- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一．已知玉米的高秆、易倒伏（A）对矮秆、抗倒伏（a）为显性，抗病（B）对易感病（b）为显性，控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上．现有两个纯合的玉米品种甲（AABB）和乙（aabb），据此培养AAbb品种．请据图回答：
（1）由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方法依据的原理是______，F2的高秆抗病玉米中纯合子占______．
（2）将图1中F1与另一玉米品种丙杂交，后代的表现型及其比例如图2所示，则丙的基因型为______．
（3）过程e常采用______方法由AaBb得到Ab个体．与过程a、b、c的育种方法相比，过程a、e、f的优势是______．
（4）上述育种方法中，最不容易获得高秆目标品种的是[______]______，原因是______．
（5）欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述[______]______方法．
正确答案
解：（1）由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种．F1（AaBb）自交后代F2中高秆抗病玉米（A_B_，即
（2）由于图2所示高产：低产=1：1，易感病：抗病=3：1，又F1的基因型为AaBb，所以丙的基因型为aaBb．
（3）过程e常采用花药离体培养．由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到的都是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以能明显缩短育种年限．过程g的育种原理是基因突变，是不定向的；而d的育种是利用基因工程技术，能够定向改造生物性状．
（4）g是诱变育种，其原理是基因突变，但基因突变的频率较低，而且是不定向的，因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种．
（5）欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用[d]基因工程方法．
故答案为：
（1）基因重组 
（2）aaBb
（3）花药离体培养 明显缩短育种年限
（4）g 诱变育种 基因突变的频率较低，而且是不定向的
（5）d 基因工程
解析
解：（1）由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种．F1（AaBb）自交后代F2中高秆抗病玉米（A_B_，即
（2）由于图2所示高产：低产=1：1，易感病：抗病=3：1，又F1的基因型为AaBb，所以丙的基因型为aaBb．
（3）过程e常采用花药离体培养．由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗，使染色体数目加倍，得到的都是纯合体，自交后代不发生性状分离，所以能明显缩短育种年限．过程g的育种原理是基因突变，是不定向的；而d的育种是利用基因工程技术，能够定向改造生物性状．
（4）g是诱变育种，其原理是基因突变，但基因突变的频率较低，而且是不定向的，因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种．
（5）欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用[d]基因工程方法．
故答案为：
（1）基因重组
（2）aaBb
（3）花药离体培养 明显缩短育种年限
（4）g 诱变育种 基因突变的频率较低，而且是不定向的
（5）d 基因工程
如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因（简称Bt基因）及形成转基因抗虫棉的图解．请回答：
（1）图中a过程要用到的酶是______．
（2）在进行图中b过程时，由我国科学家独创的十分简便经济的方法是______，此外，也经常采用______法．若要培育转基因绵羊，则此过程要用______的方法．
（3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是______．
（4）活化的毒性物质应是一种______分子，可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上，使细胞膜产生孔道，导致细胞由于 渗透平衡的破坏而破裂．
（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用，这将对______起到重要作用．
正确答案
解：（1）图中a过程表示目的基因的获取，该过程要用到限制酶．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，其中花粉管通道法是我国科学家独创的十分简便经济的方法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的目的基因（或Bt基因）作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态．
（4）蛋白酶可以将蛋白质水解成多肽，因此活化的毒性物质应是一种多肽分子．
（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用．这将对环境保护起到重要作用．
故答案为：
（1）限制酶
（2）花粉管通道法 农杆菌转化法 显微注射
（3）目的基因（或Bt基因） 让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态
（4）多肽
（5）环境保护
解析
解：（1）图中a过程表示目的基因的获取，该过程要用到限制酶．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，其中花粉管通道法是我国科学家独创的十分简便经济的方法，农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（3）为确定抗虫棉是否培育成功，既要用放射性同位素标记的目的基因（或Bt基因）作探针进行分子杂交测试，又要在个体水平上鉴定，后者具体过程是让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态．
（4）蛋白酶可以将蛋白质水解成多肽，因此活化的毒性物质应是一种多肽分子．
（5）我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究，可以减少农药、杀虫剂的使用．这将对环境保护起到重要作用．
故答案为：
（1）限制酶
（2）花粉管通道法 农杆菌转化法 显微注射
（3）目的基因（或Bt基因） 让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态
（4）多肽
（5）环境保护
（2015秋•九江校级月考）蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域，若蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）氨基端的肽键，某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图
（1）若蛋白外切酶处理该多肽，则会得到______个氨基酸．
（2）短肽A、B、C中的氧原子总数比四十九肽中的氧原子数少______个．
（3）该四十九肽第______号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于第______号位上．
（4）若通过酶切等方法确定某多肽由甘氨酸C2H5O2N，丙氨酸C3H7O2N，半胱氨酸C3H7O2NS三种氨基酸脱水缩合而成，称取此多肽415g，完全水解得到氨基酸505g，已知组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量100，每摩尔多肽含有S元素51mol．则一分子此多肽由______个氨基酸脱水缩合而成，其中三种氨基酸的数量比约为______．
正确答案
解：（1）该四十九肽是由49个氨基酸脱水缩合形成的，其水解后会得到49个氨基酸．
（2）短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸（C9H11NO2），这需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，该过程中氧原子数减数2×3-5=1个．
（3）由以上分析可知，该四十九肽只有第22、23、49号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上．
（4）假设一分子多肽由X个氨基酸组成，则505：415=100X：[100X-18（X-1）]，解得X=101；该多肽中只有半胱氨酸含有S，则该多肽中含有51个半胱氨酸；设此多肽分子含甘氨酸y个，则含丙氨酸101-51-y=50-y，有101×100=51×121+75y+89×（50-y），解得y≈37，因此三种氨基酸的数量比37：13：51．
故答案为：
（1）49
（2）1
（3）22、23、49 17、31、32
（4）101 37：13：51
解析
解：（1）该四十九肽是由49个氨基酸脱水缩合形成的，其水解后会得到49个氨基酸．
（2）短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸（C9H11NO2），这需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，该过程中氧原子数减数2×3-5=1个．
（3）由以上分析可知，该四十九肽只有第22、23、49号位为赖氨酸，而苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上．
（4）假设一分子多肽由X个氨基酸组成，则505：415=100X：[100X-18（X-1）]，解得X=101；该多肽中只有半胱氨酸含有S，则该多肽中含有51个半胱氨酸；设此多肽分子含甘氨酸y个，则含丙氨酸101-51-y=50-y，有101×100=51×121+75y+89×（50-y），解得y≈37，因此三种氨基酸的数量比37：13：51．
故答案为：
（1）49
（2）1
（3）22、23、49 17、31、32
（4）101 37：13：51
科学家将人的生长激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．但在进行基因工程的操作过程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选．已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，请据图回答：
（1）过程①所需要的酶是______．
（2）在构建基因表达载体的过程中，应用限制酶______切割质粒，用限制酶______切割目的基因．用
限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端通过______原则进行连接．人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组，原因是______．
（3）在过程③中一般将受体大肠杆菌用______进行处理，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．
（4）将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，得到如图a所示的结果（圆点表示菌落），该结果说明能够生长的大肠杆菌中已导入了______，反之则没有导入；再将灭菌绒布按到培养基a上，使绒布表面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图b所示的结果（圆圈表示与图a中培养基上对照无菌落的位置）．与图b圆圈相对应的图a中的菌落表现型是______，这些大肠杆菌中导入了______．
（5）人体的生长激素基因能在大肠杆菌体内成功表达是因为______．目的基因导入大肠杆菌中后表达的过程是______．
正确答案
解：（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．
（2）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．黏性末端其实是被限制酶切开的DNA两条单链的切口，这个切口上带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好通过碱基互补配对进行连接．来源不同的DNA之所以能发生重新组合，主要原因是两者的结构基础相同，都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱氧核苷酸等．
（3）将重组质粒导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl2溶液中处理，目的是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．
（5）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒．
（5）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达，过程是生长激素基因
故答案为：
（1）逆转录酶
（2）ⅠⅡ碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同
（3）CaCl2 细胞壁
（4）普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素但不抗四环素 重组质粒
（5）共同一套（遗传）密码子 生长激素基因
解析
解：（1）过程①是以mRNA为模板形成基因的过程，属于反转录，此过程需要逆转录酶的参与．
（2）在构建基因表达载体时，需用限制酶对目的基因和质粒进行切割以形成相同的黏性末端．质粒如果用限制酶Ⅱ来切割的话，将会在质粒在出现两个切口且抗生素抗性基因全被破坏，故质粒只能用限制酶Ⅰ切割（破坏四环素抗性而保留氨苄青霉素抗性，即将来形成的重组质粒能在含氨苄青霉素的培养基中生存，而在含四环素的培养基中不能生存）；目的基因两端都出现黏性末端时才能和质粒发生重组，故目的基因只有用限制酶Ⅱ切割时，才会在两端都出现黏性末端．黏性末端其实是被限制酶切开的DNA两条单链的切口，这个切口上带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好通过碱基互补配对进行连接．来源不同的DNA之所以能发生重新组合，主要原因是两者的结构基础相同，都是双螺旋结构，基本组成单位都是脱氧核苷酸等．
（3）将重组质粒导入细菌B之前，要将细菌B放入一定浓度的CaCl2溶液中处理，目的是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．
（5）因本题上有2个标记基因，但抗四环素基因被插入的基因破坏掉，因此剩下的是抗氨苄青霉素抗性基因，如果在含氨苄青霉素的培养基上能生长，说明已经导入了重组质粒或普通质粒A，因为普通质粒和重组质粒都含有抗氨苄青霉素的基因．与图2中b空圈相对应的图2的a中的菌落表现型是抗氨苄青霉素但不抗四环素，说明这些细菌中导入了重组质粒．
（5）所有的生物都共用一套密码子，所以人体的生长激素基因能在细菌体内成功表达，过程是生长激素基因
故答案为：
（1）逆转录酶
（2）ⅠⅡ碱基互补配对 人的基因与大肠杆菌DNA分子的双螺旋结构相同
（3）CaCl2 细胞壁
（4）普通质粒或重组质粒 抗氨苄青霉素但不抗四环素 重组质粒
（5）共同一套（遗传）密码子 生长激素基因
番茄果实成熟过程中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软．但不利于长途运输和长期保鲜．科学家利用反义RNA技术（见图解），可有效解决此问题．该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，经组织培养获得完整植株．新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．请结合图解回答：
（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种______，所用的酶是______．
（2）若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用______技术来扩增．
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是A-U-C-C-A-G-G-U-C-，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是______．
（4）合成的反义基因在导入离体番茄体细胞之前，必须进行表达载体的构建，该表达载体的组成，除了反义基因外，还必须有启动子、终止子以及______等，启动子位于基因的首端，它是______酶识别和结合的部位．
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，最后达到抑制果实成熟，该生物发生了变异，这种可遗传的变异属于______．在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是______．
正确答案
解：（1）利用信使RNA为模板，合成DNA分子的过程属于逆转录，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶．
（2）聚合酶链式反应技术即PCR技术可实现DNA分子的体外快速扩增，所以要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用PCR技术来扩增．
（3）指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，则根据碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C，则PG反义基因的这段碱基对序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，控制着转录的开始．
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，是将外源基因导入细胞内，属于基因重组．反义基因导入番茄叶肉细胞后，指导合成的最终产物是反义RNA，其与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．
故答案为：
（1）脱氧核苷酸 逆转录酶
（2）PCR
（3）
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）标记基因 RNA聚合酶
（5）基因重组 反义RNA
解析
解：（1）利用信使RNA为模板，合成DNA分子的过程属于逆转录，原料是四种脱氧核苷酸，所用的酶是逆转录酶．
（2）聚合酶链式反应技术即PCR技术可实现DNA分子的体外快速扩增，所以要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用PCR技术来扩增．
（3）指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-，则根据碱基互补配对原则：A-T、U-A、C-G、G-C，则PG反义基因的这段碱基对序列是：
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--．
（4）一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，控制着转录的开始．
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞，是将外源基因导入细胞内，属于基因重组．反义基因导入番茄叶肉细胞后，指导合成的最终产物是反义RNA，其与细胞原有mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的．
故答案为：
（1）脱氧核苷酸 逆转录酶
（2）PCR
（3）
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--
（4）标记基因 RNA聚合酶
（5）基因重组 反义RNA
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