- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，a-h为操作过程，请据图回答有关问题：
（1）图中数字标号代表的结构名称是①______；②______；③______；
（2）d操作的名称是______．
（3）图中用到的激素是______，其目的是获得更多的卵母细胞，经受精后可得到早期胚胎．
（4）为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有______以便于进行检测．
（5）若要获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到______阶段的早期胚胎进行______处理，再植入到受体内．要注意将内细胞团均等分割，否则会______若要对早期胚胎进行长期保存，应将其置于冷冻或液氮条件下．
（6）受体母牛必须和供体牛属于同一物种．移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，图中①为滋养层，②为囊胚腔，③为内细胞团．
（2）d表示胚胎移植过程．
（3）用促性腺激素可促进良种母畜超数排卵．
（4）为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有标记基因以便于进行检测．
（5）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入到受体内．对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（6）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
故答案为：
（1）①滋养层 ②囊胚腔 ③内细胞团
（2）胚胎移植
（3）促性腺激素
（4）标记基因
（5）桑椹胚或囊胚 胚胎分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育
（6）受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
解析
解：（1）由以上分析可知，图中①为滋养层，②为囊胚腔，③为内细胞团．
（2）d表示胚胎移植过程．
（3）用促性腺激素可促进良种母畜超数排卵．
（4）为了能确定目的基因已经导入到受精卵，相应的载体需要有标记基因以便于进行检测．
（5）来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要想获得遗传物质完全相同的两个新个体，可对发育到桑椹胚或囊胚阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理，再植入到受体内．对囊胚进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（6）移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
故答案为：
（1）①滋养层 ②囊胚腔 ③内细胞团
（2）胚胎移植
（3）促性腺激素
（4）标记基因
（5）桑椹胚或囊胚 胚胎分割 以免影响胚胎的恢复和进一步发育
（6）受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应．
对番茄的研究中发现，害虫损伤番茄叶片后，叶上的细胞壁能释放出一种类激素因子，这种物质能通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合 成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭．蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死．
人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）．试分析回答下列问题：
（1）若检测转入的蛋白酶抑制剂基因是否转入，应采用______法进行检测；若检测蛋白酶抑制剂基因是否表达，应采用______技术进行检测．
（2）将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是______，除此之外还有______和______等．
（3）重组DNA的建构需要的工具酶有______．
（4）在构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入目的基因外，还需要有启动子、终止子以及______．
（5）若要培养无病毒玉米植株，可取玉米的______进行快速繁殖．在培养的培养基中除了要加入所需的营养物质外，还要加入______和______两种激素．
正确答案
解：（1）若检测转入的蛋白酶抑制剂基因是否转入，应采用DNA分子杂交法进行检测；若检测蛋白酶抑制剂基因是否表达，应采用抗原--抗体杂交技术进行检测．
（2）将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是农杆菌转化法，除此之外还有基因枪法和花粉管通道法等．
（3）重组DNA的建构需要同种限制酶切割目的基因和运载体，然后运用DNA连接酶连接目的基因和质粒形成重组质粒．
（4）在构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入目的基因外，还需要有启动子、终止子以及标记基因．
（5）一般植物的茎尖和根尖分生组织不含病毒，因此若要培养无病毒玉米植株，可取玉米的茎尖（或分生组织）进行快速繁殖．在培养的培养基中除了要加入所需的营养物质外，还要加入生长素和细胞分裂素两种激素．
故答案为：
（1）DNA分子杂交抗原--抗体杂交
（2）农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法
（3）限制性内切酶和DNA连接酶
（4）标记基因
（5）茎尖（或分生组织） 生长素 细胞分裂素
解析
解：（1）若检测转入的蛋白酶抑制剂基因是否转入，应采用DNA分子杂交法进行检测；若检测蛋白酶抑制剂基因是否表达，应采用抗原--抗体杂交技术进行检测．
（2）将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是农杆菌转化法，除此之外还有基因枪法和花粉管通道法等．
（3）重组DNA的建构需要同种限制酶切割目的基因和运载体，然后运用DNA连接酶连接目的基因和质粒形成重组质粒．
（4）在构建基因表达载体时，除了要在重组DNA中插入目的基因外，还需要有启动子、终止子以及标记基因．
（5）一般植物的茎尖和根尖分生组织不含病毒，因此若要培养无病毒玉米植株，可取玉米的茎尖（或分生组织）进行快速繁殖．在培养的培养基中除了要加入所需的营养物质外，还要加入生长素和细胞分裂素两种激素．
故答案为：
（1）DNA分子杂交抗原--抗体杂交
（2）农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法
（3）限制性内切酶和DNA连接酶
（4）标记基因
（5）茎尖（或分生组织） 生长素 细胞分裂素
苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白．如图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），据图回答下列问题．
（1）将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有______种DNA片段．
（2）图中②表示HindⅢ与BamⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得______种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得______种重组质粒．
（3）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的______．
（4）图中②过程所用的酶为______，作用部位为______．
（5）已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡．而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞______．
（6）生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的______基因频率的增长速率．
正确答案
解：（1）图①中，从苏云金杆菌的DNA被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成3种DNA片段．而质粒被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成2种DNA片段，其中有1种与目的基因相同，所以反应管中有4种DNA片段．
（2）因Ⅲ切出的末端与Ⅰ切出末端不同，所以用DNA连接酶连接形成的重组质粒有2种；而Ⅰ与Ⅰ切出的末端相同，所以用DNA连接酶能连接形成1种重组质粒．
（3）质粒要能进行复制才能得到更多的表达产物，所以构建基因表达载体后，不能影响质粒的复制．
（4）图中②过程所用的酶为DNA连接酶，作用部位为两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（5）生物的细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小．
（6）转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长率减慢．
故答案为：
（1）4
（2）2 1
（3）复制
（4）DNA连接酶 磷酸二酯键
（5）表面无相应的特异性受体
（6）抗性
解析
解：（1）图①中，从苏云金杆菌的DNA被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成3种DNA片段．而质粒被HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成2种DNA片段，其中有1种与目的基因相同，所以反应管中有4种DNA片段．
（2）因Ⅲ切出的末端与Ⅰ切出末端不同，所以用DNA连接酶连接形成的重组质粒有2种；而Ⅰ与Ⅰ切出的末端相同，所以用DNA连接酶能连接形成1种重组质粒．
（3）质粒要能进行复制才能得到更多的表达产物，所以构建基因表达载体后，不能影响质粒的复制．
（4）图中②过程所用的酶为DNA连接酶，作用部位为两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
（5）生物的细胞表面的受体具有特异性，人类肠上皮细胞没有昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，所以该毒素蛋白对人类的风险相对较小．
（6）转基因与非转基因作物混种，可降低抗性作物对害虫的选择性，使害虫种群中的抗性基因频率增长率减慢．
故答案为：
（1）4
（2）2 1
（3）复制
（4）DNA连接酶 磷酸二酯键
（5）表面无相应的特异性受体
（6）抗性
如图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图．据图回答：
（1）随着科技发展，获取目的基因的方法也越来越多，若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的，该方法称为______．图中③过程是在______（填“酶的名称”）作用下进行延伸的；
（2）离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株，此过程涉及的细胞工程技术是______，该技术的原理是______；
（3）检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用______与提取出的mRNA分子做分子杂交．
正确答案
解：（1）甲图是利用PCR技术扩增目的基因．图中①为高温变性过程，与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要解旋酶．③是中温延伸过程，该过程是在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）作用下进行延伸的．
（2）将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株，需采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞全能性．
（3）检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用基因探针与提取出的mRNA分子做分子杂交．
故答案为：
（1）利用PCR技术扩增目的基因 热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
（2）植物组织培养 细胞全能性
（3）基因探针
解析
解：（1）甲图是利用PCR技术扩增目的基因．图中①为高温变性过程，与细胞中DNA复制过程相比，该过程不需要解旋酶．③是中温延伸过程，该过程是在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）作用下进行延伸的．
（2）将离体棉花叶片组织培育成转基因抗虫植株，需采用植物组织培养技术，该技术的原理是植物细胞全能性．
（3）检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用基因探针与提取出的mRNA分子做分子杂交．
故答案为：
（1）利用PCR技术扩增目的基因 热稳定DNA聚合酶（Taq酶）
（2）植物组织培养 细胞全能性
（3）基因探针
回答有关基因工程问题．
图1显示了某DNA片段的部分碱基序列和长度（bp表示碱基对）以及其中含有的目的基因D．图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列．现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ共4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．
（1）图1的一条多核苷酸链中，位于相邻两个碱基之间的是______．
A．氢键 B．磷酸、脱氧核糖
C．脱氧核糖 D．脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
（2）若用限制酶SmaI完全切割图1的DNA片段，产生的末端是______末端，其产物长度为______．
（3）若图2中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d．从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有______种不同长度的DNA片段．
（4）若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后，再用______进行处理，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是______．将重组质粒导入大肠杆菌，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加______的培养基培养大肠杆菌．经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是______．
正确答案
解：（1）一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接．
（2）限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG，其切割产生的是平末端．图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．
（3）杂合子的基因型为Dd，其中D基因片段有两个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以从杂合子中分离的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会四种不同的DNA片段．
（4）基因表达载体构建的过程中需要利用限制酶和DNA连接酶．限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基培养．由于同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接，这样会导致部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达．
故答案为：
（1）D
（2）平 537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）DNA连接酶BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向链接
解析
解：（1）一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接．
（2）限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG，其切割产生的是平末端．图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．
（3）杂合子的基因型为Dd，其中D基因片段有两个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以从杂合子中分离的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会四种不同的DNA片段．
（4）基因表达载体构建的过程中需要利用限制酶和DNA连接酶．限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基培养．由于同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接，这样会导致部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达．
故答案为：
（1）D
（2）平 537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）DNA连接酶BamH I 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向链接
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