- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因(1.2kb),并将之取代质粒pZHZl(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E-F区域(0.2kb),形成重组质粒pZHZ2,请据图回答下列问题
(1)限制酶E和与限制酶F在结构和功能上的不同之处分别在于①______②______.
(2)pZHZ2所含有的碱基对数为______kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子山羊的方式是______.
(4)上述目的基因模板链中的TGA序列对应一个密码予,翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是______.
正确答案
解:(1)限制酶E和与限制酶F都是蛋白质,它们在结构和功能上的不同之处分别在于:①蛋白质分子结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同);②限制酶具有专一性,因此它们识别的脱氧核苷酸序列不同.
(2)根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb,切去EF之间的片段(0.2kb)还剩3.5kb,插入目的基因(1.2kb)后构成重组质粒pZHZ2,则重组质粒pZHZ2长度为1.2+3.5=4.7kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,培养形成转基因山羊.若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,则转基因山羊可以看成是杂合子,那么获得转基因纯合子山羊的方式是让转基因山羊间相互交配.
(4)目的基因的模版连中碱基为TGA,则mRNA中对应的密码子为ACU,tRNA与mRNA互补配对,则翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是UGA.
故答案为:
(1)①蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同)
②识别的脱氧核苷酸序列不同
(2)4.7
(3)转基因山羊间相互交配
(4)UGA
解析
解:(1)限制酶E和与限制酶F都是蛋白质,它们在结构和功能上的不同之处分别在于:①蛋白质分子结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同);②限制酶具有专一性,因此它们识别的脱氧核苷酸序列不同.
(2)根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb,切去EF之间的片段(0.2kb)还剩3.5kb,插入目的基因(1.2kb)后构成重组质粒pZHZ2,则重组质粒pZHZ2长度为1.2+3.5=4.7kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,培养形成转基因山羊.若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,则转基因山羊可以看成是杂合子,那么获得转基因纯合子山羊的方式是让转基因山羊间相互交配.
(4)目的基因的模版连中碱基为TGA,则mRNA中对应的密码子为ACU,tRNA与mRNA互补配对,则翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是UGA.
故答案为:
(1)①蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同)
②识别的脱氧核苷酸序列不同
(2)4.7
(3)转基因山羊间相互交配
(4)UGA
【生物--选修3现代生物科技专题】
请分析下面一项专利.
(1)此基因工程中,目的基因是______.将人工合成的DNA片段拼接在一起,所必需的工具酶是______.
(2)试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列的原因:______.
(3)农杆菌介导的方法是将目的基因与农杆菌的______结合构建______;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是______;检测受体细胞中是否存在目的基因可采用______技术.
正确答案
解:(1)根据表中信息“本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素”可知此基因工程中,目的基因是人胰岛素基因;要将人工合成的DNA片段拼接在一起,需先用同种限制酶切割DNA片段形成相同的黏性末端,还需用DNA连接酶将DNA片段拼接在一起.
(2)在C端加上KDEL的内质网滞留序列,可使胰岛素合成后在植物内质网中保存,这样可以避免胰岛素在植物细胞中的降解.
(3)基因工程常用的运载体是质粒、动植物病毒和噬菌体,因此本题是用目的基因与农杆菌的质粒(或Ti质粒)结合构建表达载体;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因,检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人胰岛素基因 限制(性核酸内切)酶、DNA连接酶
(2)使胰岛素合成后在植物内质网中保存,以免在细胞内被降解
(3)质粒(或Ti质粒) 基因表达载体 番茄染色体DNA上是否插入了目的基因 DNA分子杂交
解析
解:(1)根据表中信息“本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素”可知此基因工程中,目的基因是人胰岛素基因;要将人工合成的DNA片段拼接在一起,需先用同种限制酶切割DNA片段形成相同的黏性末端,还需用DNA连接酶将DNA片段拼接在一起.
(2)在C端加上KDEL的内质网滞留序列,可使胰岛素合成后在植物内质网中保存,这样可以避免胰岛素在植物细胞中的降解.
(3)基因工程常用的运载体是质粒、动植物病毒和噬菌体,因此本题是用目的基因与农杆菌的质粒(或Ti质粒)结合构建表达载体;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因,检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人胰岛素基因 限制(性核酸内切)酶、DNA连接酶
(2)使胰岛素合成后在植物内质网中保存,以免在细胞内被降解
(3)质粒(或Ti质粒) 基因表达载体 番茄染色体DNA上是否插入了目的基因 DNA分子杂交
科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达.过程如图1,据图回答:
(1)人的基因之能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,这说明是______.
(2)图1中(3)过程用人工方法,使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内.一般将受体大肠杆菌用______处理,以增大的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)检测大肠杆菌B是否导入了质粒或重组质粒,可将大肠杆菌放在含有______的培养基上,理由是:______.
(4)用剪刀代表进行切割.酶切位点在图2______ (a处还是b处),此化学键称为______.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为______.
(6)若目的基因的粘性末端如图3所示,则运载体上能与之接合的粘性末端是:(在图3框内绘图作答)
正确答案
解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成相同的黏性末端,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)在目的基因导入微生物细胞中时,一般将受体大肠杆菌用Ca2+处理,以增大细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.
(4)在基因工程中,一般利用限制酶切割目的基因和运载体,限制酶的作用部位为磷酸二酯键,对应图2中的a处.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为生长激素基因mRNA
生长激素.
(6)目的基因和运载体连接时,两者之间必须具有相同的黏性末端,如图所示.
故答案为:
(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端
(2)Ca2+
(3)氨苄青霉素 因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)a 磷酸二酯键
(5)生长激素基因mRNA
生长激素
(6)
解析
解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成相同的黏性末端,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)在目的基因导入微生物细胞中时,一般将受体大肠杆菌用Ca2+处理,以增大细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.
(4)在基因工程中,一般利用限制酶切割目的基因和运载体,限制酶的作用部位为磷酸二酯键,对应图2中的a处.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为生长激素基因mRNA
生长激素.
(6)目的基因和运载体连接时,两者之间必须具有相同的黏性末端,如图所示.
故答案为:
(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端
(2)Ca2+
(3)氨苄青霉素 因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)a 磷酸二酯键
(5)生长激素基因mRNA
生长激素
(6)
以下是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图.
(1)在获取抗体之前,需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗),图中细胞A在人体主要参与______免疫.
(2)过程①的完成采用的主要方法是______,依据的生物学原理是______.过程④需要______酶.
(3)在基因表达载体中,氨苄青霉素抗性基因的作用是______,启动子的作用是______.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥过程的受体细胞通常选用______,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过______技术获得能产抗体的转基因棉花植株.
正确答案
解:(1)细胞A表示效应B细胞,在体液免疫过程中可产生抗体,与抗原发生特异性结合.
(2)上图中过程①过程表示动物细胞融合,采用的方法有:用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒,特有的方法是灭活的病毒诱导,依据的生物学原理细胞膜具有流动性;过程④表示逆转录,需要逆转录酶、DNA聚合酶.
(3)氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将有目的基因的受体细胞筛选出来).在表达载体中,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Ⅵ基因的转录.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过植物组织培养技术,即脱分化和再分化过程,获得能产抗体的转基因棉花植株.
故答案为:
(1)体液
(2)灭活的病毒处理 细胞膜具有流动性 逆转录酶、DNA聚合酶
(3)作为标记基因,鉴别并筛选出含有目的基因的受体细胞筛选出来 有RNA聚合酶的识别和结合的部位,驱动V1基因的转录
(4)土壤农杆菌 植物组织培养
解析
解:(1)细胞A表示效应B细胞,在体液免疫过程中可产生抗体,与抗原发生特异性结合.
(2)上图中过程①过程表示动物细胞融合,采用的方法有:用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒,特有的方法是灭活的病毒诱导,依据的生物学原理细胞膜具有流动性;过程④表示逆转录,需要逆转录酶、DNA聚合酶.
(3)氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将有目的基因的受体细胞筛选出来).在表达载体中,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Ⅵ基因的转录.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过植物组织培养技术,即脱分化和再分化过程,获得能产抗体的转基因棉花植株.
故答案为:
(1)体液
(2)灭活的病毒处理 细胞膜具有流动性 逆转录酶、DNA聚合酶
(3)作为标记基因,鉴别并筛选出含有目的基因的受体细胞筛选出来 有RNA聚合酶的识别和结合的部位,驱动V1基因的转录
(4)土壤农杆菌 植物组织培养
如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题.
(1)一般用______激素对供体母牛做超数排卵处理.
(2)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是______技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是______.
(3)如果培育转基因荷斯坦奶牛,可采用______技术将药用蛋白基因导人到受精卵中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是______,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是______.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,______发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的______移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
正确答案
解:(1)对供体母牛做超数排卵处理一般用促性腺激素.
(2)克隆动物的培育主要采用核移植技术、胚胎移植技术,属于无性繁殖,而试管动物的培育主要采用体外受精技术、胚胎移植技术,属于有性生殖.因此克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是核移植技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖.
(3)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,这是纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,内细胞团发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
故答案为:
(1)促性腺
(2)核移植 无性生殖
(3)显微注射 DNA分子杂交技术
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
(5)内细胞团 桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)对供体母牛做超数排卵处理一般用促性腺激素.
(2)克隆动物的培育主要采用核移植技术、胚胎移植技术,属于无性繁殖,而试管动物的培育主要采用体外受精技术、胚胎移植技术,属于有性生殖.因此克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是核移植技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖.
(3)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,这是纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,内细胞团发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
故答案为:
(1)促性腺
(2)核移植 无性生殖
(3)显微注射 DNA分子杂交技术
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
(5)内细胞团 桑椹胚或囊胚
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