- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大,下图是利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程.请据图回答:
(1)一个基因表达载体的组成,通常有外源基因、______、______、______等.
(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受精卵______;受体细胞除受精卵外,还可以是胚胎干细胞.
(3)图中③的受体母羊事先应接受______处理.胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关:早期胚胎形成后一定时间内处于______,为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的______,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(4)要扩大转基因羊群,除了让转基因羊进行有性杂交外,还可采取通过细胞核移植技术转基因羊进行克隆和通过胚胎分割技术将符合要求(即含基因)的早期胚胎进行克隆,对胚胎进行分割时,要特别注意将______,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样______.
正确答案
解:(1)基因表达载体组成有外源基因、启动子、标记基因和终止子等.
(2)受精卵发育的全能性最高,则图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞;受体细胞还可以是胚胎干细胞,因为分化程度低,全能性高.
(3)图中③表示胚胎移植,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:早期胚胎形成后一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能;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;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(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,进行胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样滋养层.
故答案为:
(1)启动子 标记基因 终止子
(2)发育的全能性最高
(3)同期发情 游离状态 免疫排斥反应 生理和组织上的联系
(4)内细胞团均等分割 滋养层.
解析
解:(1)基因表达载体组成有外源基因、启动子、标记基因和终止子等.
(2)受精卵发育的全能性最高,则图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞;受体细胞还可以是胚胎干细胞,因为分化程度低,全能性高.
(3)图中③表示胚胎移植,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:早期胚胎形成后一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能;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;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(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,进行胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样滋养层.
故答案为:
(1)启动子 标记基因 终止子
(2)发育的全能性最高
(3)同期发情 游离状态 免疫排斥反应 生理和组织上的联系
(4)内细胞团均等分割 滋养层.
人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL-2).该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解.研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,并在酵母菌中表达,获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白.其技术流程如图.请回答:
(1)图中③过程的模板是______.表达载体1中的位点______应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2.
(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有______,才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白.
(3)培养人外周血单核细胞时,需要将温度控制在______℃,此外还需要通入______(气体);
(4)应用______技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白.
(5)如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞,经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是______.
正确答案
解:(1)PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术,该过程需要引物、模板和特定的酶,因PCR产物是白细胞介素2(IL-2),故模板是含有目的基因(IL-2基因)的cDNA.目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下重新组合.根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ,所以表达载体1也必须有这两个酶切位点,而表达载体1上已有EcoRⅠ,因此位点a应含有BglⅡ.
(2)融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白.否则HSA蛋白将无法合成.
(3)动物细胞培养,所需要的条件是:95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度(37℃)和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分,其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分.
(4)检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白可用抗原抗体杂交技术.
(5)胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应,所以胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活.
故答案为:
(1)IL-2的cDNA a
(2)终止密码子
(3)37 无菌的95%空气和5%CO2
(4)抗原抗体杂交
(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
解析
解:(1)PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术,该过程需要引物、模板和特定的酶,因PCR产物是白细胞介素2(IL-2),故模板是含有目的基因(IL-2基因)的cDNA.目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下重新组合.根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ,所以表达载体1也必须有这两个酶切位点,而表达载体1上已有EcoRⅠ,因此位点a应含有BglⅡ.
(2)融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白.否则HSA蛋白将无法合成.
(3)动物细胞培养,所需要的条件是:95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度(37℃)和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分,其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分.
(4)检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白可用抗原抗体杂交技术.
(5)胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应,所以胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活.
故答案为:
(1)IL-2的cDNA a
(2)终止密码子
(3)37 无菌的95%空气和5%CO2
(4)抗原抗体杂交
(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
根据现代生物技术知识回答:
(1)“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径.在体外受精时,卵母细胞则要培养到______才能与精子结合.采用______技术,能得到“同卵双胞胎”.如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的______.
(2)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,原因是10代以内的细胞一般能保持______,可以保证供体细胞正常的遗传基础.
(3)应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的______原理.植物中积累的镉会通过食物链的富集作用造成危害,所以不能用修复地的植物饲喂动物.
(4)利用基因工程技术可使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”.如建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是______.科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的______、终止子等重组在一起,再通过一定的方法导入牛的受精卵中.
正确答案
解:(1)在体外受精时,卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合;采用胚胎分割技术,能得到“同卵双胞胎”;如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的性别比例.
(2)10代以内的细胞一般能够保证正常的二倍体核型,因此一般选用传代10代以内的细胞应用于核移植的供体细胞.
(3)协调与平衡原理是指生物与环境的协调平衡应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的协调与平衡原理.
(4)建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是基因表达载体的构建,科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起,通过显微注射方法导入牛的受精卵中.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期 胚胎分割(移植) 性别比例
(2)正常的二倍体核型
(3)协调与平衡
(4)基因表达载体的构建 启动子
解析
解:(1)在体外受精时,卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合;采用胚胎分割技术,能得到“同卵双胞胎”;如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的性别比例.
(2)10代以内的细胞一般能够保证正常的二倍体核型,因此一般选用传代10代以内的细胞应用于核移植的供体细胞.
(3)协调与平衡原理是指生物与环境的协调平衡应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的协调与平衡原理.
(4)建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是基因表达载体的构建,科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起,通过显微注射方法导入牛的受精卵中.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期 胚胎分割(移植) 性别比例
(2)正常的二倍体核型
(3)协调与平衡
(4)基因表达载体的构建 启动子
科学家发现家蝇体内存在一种抗肿瘤蛋白(且具有抗菌能力).这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视.若临床使用发现此蛋白质对肿瘤确良好的疗效,可以通过基因工程技术导入大肠杆菌内进行大量生产.其过程大体如下:
(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有______(至少写出两种).
(2)酶切此家蝇DNA分子和酶切质粒时,所用的限制酶可以不同,但是产生的粘性末端要满足______条件.
(3)将抗肿瘤基因导入大肠杆菌,并在大肠杆菌细胞内成功表达产生了抗肿瘤蛋白,由于大肠杆菌______,因此在短时间内就能获得大量的抗肿瘤蛋白.
(4)细胞工程也可以将抗肿瘤蛋白临床使用,下面是单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答:
①图中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是______细胞,要获得能产生抗肿瘤蛋白抗体的杂交瘤细胞至少要经过______次筛选.从小鼠体内提取分离该细胞之前,给小鼠注射的特定的物质是______.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的______、聚乙二醇或电激等诱导.
正确答案
解:(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因.
(2)基因表达载体的构建过程,需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来,所以两者需要相同的黏性末端且能完全互补.
(3)选用大肠杆菌作为受体细胞,原因是:繁殖速度快,可以在短时间内获得要表达的蛋白质.
(4)①单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞(浆细胞或效应B细胞),即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,需要经过至少两次筛选(第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生抗体的杂交瘤细胞),最终筛选出来的杂交瘤细胞.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒(或仙台病毒)、聚乙二醇或电激等诱导.
故答案为:
(1)从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因
(2)黏性末端能完全互补
(3)繁殖快、产量较高
(4)①浆(或淋巴B) 2 (特异性)抗原 ②病毒(或仙台病毒)
解析
解:(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因.
(2)基因表达载体的构建过程,需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来,所以两者需要相同的黏性末端且能完全互补.
(3)选用大肠杆菌作为受体细胞,原因是:繁殖速度快,可以在短时间内获得要表达的蛋白质.
(4)①单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞(浆细胞或效应B细胞),即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,需要经过至少两次筛选(第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生抗体的杂交瘤细胞),最终筛选出来的杂交瘤细胞.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒(或仙台病毒)、聚乙二醇或电激等诱导.
故答案为:
(1)从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因
(2)黏性末端能完全互补
(3)繁殖快、产量较高
(4)①浆(或淋巴B) 2 (特异性)抗原 ②病毒(或仙台病毒)
回答下列有关现代生物科技方面的问题:
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生______,也可能产生平末端;其中能让后者重新连接的酶是______.
(2)在精卵结合过程中,防止多精入卵的第二道屏障称做:______.当卵细胞膜和透明带的间隙观察到______时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志.
(3)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化.“无废弃物农业”体现了生态工程______原理.
(4)将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是______(双子叶、裸子、单子叶)植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用______技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对______的研究.
正确答案
解:(1)用限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生平末端;能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(2)防止多精入卵的第二道屏障是卵细胞膜反应.卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.
(3)“无废弃物农业”体现了生态工程物质循环再生原理.
(4)农杆菌特点易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力.因此,将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是单子叶植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用 体细胞核移植技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究.
故答案为:
(1)黏性末端 T4DNA连接酶
(2)卵细胞膜反应 两个极体
(3)物质循环再生
(4)单子叶
(5)体细胞核移植 治疗性克隆
解析
解:(1)用限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生平末端;能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(2)防止多精入卵的第二道屏障是卵细胞膜反应.卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.
(3)“无废弃物农业”体现了生态工程物质循环再生原理.
(4)农杆菌特点易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力.因此,将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是单子叶植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用 体细胞核移植技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究.
故答案为:
(1)黏性末端 T4DNA连接酶
(2)卵细胞膜反应 两个极体
(3)物质循环再生
(4)单子叶
(5)体细胞核移植 治疗性克隆
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