- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
如图是从酵母菌中获取某植物需要的控制某种酶合成的基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：
（1）图中cDNA文库______基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）．
（2）①过程提取的DNA需要______的切割，B过程是______．
（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用______扩增的方法，其原理是______．
（4）目的基因获取之后，需要进行基因表达载体的构建，其组成必须有______以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心．
（5）除植物基因工程硕果累累之外，在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果，请列举出至少两方面的应用：______．
正确答案
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；B是以mRNA为模板合成cDNA的过程，称为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术的原理是DNA复制．
（4）基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等．
（5）除植物基因工程硕果累累之外，在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果，如乳腺生物反应器、体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 逆转录
（3）PCR技术 DNA复制
（4）启动子、终止子、目的基因
（5）乳腺生物反应器；体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症
解析
解：（1）基因组文库包括了该种生物所有的基因，而部分基因文库只包含一种生物的部分基因，因此cDNA文库小于基因组文库．
（2）从酵母菌细胞中提取目的基因，需用到限制性核酸内切酶；B是以mRNA为模板合成cDNA的过程，称为逆转录．
（3）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，采用该技术能在短时间内获得大量目的基因；PCR技术的原理是DNA复制．
（4）基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因、终止子等．
（5）除植物基因工程硕果累累之外，在动物基因工程、基因工程药物和基因治疗等方面也取得了显著成果，如乳腺生物反应器、体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症．
故答案为：
（1）小于
（2）限制酶 逆转录
（3）PCR技术 DNA复制
（4）启动子、终止子、目的基因
（5）乳腺生物反应器；体外基因治疗复合型免疫缺陷综合症
（2015秋•威海期末）干扰素是动物或人体细胞受病毒感染后产生的一类糖蛋白，具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性．回答下列问题：
（1）干扰素的作用机理是：干扰素作用于宿主细胞膜上的相应受体，激活该细胞核中基因表达产生多种抗病毒蛋白，其中有些蛋白可通过激活______使病毒的RNA水解，有些则可与______（细胞器）结合，通过抑制病毒多肽链的合成发挥抗病毒作用．干扰素还可以通过提高吞噬细胞将抗原呈递给______细胞的能力，抑制肿瘤细胞．
（2）干扰素的获取方法是：从白细胞中获取RNA，通过______的过程获得干扰素基因，利用______酶将干扰素基因与牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件连接在一起构建基因表达载体，采用______的方法导入牛的______细胞中，经胚胎早期培养一段时间后，移植入母体内发育成熟，即可获得能产生干扰素的转基因牛．
（3）干扰素基因导入受体细胞后，欲检测其是否转录出mRNA，采用的方法是______．
正确答案
解：（1）RNA酶的作用是水解RNA，蛋白质是在核糖体中脱水缩合而成的．干扰素能抑制DNA的复制来抑制肿瘤，同时提高了吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力，从而在免疫调节中发挥作用．
（2）从白细胞中获取RNA，通过反转录的过程获得干扰素基因．基因工程中构建基因表达载体时，需采用DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒．基因表达载体由启动子、标记基因、目的基因和终止子组成，其中启动子是RNA聚合酶识别与结合的部位．要将基因表达载体导入动物细胞体内，采用的方法是显微注射法，采用的受体细胞是动物的受精卵．
（3）干扰素基因导入受体细胞后，欲检测其是否转录出mRNA，采用的方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交．
故答案为：
（1）RNA酶 核糖体 T
（2）反转录法 DNA连接 显微注射法 受精卵
（3）用标记的目的基因作探针与mRNA杂交
解析
解：（1）RNA酶的作用是水解RNA，蛋白质是在核糖体中脱水缩合而成的．干扰素能抑制DNA的复制来抑制肿瘤，同时提高了吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力，从而在免疫调节中发挥作用．
（2）从白细胞中获取RNA，通过反转录的过程获得干扰素基因．基因工程中构建基因表达载体时，需采用DNA连接酶将目的基因和载体连接形成重组质粒．基因表达载体由启动子、标记基因、目的基因和终止子组成，其中启动子是RNA聚合酶识别与结合的部位．要将基因表达载体导入动物细胞体内，采用的方法是显微注射法，采用的受体细胞是动物的受精卵．
（3）干扰素基因导入受体细胞后，欲检测其是否转录出mRNA，采用的方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交．
故答案为：
（1）RNA酶 核糖体 T
（2）反转录法 DNA连接 显微注射法 受精卵
（3）用标记的目的基因作探针与mRNA杂交
（1）花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的______不同，①过程需要的酶有______．
（2）基因工程中最常用的运载体是______，另外还有______、动植物病毒等．整合了目的基因的重组质粒，在组成上还含有启动子、终止子和______．
（3）②过程常用的方法是______，检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，需要采用_______技术．
（4）外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞容易______．
正确答案
解：（1）花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的目的基因是不同，①过程是基因表达载体构建过程，此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和运载体，是它们露出相同的末端，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体．
（2）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
（3）②是转化目的基因过程，受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法．转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可用基因探针进行DNA分子杂交
技术检测．
（4）外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞全能性较高，容易形成愈伤组织．
故答案为：
（1）目的基因（或a） 限制酶和DNA连接酶
（2）质粒 λ噬菌体的衍生物 标记基因
（3）农杆菌转化法 DNA分子杂交
（4）诱导形成愈伤组织
解析
解：（1）花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等，不同的基因工程所需要获取的目的基因是不同，①过程是基因表达载体构建过程，此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和运载体，是它们露出相同的末端，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体．
（2）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
（3）②是转化目的基因过程，受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法．转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，可用基因探针进行DNA分子杂交
技术检测．
（4）外植体一般从受体植物的形成层处获取，原因是这部分细胞全能性较高，容易形成愈伤组织．
故答案为：
（1）目的基因（或a） 限制酶和DNA连接酶
（2）质粒 λ噬菌体的衍生物 标记基因
（3）农杆菌转化法 DNA分子杂交
（4）诱导形成愈伤组织
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，可能产生黏性末端，也可能产生______末端．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，一般选择能使二者产生______（相同、不同）黏性末端的限制酶．
（2）在精卵结合过程中，防止多精入卵的第二道屏障称做：______．
（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）若要获取转基因植物人工种子，需培养到______阶段，再进行人工种皮的包裹；如用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，培养到______阶段即可．
（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）限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端或平末端．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，一般选择能使二者产生相同黏性末端的限制酶．
（2）防止多精入卵的两道屏障：第一道是透明带反应；第二道是卵黄膜封闭作用．
（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”体现了生态工程物质循环再生原理．
（4）人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．因此，若要获取转基因植物人工种子，需培养到胚状体阶段，而用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，只需培养到愈伤组织阶段即可．
（5）目前动物的克隆主要采用核移植技术来实现；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）平 相同
（2）卵黄膜封闭作用
（3）物质循环再生
（4）胚状体 愈伤组织
（5）核移植 治疗性克隆
解析
解：（1）限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端或平末端．若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，一般选择能使二者产生相同黏性末端的限制酶．
（2）防止多精入卵的两道屏障：第一道是透明带反应；第二道是卵黄膜封闭作用．
（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”体现了生态工程物质循环再生原理．
（4）人工种子是指通过植物组织培养得到的胚状体、不定芽等为材料，通过人工薄膜包装得到的种子．因此，若要获取转基因植物人工种子，需培养到胚状体阶段，而用植物细胞实现目的基因所表达的蛋白质类药物的工厂化生产，只需培养到愈伤组织阶段即可．
（5）目前动物的克隆主要采用核移植技术来实现；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）平 相同
（2）卵黄膜封闭作用
（3）物质循环再生
（4）胚状体 愈伤组织
（5）核移植 治疗性克隆
（1）作为受体，大肠杆菌应______（填“含有”或“不含”）氨苄青霉素抗性基因，以方便筛选成功导入重组质粒的受体大肠杆菌．取用氯化钙溶液处理过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，完成基因工程操作的步骤．
（2）图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入______和氨苄青霉素等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌．
（3）将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：
①若长出蓝色菌落，说明______．
②若长出白色菌落，说明______．
（4）若改用噬菌体为运载体，科学家分别用32P、35S标记噬菌体内的目的基因、蛋白质外壳，在图中标记元素32P、35S所在部位依次是______（填图2中标号 ）．
正确答案
解：（1）PUC118质粒携带了氨苄青霉素抗性基因，为了便于筛选，受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，这样才能在含有氨苄青霉素的培养基上筛选出导入重组质粒的受体大肠杆菌．
（2）筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌，质粒lacZ基因中插入了外源基因，带有PUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落，因此选择培养基中还应加入IPTG、X-gal．
（3）如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌．
（4）DNA分子中，P存在于①磷酸基团中；在蛋白质中，S存在于④R基团中．
故答案为：
（1）不含
（2）IPTG、X-gal
（3）①自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有转入运载体（或说明重组质粒没有导入受体大肠杆菌）
②重组质粒已导入受体大肠杆菌
（4）①④
解析
解：（1）PUC118质粒携带了氨苄青霉素抗性基因，为了便于筛选，受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，这样才能在含有氨苄青霉素的培养基上筛选出导入重组质粒的受体大肠杆菌．
（2）筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌，质粒lacZ基因中插入了外源基因，带有PUC118质粒的大肠杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落，因此选择培养基中还应加入IPTG、X-gal．
（3）如果长出蓝色菌落，说明自连的运载体PUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有接入运载体或说明重组质粒没导入受体大肠杆菌；如果长出白色菌落，说明重组质粒已导入受体大肠杆菌．
（4）DNA分子中，P存在于①磷酸基团中；在蛋白质中，S存在于④R基团中．
故答案为：
（1）不含
（2）IPTG、X-gal
（3）①自连的运载体pUC118质粒已转入受体菌，但目的基因没有转入运载体（或说明重组质粒没有导入受体大肠杆菌）
②重组质粒已导入受体大肠杆菌
（4）①④
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