- 基因工程
- 共308题
棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,右图表示棉花的两个品系的部分染色体及基因组成:I、II表示染色体,D为矮化基因,T为抗虫基因,均为显性,d为高杆基因。乙品系是通过基因工程获得的品系。
(1)乙品系是将 通过体外重组后导入受体细胞内,该过程需使用的工具酶是 。
(2)T基因的特性是能控制合成有关的毒蛋白。其转录时,首先是______________与基因的启动子结合,基因的相应片段双螺旋解开,该过程发生的场所是________________。
(3)甲和乙杂交得到F1 ,F1基因型有 种。请画出F1能产生dT配子的次级精母细胞后期图(假设不发生交叉互换,只需画出I、II染色体,要求标出相应基因,请画在下侧的线框内)。
(4)棉花的纤维大多数为白色,但也存在彩色棉花。在某一个彩色棉花种群中,测得存在的基因型及表现型个体数如下表:
如果红色的棉花与浅灰色的棉花杂交,后代中灰色的棉花所占比例是__________; 市场调查发现浅红色的棉花最受欢迎,现在想要尽快选育出较多浅红色的棉花品种,应该选择基因型是______________和______________的棉花品种进行杂交。
正确答案
见解析。
解析
(1)外源基因 限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)RNA聚合酶 细胞核
(3)2 下图
(4)1:4 E+E+ Ee (顺序可以颠倒)
知识点
绿色荧光蛋白基因产生的蛋白质,在蓝色波长范围的光线激发下,会发出绿色萤光。下图是转绿色荧光蛋白基因猕猴培育过程示意图。
(1)上述基因表达载体的组成除了有启动子、终止子外,还必须有________。
(2)要实现过程③超数排卵,应在雌性猕猴发情周期的某一阶段用________处理;采集的卵母细胞需要进行体外培养,目的是________;过程④采集的精子不能直接和成熟的卵子完成受精,原因是________。
(3)过程⑦在胚胎工程中的意义是________。为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,需对代孕雌猴和供体雌猴进行________处理。
(4)要获得多只相同的转基因猕猴,可对早期胚胎进行________;若选用囊胚期的胚胎进行操作,需要特别注意的问题是________。
正确答案
(1)终止子
(2)促性腺激素;使卵母细胞成熟(或:使卵母细胞获得受精能力);精子没有获能
(3)提高优良母畜(或:提高转基因猕猴)的繁殖率;同期发情
(4)胚胎分割;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
解析
略。
知识点
下图表示将人的生长激素基因导入动物细胞内获取生长激素的过程,下列说法错误的是
正确答案
解析
略
知识点
下图表示利用细菌中抗虫基因获取抗虫玉米的部分过程(①~⑧表示操作流程,a、b表示分子,c~e表示培养过程,其中过程d表示细菌与玉米细胞混合培养),请回答:
(1)上述操作中,获取目的基因的方法可能是________。流程③用到的工具酶为________。
(2)过程d指的是基因工程基本操作程序中的________,本过程中用到的方法是________。
(3)流程⑦中需要的培养基有________种,与动物细胞培养液显著不同的是该培养基中含有________,从而促进根芽的分化。
(4)图示过程中涉及到的生物技术有________和________。
正确答案
(1)直接获取(从基因文库中获取等);DNA连接酶
(2)将目的基因导入受体细胞;农杆菌转化法
(3)2;植物激素
(4)基因工程;植物组织培养
解析
略。
知识点
(六)回答下列有关基因表达和基因工程问题。
如图所示为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因。EcoRⅠ(0.7 Kb)、PvuⅠ(0.8 Kb)等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离。复制原点是在基因组上复制起始的一段序列。1 kb=1000个碱基对长度。请据图回答问题:
54.图中获得目的基因的方法为________。
55.片段D为目的基因中的某一片段,有关叙述正确的是________。(多选)
A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码子
B.DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处,解旋酶作用中①处
C.若只用这片段中的3个碱基对,可以排列出43种片段
D.就游离的磷酸基而言,该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基
E.同一条脱氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间依次经过脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
56.已知UGA为终止密码。据图判断,转录的终止位点最可能在图示目的基因中片段D的________(左/右)侧。
57.图中能作为目的基因运载体最理想的质粒是________(A/B/C),请据图分析,其他两种质粒一般不能作为运载体的理由是________。
58.用EcoR I完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒,并进行电泳观察,可出现长度为1.1 kb和________kb,
或者________kb和________kb的片段。(重组质粒上目的基因的插入位点与EcoR I的识别位点之间的碱基对忽略不计)。
正确答案
54. 生物体细胞中分离(或由限制酶内切得到)
55. BDE
56. 右侧
57. B质粒A缺少标记基因;质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时,复制原点会被限制酶切割,会影响重组质粒的自主复制。
58. 5.6;3.1,3.6(3.1和3.6可以更换位置)
解析
略。
知识点
分析有关资料,回答有关遗传、基因工程问题。
油菜的株高由等位基因 G 和 g 决定,GG 为高杆,Gg 为中杆,gg 为矮杆。B基因是另一种植物的高杆基因,B 基因与 G 基因在油菜的株高上有相同的效果,并且株高与这两个基因的数量正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题:
(1)步骤①中用到的工具酶是______,培育转基因油菜主要运用了转基因技术和_______技术。
(2)图中质粒是双链闭合环状的DNA分子,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割,通过凝胶电泳分离分析得下表。限制酶M和N的识别序列和切割位点如图甲所示。
①该质粒的长度为___________kb。在该质粒中,M酶与N酶的切割位点分别有______ ______ 、_____个。
②M酶与N酶切出的能相互粘连的末端在酶的作用下相互连接,请将连接的结果表示出来:____________。连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割:_______________。
下图为B基因的结构示意图以及限制酶M和N的切割位点。
③现用图中基因作为目的基因,若采用直接从供体细胞中分离,可选用酶______来切割。
④已知Ⅱ区的碱基数是2000个,其中阴影区域碱基数是800个,空白区域中G和C的总数共有400个,则由该区转录的mRNA中A和U总数是___________ 。
(3)若将一个 B 基因转移到矮杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,且 B 基因与 g 基因位于非同源染色体上,这样的转基因油菜植株表现型为________________。
(4)若将一个 B 基因转移到中杆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,培育了甲~丁四种转基因油菜(如下图)。
①与甲的株高相同的是________。四种转基因油菜分别自交,在不考虑交叉互换的前提下,子代有 3 种表现型的是 _________-。
②另有一种转基因油菜自交子代也有3 种表现型,请在右图中的染色体上标出B 基因的位置。
正确答案
(1)DNA连接酶 植物组织培养
(2)
①16kb; 3、2;
② 否
③ N;
④400
(3)中杆
(4)①乙和丁 丙 ②
解析
略
知识点
牧草中的白花三叶草有叶片内含氰(HCN)和不含氰的两个稳定遗传的品种。研究证实,白花三叶草叶片内的氰化物是经右图所示的代谢途径产生,染色体上的基因D、H分别决定产氰糖苷酶和氰酸酶的合成,两种酶在氰的形成过程中先后发挥作用,基因d、h无此功能。某研究小组用甲乙两个不产氰的牧草品种杂交,F1全部产氰,F1自交得F2。将F2植株的叶片提取液进行了实验研究,发现F2植株有四种品系,如下表所示:
(1)该实例说明基因可以通过 过程,进而控制生物体的性状。
(2)根据研究结果判断,D基因和H基因位于 (填同一或不同)对同源染色体上,品系Ⅲ的基因型可能为 。
(3)该杂交方案的F2植株中,约有 的植株自交后代都能产氢,四种品系中的 植株自交后代都不能产氢。
(4)利用基因工程方法可提高该牧草的抗旱性。首先,将大麦的抗旱基因HVA插入到农杆菌中的Ti质粒上转移至植物细胞,并整合到植物细胞的
上,然后采用 技术获得抗旱牧草植株,形成稳定遗传的新品种。
(5)有科学研究认为,转基因作物所携带的外源基因可以通过花粉传递给近缘物种,可能造成_______________。
正确答案
见解析。
解析
(1)控制酶的合成来控制生物的代谢
(2)不同; ddHH或ddHh ;
(3)1/16; 品系Ⅰ、品系Ⅱ和品系Ⅲ
(4)染色体DNA 植物组织培养
(5) 基因污染
知识点
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题:
(1)图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是_________,①过程必须用到_________酶,②过程使用的是_________酶。③表示_________技术,④表示基因工程中_________过程;若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是_________。
(2)图中采用的生物工程技术A和B分别是指_________和_________。
(3)为实现人血清白蛋白基因在转基因牛E的乳腺细胞中表达,应让该血清白蛋白基因和_________的启动子等调控组件结合在一起。如果转基因牛E的牛奶中含有_________, 则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功。
正确答案
(1)促性腺激素;限制;逆转录;PCR 基因表达载体的构建;显微注射法
(2)早期胚胎培养;胚胎移植
(3)乳腺蛋白基因;人血清白蛋白
解析
略。
知识点
10.小鼠是继果蝇之后的又一种模式动物,下图1表示生产长效胰岛素转基因小鼠培育过程示意图,图2表示图1中③表达载体构建过程图示。请回答下列问题:
(1)图1中的过程①注射A物质的目的是使供体母鼠__________________,若进行体外受精,则需将未成熟的卵子培养至_______________才具备受精能力。
(2)在图2中,当目的基因的DNA用HindⅢ、BamhⅠ完全酶切后反应管中有________种DNA片段,经过程⑧形成的重组质粒上将有______________限制酶的切点。
(3)为确保目的基因在小鼠细胞中进行表达,图2的⑧过程在构建基因的表达载体时,需将目的基因插在____________________两种片段之间,将表达载体送入细胞时,图1中的过程④常用的方法是_______________________________________。
(4)为检测目的基因是否成功表达,通常采用的方法是____________________。
正确答案
(1)超数排卵 减数第二次分裂中期(或MⅡ中期)
(2)4 HindⅢ(或1种)
(3)启动子、终止子 显微注射
(4)抗原-抗体杂交
解析
略
知识点
质粒是基因工程中最常用的运载体,它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是
正确答案
解析
略
知识点
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