- 目的基因检测与鉴定
- 共1561题
某研究小组欲将已知抗除草剂基因导人原生质体培育抗除草剂大豆．请回答下列问题：
（1）为获得大量抗除草剂基因，可通过______技术进行扩增，也可将其连接到______上，通过大肠杆菌培养扩增．
（2）制备叶片原生质体的酶混合液中，一般含较高浓度的甘露醇，其目的是避免制备的原生质体______．酶混合液需通过______灭菌，才能用于无菌原生质体的制备，整个无菌操作过程需在______中进行．
（3）可通过______方法，直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核．此外，还可用聚乙二醇融合、电击等方法导入．导入后的原生质体需再生出______，经持续分裂获得愈伤组织，进一步分化获得再生植株并扩大繁殖．
（4）利用带有标记的抗除草剂基因特殊片段与从转基因植株提取的RNA进行______，验证抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中并转录．
正确答案
解：（1）可通过PCR技术进行体外扩增，获得大量抗除草剂基因．之后抗除草剂基因和运载体质粒重组，构建基因表达载体．
（2）用酶混合液处理植物细胞时，酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是细胞内外的渗透压，防止细胞吸水胀破．植物组织培养过程中需要无菌无毒的环境，因此酶混合液需通过过滤（G6玻璃砂漏斗）灭菌，才能用于无菌原生质体的制备，整个无菌操作过程需在超净台中进行．
（3）可通过显微注射方法，直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核．导入后的原生质体需再生出细胞壁，形成重组细胞，经持续分裂获得愈伤组织，进一步分化获得再生植株并扩大繁殖．
（4）要检验抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中并转录，可以用RNA与DNA分子杂交技术验证．
故答案为：
（1）PCR 质粒
（2）吸水胀破 过滤（G6玻璃砂漏斗） 超净台
（3）显微注射 细胞壁
（4）分子杂交
解析
解：（1）可通过PCR技术进行体外扩增，获得大量抗除草剂基因．之后抗除草剂基因和运载体质粒重组，构建基因表达载体．
（2）用酶混合液处理植物细胞时，酶混合液中含有适宜浓度的甘露醇，其作用是细胞内外的渗透压，防止细胞吸水胀破．植物组织培养过程中需要无菌无毒的环境，因此酶混合液需通过过滤（G6玻璃砂漏斗）灭菌，才能用于无菌原生质体的制备，整个无菌操作过程需在超净台中进行．
（3）可通过显微注射方法，直接将抗除草剂基因导入原生质体的细胞核．导入后的原生质体需再生出细胞壁，形成重组细胞，经持续分裂获得愈伤组织，进一步分化获得再生植株并扩大繁殖．
（4）要检验抗除草剂基因是否被整合到受体的细胞中并转录，可以用RNA与DNA分子杂交技术验证．
故答案为：
（1）PCR 质粒
（2）吸水胀破 过滤（G6玻璃砂漏斗） 超净台
（3）显微注射 细胞壁
（4）分子杂交
（2016•温州一模）卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，此外，卡那霉素还对葡萄细胞有抑制作用．研究人员将Barnase基因（雄性不育基因）转入葡萄细胞，利用卡那霉素和头孢霉素，通过植物克隆方法成功培育出大粒、无核的葡萄新品种．请回答：
（1）构建含Barnase基因、β-葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成______以便鉴定是否混有杂菌，再用______将农杆菌转移至LB______培养基中进行扩大培养．构建重组质粒需要用到的工具酶是______、______．
（2）将经过______的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4分钟后取出（此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上）并接种到固体培养基中．培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现______和大量菌落．这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是______（A．抑制葡萄细胞脱分化 B．促进葡萄细胞再分化 C．杀灭农杆菌 D．促进农杆菌生长）．
（3）将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至生芽培养基中，待其长出______后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗．卡那霉素培养基起着______作用，植物克隆的技术基础是______．
（4）在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的______基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗．
（5）最后，对转基因试管苗还需进行逐渐______湿度的锻炼，使之适应自然环境．
正确答案
解：（1）构建含Barnase基因、β-葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，抗性基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．导入农杆菌，即以便鉴定是否混有杂菌，在固体培养基中培养形成单菌落．重组质粒时需要限制酶和DNA连接酶．将菌种接种在液体培养基中需要用接种环接种．
（2）幼嫩葡萄叶片需要将经过消毒后切成小块，以防杂菌污染，离体植物组织或细胞在培养基中脱分化成愈伤组织．头孢霉素都有抗菌作用，用头孢霉素处理叶片小块，目的是杀灭附在叶片上农杆菌．
（3）植物组织培养过程中包括脱分化成愈伤组织，再分化成胚状体，转移到生芽培养基中，待其长出丛壮苗需要移栽．卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，卡那霉素培养基起着 筛选作用．
（4）重组质粒含有Barnase基因、β-葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的，因此对试管苗的β-葡糖苷酸酶基因的表达产物进行生化检测，就能鉴别出真正的转基因试管苗．
（5）对转基因试管苗还需进行逐渐降低湿度的锻炼，防止根部细胞无氧呼吸产生大量酒精，引起酒精中毒现象，出现烂根．
故答案为：
（1）单菌落 接种环 液体 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）消毒 愈伤 C
（3）丛状苗 筛选 植物组织培养
（4）β-葡糖苷酸酶
（5）降低
解析
解：（1）构建含Barnase基因、β-葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，抗性基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．导入农杆菌，即以便鉴定是否混有杂菌，在固体培养基中培养形成单菌落．重组质粒时需要限制酶和DNA连接酶．将菌种接种在液体培养基中需要用接种环接种．
（2）幼嫩葡萄叶片需要将经过消毒后切成小块，以防杂菌污染，离体植物组织或细胞在培养基中脱分化成愈伤组织．头孢霉素都有抗菌作用，用头孢霉素处理叶片小块，目的是杀灭附在叶片上农杆菌．
（3）植物组织培养过程中包括脱分化成愈伤组织，再分化成胚状体，转移到生芽培养基中，待其长出丛壮苗需要移栽．卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，卡那霉素培养基起着 筛选作用．
（4）重组质粒含有Barnase基因、β-葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的，因此对试管苗的β-葡糖苷酸酶基因的表达产物进行生化检测，就能鉴别出真正的转基因试管苗．
（5）对转基因试管苗还需进行逐渐降低湿度的锻炼，防止根部细胞无氧呼吸产生大量酒精，引起酒精中毒现象，出现烂根．
故答案为：
（1）单菌落 接种环 液体 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）消毒 愈伤 C
（3）丛状苗 筛选 植物组织培养
（4）β-葡糖苷酸酶
（5）降低
（1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有______和______．
（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图所示．为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是______．
（3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即______DNA连接酶和______DNA连接酶．
（4）反转录作用的模板是______，产物是______．若要在体外获得大量反转录产物，常采用______技术．
（5）基因工程中除质粒外，______和______也可作为运载体．
（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______．
正确答案
解：（1）经限制性核酸内切酶切割后能形成两种类型的末端，即平末端和黏性末端．
（2）为了便于相连，两种不同限制酶切割之后所产生的黏性末端必须相同．
（3）DNA连接酶分为两类：DNA连接酶和T4DNA连接酶．这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低．
（4）反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用PCR技术进行大量扩增．
（5）基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
（6）当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca2+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒．未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱．
故答案为：
（1）黏性末端 平末端
（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRI切割产生的相同
（3）大肠杆菌 T4
（4）mRNA（或RNA） cDNA（或DNA） PCR
（5）噬菌体 动植物病毒
（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱
解析
解：（1）经限制性核酸内切酶切割后能形成两种类型的末端，即平末端和黏性末端．
（2）为了便于相连，两种不同限制酶切割之后所产生的黏性末端必须相同．
（3）DNA连接酶分为两类：DNA连接酶和T4DNA连接酶．这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低．
（4）反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用PCR技术进行大量扩增．
（5）基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
（6）当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca2+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒．未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱．
故答案为：
（1）黏性末端 平末端
（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRI切割产生的相同
（3）大肠杆菌 T4
（4）mRNA（或RNA） cDNA（或DNA） PCR
（5）噬菌体 动植物病毒
（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱
请回答下列有关现代生物技术的问题．
如图1是利用现代生物技术改良草莓品系的过程．
（1）请写出图中涉及的现代生物技术中的3项______．
（2）这里胰岛素基因是目的基因，可以通过______获取，如果已知核苷酸序列，可以通过______合成．
（3）图中A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，______（是、否）体现植物细胞的全能性．
（4）转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的______所进行的多种显微操作和处理技术．
（5）不断恶化的生态环境，正在对人类的生存和发展构成严重的威胁．如图是某农业生态系统的结构模式图，据图2回答：
①食用菌在该生态系统中属于______（成分）．
②图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的______原理．
③在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的______原理．
正确答案
解：（1）图中涉及的现代生物技术有转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术．
（2）目的基因，可以通过基因文库获取；由于已知胰岛素基因序列，所以研究人员可根据已知的胰岛素基因序列，采用化学合成的方法获得胰岛素基因．
（3）图中A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，采用了植物组织培养技术，体现了植物细胞的全能性．
（4）胚胎工程只是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术，有胚胎移植和胚胎分割移植等．
（5）①食用菌在该生态系统中属于分解者．
②图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的物质循环再生原理．
③在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的整体性原理．
故答案为：
（1）转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术
（2）基因文库 化学
（3）是
（4）配子或早期胚胎
（5）①分解者 ②物质循环再生 ③整体性
解析
解：（1）图中涉及的现代生物技术有转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术．
（2）目的基因，可以通过基因文库获取；由于已知胰岛素基因序列，所以研究人员可根据已知的胰岛素基因序列，采用化学合成的方法获得胰岛素基因．
（3）图中A培育至具有凤梨风味的绿草莓幼苗的过程，采用了植物组织培养技术，体现了植物细胞的全能性．
（4）胚胎工程只是指对动物的配子或早期胚胎所进行的多种显微操作和处理技术，有胚胎移植和胚胎分割移植等．
（5）①食用菌在该生态系统中属于分解者．
②图示的生态系统能充分利用废弃物中的能量，形成“无废弃物农业”，这主要是遵循生态工程的物质循环再生原理．
③在充分利用能量，减少环境污染的同时，通过饲养家禽、家畜，栽培食用菌，提高农民经济收入，使保护环境和发展经济相互协调，体现了生态工程的整体性原理．
故答案为：
（1）转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术
（2）基因文库 化学
（3）是
（4）配子或早期胚胎
（5）①分解者 ②物质循环再生 ③整体性
（1）逆转录的模板是______，原料是______．
（2）在构建重组质粒时，目的基因插入该质粒，此过程需要的酶是限制酶______和______
（3）将重组质粒转人大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为______才能完成转化过程．为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加______的培养基进行培养．
（4）获取大量重组质粒后，可培育转基因小鼠，将重组质粒导入小鼠受精卵的方法是______．若目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上，那么获得转基因纯合子小鼠的方法是______．
正确答案
解：（1）逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，需要以四种脱氧核苷酸为原料．
（2）根据题干信息“逆转录病毒序列可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因”可知，在构建重组质粒时，应将目的基因插入该质粒的逆转录病毒序列中，因此该过程应选用限制酶F切割质粒和含有目的基因的外源DNA分子，此外还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子．
（3）将目的基因导入微生物细胞时，需用Ca2+（或CaCl2）处理微生物细胞使之成为感受态细胞（易吸收周围环境中的DNA分子）才能完成转化过程．标记基因是抗生素A抗性基因，因此可用含有抗生素A的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（4）显微注射法将目的基因导入动物细胞最有效的方法．若目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上，则转基因动物可被看成杂合子，要想获得转基因纯合子小鼠，可让转基因小鼠间相互交配（或杂交）．
故答案为：
（1）RNA （四种）脱氧核苷酸
（2）F DNA连接酶
（3）感受态细胞 抗生素A
（4）显微注射法 转基因小鼠间相互交配（或杂交）
解析
解：（1）逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，需要以四种脱氧核苷酸为原料．
（2）根据题干信息“逆转录病毒序列可以整合到动物细胞的染色体上，不断地表达其携带的目的基因”可知，在构建重组质粒时，应将目的基因插入该质粒的逆转录病毒序列中，因此该过程应选用限制酶F切割质粒和含有目的基因的外源DNA分子，此外还需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA分子．
（3）将目的基因导入微生物细胞时，需用Ca2+（或CaCl2）处理微生物细胞使之成为感受态细胞（易吸收周围环境中的DNA分子）才能完成转化过程．标记基因是抗生素A抗性基因，因此可用含有抗生素A的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌．
（4）显微注射法将目的基因导入动物细胞最有效的方法．若目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上，则转基因动物可被看成杂合子，要想获得转基因纯合子小鼠，可让转基因小鼠间相互交配（或杂交）．
故答案为：
（1）RNA （四种）脱氧核苷酸
（2）F DNA连接酶
（3）感受态细胞 抗生素A
（4）显微注射法 转基因小鼠间相互交配（或杂交）
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