF
（4）tms和tmr 限制酶Ⅰ（或限制酶Ⅱ）
（5）在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（6）植物组织培养，害虫抗性接种实验法（把华恢1号放在有虫害的环境中，观察其抗虫性）
如图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程．回答下列问题：
（1）①过程表示______；②过程用到的工具酶是______．
（2）构建基因表达载体时，目的基因的首端必须含有______，以利于目的基因的表达．③过程常用的方法是______．
（3）从分子水平上鉴定目的基因是否转录可采用______技术．
（4）细胞Ⅱ的特点是______．
（5）若要预防H7N9禽流感，可用图中的______作为疫苗．
（6）传统农业中，植物秸秆往往是通过焚烧以便使其中的无机盐还田，该做法的最大缺点是会造成环境污染；而现代农业中，在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，这主要体现了生态工程的______原理．
正确答案
解：（1）图中①过程箭头从RNA指向DNA，为逆转录过程，提取目的基因时需要用到限制酶．
（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因，其中启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始．目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法．
（3）从分子水平上鉴定目的基因的转录产物RNA，采用的方法是DNA分子杂交技术．
（4）从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是B细胞（浆细胞或已免疫B细胞），将无限增殖的基因导入浆细胞，得到的细胞Ⅱ应具有的特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体．
（5）疫苗为毒性弱的抗原，因此要预防H7N9禽流感，可以用图中的抗原蛋白作为疫苗．
（6）而现代农业中，植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以经过微生物产生的淀粉酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料．在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的物质循环再生原理．
故答案为：
（1）逆转录 限制性核酸内切酶（限制酶）
（2）启动子 显微注射法
（3）DNA分子杂交
（4）既能无限增殖，又能产生特异性抗体
（5）抗原蛋白
（6）物质循环再生
解析
解：（1）图中①过程箭头从RNA指向DNA，为逆转录过程，提取目的基因时需要用到限制酶．
（2）基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因，其中启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始．目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法．
（3）从分子水平上鉴定目的基因的转录产物RNA，采用的方法是DNA分子杂交技术．
（4）从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是B细胞（浆细胞或已免疫B细胞），将无限增殖的基因导入浆细胞，得到的细胞Ⅱ应具有的特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体．
（5）疫苗为毒性弱的抗原，因此要预防H7N9禽流感，可以用图中的抗原蛋白作为疫苗．
（6）而现代农业中，植物秸秆除作为禽畜的饲料外，还可以经过微生物产生的淀粉酶水解，最终生成葡萄糖，进而转化成乙醇作为燃料．在充分利用能量、减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，主要体现了生态工程的物质循环再生原理．
故答案为：
（1）逆转录 限制性核酸内切酶（限制酶）
（2）启动子 显微注射法
（3）DNA分子杂交
（4）既能无限增殖，又能产生特异性抗体
（5）抗原蛋白
（6）物质循环再生
继哺乳动物乳腺发生器研发成功后，膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展．最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中．请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是______．通常采用______技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组．
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入______（细胞）中，原因是______．
（3）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的______细胞中特异表达，所以一般在基因表达载体中插入特异性表达的启动子，另外该基因表达载体中还应含有：
______、______、______．
正确答案
解：（1）显微注射法是将目的基因导入动物受体细胞最有效的方法．检测外源基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术．
（2）由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达，因此进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵中．
（3）在研制膀胱生物反应器时，应在目的基因前加入膀胱组织特异性表达的启动子，使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达．基因表达载体的组成有：启动子、终止子、目的基因和标记基因．
故答案为：
（1）显微注射法 DNA分子杂交
（2）受精卵 受精卵的全能性高
（3）膀胱上皮 终止子、目的基因、标记基因
解析
解：（1）显微注射法是将目的基因导入动物受体细胞最有效的方法．检测外源基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术．
（2）由于受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达，因此进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵中．
（3）在研制膀胱生物反应器时，应在目的基因前加入膀胱组织特异性表达的启动子，使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达．基因表达载体的组成有：启动子、终止子、目的基因和标记基因．
故答案为：
（1）显微注射法 DNA分子杂交
（2）受精卵 受精卵的全能性高
（3）膀胱上皮 终止子、目的基因、标记基因
如图一是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答．
（1）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程并说明理由．______．
（2）③过程断开的化学键名称为______，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为______．
（3）若A中共有a个碱基对，其中腺嘌呤有b个，则③④⑤过程进行3次，至少需要提供鸟嘌呤脱氧核苷酸______个．
（4）为使过程⑧更易进行，可用______（试剂）处理大肠杆菌；为检测⑧过程是否成功，可将处理后的大肠杆菌置于______培养基上培养．
（5）将基因导入大肠杆菌获得的胰岛素还需进一步加工才具有活性，据此请你设计更好的方法制备胰岛素．（只需思路，不用具体步骤）______．
正确答案
解：（1）不能用皮肤细胞，过程1是从细胞中提取mRNA，这需要胰岛细胞中提取出mRNA．人体的皮肤细胞高度分化，皮肤细胞没有选择性表达出胰岛素基因的mRNA，所以不能表达出胰岛素的mRNA．
（2）③过程表示PCR技术中的解链，因此两条链之间的氢键断开，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为高温加热．
（3）③④⑤过程是PCR技术，通过该过程可在体外获得大量目的基因，需要用到热稳定（耐高温）的DNA聚合酶．A中共有a个碱基对即有2a个碱基，鸟嘌呤有b个，胸腺嘧啶为a-b个，那么连续复制3次所需胸腺嘧啶为（23-1）（a-b）=7（a-b）．
（4）⑧是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，从而将目的基因导入受体细胞．由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低，所以在转化后通常需要进行筛选操作．
（5）胰岛素属于分泌蛋白，需要内质网和高尔基体的加工才具有生物活性，因此可以将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）．
故答案为：
（1）不能，皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）氢键 高温加热
（3）7（a-b）
（4）Ca2+处理 含抗生素的选择培养基
（5）将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）
解析
解：（1）不能用皮肤细胞，过程1是从细胞中提取mRNA，这需要胰岛细胞中提取出mRNA．人体的皮肤细胞高度分化，皮肤细胞没有选择性表达出胰岛素基因的mRNA，所以不能表达出胰岛素的mRNA．
（2）③过程表示PCR技术中的解链，因此两条链之间的氢键断开，在体外PCR操作时实现该过程的处理方法为高温加热．
（3）③④⑤过程是PCR技术，通过该过程可在体外获得大量目的基因，需要用到热稳定（耐高温）的DNA聚合酶．A中共有a个碱基对即有2a个碱基，鸟嘌呤有b个，胸腺嘧啶为a-b个，那么连续复制3次所需胸腺嘧啶为（23-1）（a-b）=7（a-b）．
（4）⑧是将目的基因导入受体细胞的过程，当受体细胞是微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞，从而将目的基因导入受体细胞．由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率低，所以在转化后通常需要进行筛选操作．
（5）胰岛素属于分泌蛋白，需要内质网和高尔基体的加工才具有生物活性，因此可以将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）．
故答案为：
（1）不能，皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）氢键 高温加热
（3）7（a-b）
（4）Ca2+处理 含抗生素的选择培养基
（5）将胰岛素基因导入真核生物细胞内（如哺乳动物乳腺细胞）
农业科技工作者在细菌中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系．请回答下列问题：
（1）要获得该抗病基因，可采用______、______等方法．为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是______．
（2）要使载体与该抗病基因连接，首先应使用______进行切割．假如载体被切割后，得到的分子末端序列为
（3）切割完成后，采用______将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为______．
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去______棉花细胞，利用植物细胞具有的______性进行组织培养，从培养出的植株中______出抗病的棉花．
（5）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是______
A．淀粉 B．脂类 C．蛋白质 D．核酸
（6）利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有______等突出的优点．
（7）细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是______．
正确答案
解：（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从细胞中直接分离获得、化学方法人工合成等．将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子．含有相同黏性末端的DNA分子片段才能在DNA连接酶的作用下连接起来，若载体被切割后，得到的分子末端序列为
（3）切割完成后，需采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接形成重组DNA分子．
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞；根据植物细胞全能性原理，采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株，最后筛选出抗病的棉花．
（5）基因表达是指转录、翻译形成蛋白质，因此该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是蛋白质．
（6）利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有目的性强、克服远缘杂交不亲和性、缩短育种年限等突出的优点．
（7）细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，是因为生物共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）从细胞中分离 化学方法合成 质粒
（2）限制性核酸内切酶 A
（3）DNA连接酶 重组DNA
（4）感染 全能 筛选（选择）
（5）C
（6）目的性强 克服远缘杂交不亲和性 缩短育种年限（答其中两点就给全分）
（7）它们共用一套遗传密码
解析
解：（1）抗病基因属于目的基因，获取目的基因的方法：从细胞中直接分离获得、化学方法人工合成等．将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（2）构建基因表达载体时，需先用限制酶切割运载体和含有目的基因的外源DNA分子．含有相同黏性末端的DNA分子片段才能在DNA连接酶的作用下连接起来，若载体被切割后，得到的分子末端序列为
（3）切割完成后，需采用DNA连接酶将载体与该抗病基因连接形成重组DNA分子．
（4）再将连接得到的DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染棉花细胞；根据植物细胞全能性原理，采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株，最后筛选出抗病的棉花．
（5）基因表达是指转录、翻译形成蛋白质，因此该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是蛋白质．
（6）利用基因工程技术培育抗虫棉，与诱变育种和杂交育种方法相比，具有目的性强、克服远缘杂交不亲和性、缩短育种年限等突出的优点．
（7）细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，是因为生物共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）从细胞中分离 化学方法合成 质粒
（2）限制性核酸内切酶 A
（3）DNA连接酶 重组DNA
（4）感染 全能 筛选（选择）
（5）C
（6）目的性强 克服远缘杂交不亲和性 缩短育种年限（答其中两点就给全分）
（7）它们共用一套遗传密码
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