- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
如图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图．请据图回答下列有关问题：
（1）科学家在进行图中①操作时，通常要用______分别切割运载体和目的基因，运载体与目的基因的黏性末端可通过碱基互补配对原则而结合，并通过______的作用而连接起来．
（2）基因工程的理论基础之一是______法则，可用公式（图解）表示为：
______．
（3）Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株．经分析，该植株细胞中染色体上含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子．理论上，在该转基因植株自交产生的F1代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的______．若将上述抗虫棉植株的种子种植下去后，后代往往有些植株不再具有抗虫特性，原因是发生了______．要想获得抗虫纯合子，常采用的方法是______．
（4）下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽中前三个氨基酸种类（按前后顺序排列）______．
[甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）]．
正确答案
解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程中往往需要用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循碱基互补配对原则而结合，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶来“缝合”，形成磷酸二酯键．
（2）基因工程的理论基础之一是中心法则，可用图解表示为：
（3）培育成功的该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子（Aa），根据基因分离定律，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的
（4）氨基酸是由mRNA上相邻的三个碱基决定的，所以图中合成的多肽，其前三个氨基酸为甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（GCU）、丝氨酸（UCU）．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）中心
（3）
（4）甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸
解析
解：（1）①表示基因表达载体的构建过程，该过程中往往需要用同一种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端之间遵循碱基互补配对原则而结合，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶来“缝合”，形成磷酸二酯键．
（2）基因工程的理论基础之一是中心法则，可用图解表示为：
（3）培育成功的该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子（Aa），根据基因分离定律，在该转基因自交产生F1代中，仍具有抗虫特性的植株（A_）占总数的
（4）氨基酸是由mRNA上相邻的三个碱基决定的，所以图中合成的多肽，其前三个氨基酸为甲硫氨酸（AUG）、丙氨酸（GCU）、丝氨酸（UCU）．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）中心
（3）
（4）甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸
如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请回答下列问题：
（1）利用人的皮肤细胞______（填能或不能）完成①过程，原因是______．
（2）过程②所需的酶有______等．通过PCR技术扩增DNA时，过程③所需要的条件是______，过程④所需要的酶是______．
（3）与人体细胞中胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有非编码区和______．
（4）在利用AB获得C的过程中，用______切割A和B，使它们产生______，再加入______，才可形成C．
（5）为使过程⑧更易进行，可用CaCl2处理D使其处于______．
正确答案
解：（1）由于皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA，因此不能利用人的皮肤细胞来完成①过程．
（2）过程②表示的为逆转录过程，遗传信息传递为mRNA→DNA，因此需要的酶为逆转录酶．过程③由双链DNA形成单链DNA的过程，需要解旋酶和ATP．过程④所需要的酶是DNA聚合酶．
（3）真核生物的基因结构包括编码区和非编码区，其中编码区又分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子，因此与人体细胞中的胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有内含子．
（4）构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制酶切割A（含目的基因的外源DNA分子）和B（运载体）以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成C（重组DNA分子）．
（5）⑧是将目的基因导入细菌细胞的过程．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，以增大细菌细胞壁的通透性，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．
故答案为：
（1）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）逆转录酶 解旋酶和ATP DNA聚合酶
（3）内含子
（4）同一种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
（5）感受态
解析
解：（1）由于皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA，因此不能利用人的皮肤细胞来完成①过程．
（2）过程②表示的为逆转录过程，遗传信息传递为mRNA→DNA，因此需要的酶为逆转录酶．过程③由双链DNA形成单链DNA的过程，需要解旋酶和ATP．过程④所需要的酶是DNA聚合酶．
（3）真核生物的基因结构包括编码区和非编码区，其中编码区又分为能编码蛋白质的外显子和不能编码蛋白质的内含子，因此与人体细胞中的胰岛素基因相比，通过②过程获得的目的基因不含有内含子．
（4）构建基因表达载体的过程中，必须用相同的限制酶切割A（含目的基因的外源DNA分子）和B（运载体）以产生相同的黏性末端，再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成C（重组DNA分子）．
（5）⑧是将目的基因导入细菌细胞的过程．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，以增大细菌细胞壁的通透性，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．
故答案为：
（1）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA
（2）逆转录酶 解旋酶和ATP DNA聚合酶
（3）内含子
（4）同一种限制性内切酶 相同的黏性末端 DNA连接酶
（5）感受态
据调查，随着化学农药的产量和品种逐年增多，害虫的抗药性也不断增强，造成的危害很严重，如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成严重经济损失．针对这种情况，经研究发现寄生在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白，它能使寄主至死而对人畜无害．我国科技工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株体内并实现表达．由于棉铃虫吃了这种“转基因抗虫棉”就会死亡，所以该种棉被推广后，收到了很好的经济效益．
请据以上材料，回答下列问题：
（1）害虫抗药性的增强是______的结果．
（2）“转基因”抗虫棉的培育应用了______技术．
（3）在培育转基因抗虫棉的过程中，所用基因的“剪刀”是______，基因的“针线”是______，基因的“运载工具”是______．
正确答案
解：（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是自然选择的结果，即农药对害虫的变异类型进行定向选择的结果．
（2）“转基因”抗虫棉的培育应用了基因工程技术．
（3）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因“剪刀”是限制酶，基因“针线”是DNA连接酶，基因“运载工具”是运载体，常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
故答案为：
（1）自然选择
（2）基因工程
（3）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体
解析
解：（1）害虫在喷洒农药进行化学防治后抗药性增强是自然选择的结果，即农药对害虫的变异类型进行定向选择的结果．
（2）“转基因”抗虫棉的培育应用了基因工程技术．
（3）在培育“转基因抗虫棉”的基因操作中，所用的基因“剪刀”是限制酶，基因“针线”是DNA连接酶，基因“运载工具”是运载体，常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
故答案为：
（1）自然选择
（2）基因工程
（3）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体
内蒙古大学生命科学学院实验动物研究中心的科研人员成功育成了国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊．研究过程中，科研人员首先成功构建了对绒毛生长有促进作用的转胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-I）基因载体，利用该载体成功转载了绒山羊胎儿成纤维细胞，建立起转基因细胞系．再利用转基因细胞进行体细胞克隆，从而获得转基因绒山羊．请回答下列问题．
（1）科研人员构建转胰岛素样生长因子Ⅰ（IGF-I）基因载体的过程中必需用到的工具酶有______．
（2）用绒山羊胎儿成纤维细胞建立转基因细胞系必须用动物细胞培养技术，动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外，还必需加入的成分是______．在动物细胞培养过程中要不停地使用的一种酶是______，目的是使细胞分散开．
（3）转基因绒山羊的培育过程大致为：把转基因细胞的______注入普通绒山羊的______卵细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，将该胚胎移入代孕山羊的子宫中，通过培育可达到目的．
（4）胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序，可以充分发挥______．供体的主要职能是______，而受体则承担妊娠和育仔的任务．在实施该技术时，要用激素对供、受体进行处理，使它们______．为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割移植技术，用于分割的胚胎应是______ 阶段的胚胎．
正确答案
解：（1）基因表达载体的构建需要用限制酶和DNA连接酶．
（2）动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外，还必需加入抗生素．在动物细胞培养过程中要不停地使用胰蛋白酶，目的是使细胞分散开．
（3）转基因绒山羊的培育过程大致为：把转基因细胞的细胞核注入普通绒山羊的去核卵细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，将该胚胎移入代孕山羊的子宫中，通过培育可达到目的．
（4）胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序，可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力．供体的主要职能是只提供优良的胚胎，而受体则承担妊娠和育仔的任务．在实施该技术时，要用激素对供、受体进行处理，使它们同期发情．为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割移植技术，用于分割的胚胎应是桑椹胚或囊胚 阶段的胚胎．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶
（2）抗生素 胰蛋白酶
（3）细胞核 去核
（4）雌性优良个体的繁殖能力 只提供优良的胚胎 同期发情 桑椹胚或囊胚
解析
解：（1）基因表达载体的构建需要用限制酶和DNA连接酶．
（2）动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外，还必需加入抗生素．在动物细胞培养过程中要不停地使用胰蛋白酶，目的是使细胞分散开．
（3）转基因绒山羊的培育过程大致为：把转基因细胞的细胞核注入普通绒山羊的去核卵细胞中，经过某种刺激和培养后，可形成胚胎，将该胚胎移入代孕山羊的子宫中，通过培育可达到目的．
（4）胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序，可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力．供体的主要职能是只提供优良的胚胎，而受体则承担妊娠和育仔的任务．在实施该技术时，要用激素对供、受体进行处理，使它们同期发情．为了提高胚胎的利用率，可采用胚胎分割移植技术，用于分割的胚胎应是桑椹胚或囊胚 阶段的胚胎．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶
（2）抗生素 胰蛋白酶
（3）细胞核 去核
（4）雌性优良个体的繁殖能力 只提供优良的胚胎 同期发情 桑椹胚或囊胚
人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植，但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应．下图为科学家将小型猪器官表面抗原基因（Anti）“反向处理”，并人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，做成转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答：
（1）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达，应在人工合成的reAnti基因的首段连接______．
（2）图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的______．
（3）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后，要通过DNA分子杂交技术，来检测reAnti基因
是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的______上．
（4）从猪中取胎儿成纤维细胞，用______处理，然后进行分散培养．培养时，将培养瓶置于含______的混合气体培养箱中进行培养．
（5）过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸除外，往往还要将______一并吸出．
（6）去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞．利用物理或化学方法刺激重组细胞，使之完成细胞______，在体外培养成重组早期胚胎
（7）在进行过程⑦操作前，应用激素对受体母猪进行______处理．
正确答案
解：（1）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录，应在人工合成的reAnti基因的首段连接（Anti基因的）启动子．
（2）Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补，则Anti基因转录形成的mRNA会与reAnti基因转录形成的mRNA互补配对并结合，进而Anti基因的翻译过程．（3）目的基因（reAnti基因）是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上，可用DNA分子杂交技术进行检测．
（4）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞分散成单个细胞．动物细胞培养时要放入到95%的空气（保证细胞代谢）和5%CO2（调节培养液的PH）培养箱中．
（5）过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸除外，往往还要将第一极体一并吸出．
（6）去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞，再利用物理或化学方法刺激，使之完成细胞分裂和发育，在体外培养成重组早期胚．
（7）在进行胚胎移植前，需要对受体进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
故答案为：
（1）（Anti基因的）启动子
（2）翻译
（3）染色体DNA
（4）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 95%空气加5%CO2
（5）第一极体
（6）分裂和发育
（7）同期发情
解析
解：（1）若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录，应在人工合成的reAnti基因的首段连接（Anti基因的）启动子．
（2）Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补，则Anti基因转录形成的mRNA会与reAnti基因转录形成的mRNA互补配对并结合，进而Anti基因的翻译过程．（3）目的基因（reAnti基因）是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上，可用DNA分子杂交技术进行检测．
（4）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞分散成单个细胞．动物细胞培养时要放入到95%的空气（保证细胞代谢）和5%CO2（调节培养液的PH）培养箱中．
（5）过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核，微型吸管除了将细胞核吸除外，往往还要将第一极体一并吸出．
（6）去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞，再利用物理或化学方法刺激，使之完成细胞分裂和发育，在体外培养成重组早期胚．
（7）在进行胚胎移植前，需要对受体进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
故答案为：
（1）（Anti基因的）启动子
（2）翻译
（3）染色体DNA
（4）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 95%空气加5%CO2
（5）第一极体
（6）分裂和发育
（7）同期发情
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