- 基因工程
- 共308题
我国科学家张道远先生通过从耐旱灌木白花柽柳中克隆得到TSOD基因,利用转基因技术转化到棉花中,获得了具备更强抗旱性的T4代转基因棉花株系。下图为转基因抗旱棉花的培育过程示意图,请据图回答:
(1)①过程表示用______ 扩增目的基因的方法。②过程用到的工具酶有______。步骤③一般用______处理农杆菌,使其易吸收周围环境中的DNA分子。
(2)将重组质粒导入棉花细胞除步骤④所示的方法外,还可采用______。如果受体细胞是动物的受精卵,则一般采用的方法是______。
(3)外植体培养成为试管苗的过程采用了______技术,利用了______的原理,步骤⑤⑥表示______。
(4)为了确定抗旱转基因棉花是否培育成功,可先用放射性同位素标记的作探针进行分子水平鉴定,再______进行个体水平鉴定棉花植株的抗旱性。
正确答案
(1)PCR技术;限制酶(限制性核酸内切酶)、DNA连接酶;Ca2+(或CaCl2)
(2)花粉管通道法(基因枪法);显微注射法
(3)植物组织培养;植物细胞的全能性;脱分化、再分化
(4)抗旱基因(TaMnSOD基因、目的基因);移栽到干旱土地中
解析
略。
知识点
人类在预防与诊疗传染病的过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某种传染病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白质为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程如下图所示,请分析回答:
(1)图中所示基因工程的核心步骤是_________。
(2)若将含有A基因的受体细胞在体外培养,必须满足无菌无毒、营养、_________、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到_________时期,然后进行胚胎移植,培育成转基因动物。
(3)过程③采用的实验技术是_________;获得的X是_________。
(4)科学家欲对抗A蛋白的单克隆抗体进行改造,生产出效果更好的嵌合抗体,用于癌症治疗。用蛋白质工程技术对抗A蛋白的单克隆抗体进行改造时,首先必须根据预期_________,设计_________,最终通过基因拼接,将抗体基因改造成嵌合抗体基因,然后导入到淋巴细胞中表达。检测该基因在淋巴细胞中是否翻译成蛋白质,可用_________技术。
正确答案
(1)基因表达载体的构建
(2)温度和pH; 囊胚(或桑葚胚)
(3)动物细胞融合;杂交瘤细胞
(4)(嵌合)抗体的功能;(嵌合)抗体的结构;抗原—抗体杂交
解析
略。
知识点
啮齿类动物如小鼠、家兔繁殖力较强,具有多对易于区分的相对性状,常被用作遗传研究的模式动物。
(1)一对纯合的灰色雄兔与白色雌兔杂交,F1均为灰色,F1个体自由交配,F2出现的性状分离比为灰色:黑色:白色兔为9:3:4,说明家兔体色最可能由 对基因控制,F2白兔中的纯合体所占的比例是___ _。
(2)已知小鼠的黑毛和黄毛是一对相对性状,且黑毛由隐性基因(d)控制,但不知该基因位于常染色体上,还是位于X染色体上(不考虑同源区段)。通过调查统计种群中具有该隐性性状小鼠的
可以初步推测该基因的位置。现有纯合黑毛雌鼠、黑毛雄鼠、黄毛雌鼠、黄毛雄鼠,若进一步研究可以进行杂交实验,选择 的亲本进行杂交,如果后代表现为 ,说明该基因位于X染色体上,不是位于常染色体上。
(3)研究证明黄毛和黑毛性状由常染色体上的一对等位基因(D、d)基因控制,并且其中一个基因纯合时能使胚胎致死。黄毛小鼠多次交配后得到子代存活小鼠中,黑毛鼠与黄毛鼠总是表现出1:2的比例,说明致死基因是控制 毛的基因,子代黄毛鼠的基因型是 。
(4)现有基因型为DD的小鼠早期胚胎,希望利用这一材料培育敲除D基因的小鼠,如果用转基因技术使d基因取代基因D,操作过程中通常采用 方法将外源基因导入受体细胞。含d基因的DNA片段如下图所示,所利用的某种限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GGTAC↓C,请画出被此限制性核酸内切酶切割后所形成的含d基因的片段。
正确答案
见解析。
解析
(1)2 1/4
(2) 性别比例 隐性雌鼠(黑毛雌鼠)ⅹ纯合显性雄鼠(纯合黄毛雄鼠)
后代雌雄个体性状不一致(或雌性均黄毛,雄性均黑毛)
(3)黄 Dd
(4)显微注射
知识点
已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此,可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题:
(1)为了获得丙种蛋白质的基因,在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上,推测出丙种蛋白质的 序列,据此可利用 方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用 、 方法。
(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中,常需使用 酶和 酶。
(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养,筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗 的危害。
(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口,则该植株的种子 (填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。
正确答案
答案:(1)基因 化学 基因文库 PCR
(2)限制 DNA连接
(3)乙种昆虫
(4)不含(1分)
解析
略
知识点
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品,是生物科学技术转化为生产力的重要体现。请据图回答下列问题:
(1)在培育转基因山羊的过程中,①过程需要的工具酶是________,②过程常用的方法是________。
(2)转抗血栓基因山羊可以通过分泌乳汁来生产抗血栓药物。在构建的相应基因表达载体中,人抗血栓基因的首端必须含有使其仅能在山羊乳腺细胞中特异性表达的________,它是________识别和结合点部位。人们通常将此类转基因动物称为________。
(3)山羊早期胚胎在移植入受体母羊子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定,一般是取处于________时期的________细胞进行检测。若要培育出多只相同的转抗血栓基因山羊,可以采用________技术获取。
(4)prG基因的产物能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是________细胞,Ⅲ代表的细胞具有________的特点。
(5)在培育抗虫棉过程中,通常利用Ti质粒将抗虫基因导入棉花受体细胞,为了使抗虫基因顺利连接到受体染色体基因组中,抗虫基因通常位于Ti质粒的________片段中。从分子水平检测抗虫棉是否培育成功的方法是________。
正确答案
(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶;显微注射法
(2)启动子;RNA聚合酶;乳腺生物反应器
(3)囊胚或桑椹胚;滋养层;胚胎分割移植
(4)浆(或效应B或经抗原刺激的B细胞);既能无限增殖又能产生特定抗体
(5)T-DNA;抗原-抗体杂交法
解析
略。
知识点
图示为利用基因工程、细胞工程等技术生产人生长激素的流程。请据图作答:
(1)过程①采用的方法是_________,过程②需用_________处理目的基因和质粒。
(2)重组质粒中,引导目的基因表达的序列是_________,它是_________的识别和结合位点。
(3)过程③用_________对大肠杆菌进行处理,使其处于感受态。
(4)进行细胞培养的过程⑥中,常使用的酶是_________,培养液中通常要加入_________以防止污染,CO2培养箱中CO2所起的作用是_________。
(5)欲培育出多头基因型相同的转基因牛,在过程⑤中常采用胚胎分割技术,该技术需把 _________进行均分。除此外,还可采用_________技术。
正确答案
(1)逆(反)转录酶;同种限制酶(必须有限制酶,DNA连接酶也可以答上)
(2)启动子;RNA聚合酶
(3)Ca2+(或Cacl2溶液)
(4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶);抗生素;维持溶液的PH
(5)内细胞团;核移植(或克隆)
解析
略。
知识点
下列关于生物技术实践的叙述,正确的是
正确答案
解析
略
知识点
下图为利用生物技术获得生物新品种的过程。据图回答:
(1)A→B必需的工具酶有 。
(2)在基因工程中,B表示 。
(3)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中④用到生物技术主要有 。
(4)若使用棉花的体细胞为受体细胞,⑤表示的生物技术是 。请简述利用棉花受体细胞培育成转基因抗虫棉幼苗的过程: 。
(5)要确定目的基因(抗虫基因)是否导入受体细胞,检测的方法是 。
目的基因(抗虫基因)是否能稳定遗传并表达,在个体水平上通过 进行检测和鉴定。
(6)转基因工程改良动植物的品种,最突出的优点是 。
正确答案
(1)限制酶、DNA连接酶
(2)重组DNA(或基因表达载体)
(3)早期胚胎培养、胚胎移植
(4)植物组织培养;棉花体细胞脱分化,形成愈伤组织,再诱导其再分化生成胚状体或丛芽,进而发育成完整的植物幼苗。(用文字箭线图也可以)
文字箭线图如下:
或者:
(5)DNA分子杂交技术;做抗虫接种实验;
(6)根据人的需求定向改变动植物的性状
解析
略
知识点
烟草是一种种植历史悠久的作物,可以采用不同方式进行育种。
(1)现有甲、乙两种烟草(2n=24),二者远缘杂交不亲和。研究人员用甲、乙植株进行了体细胞杂交,将叶肉细胞去除细胞壁制成_____________,在促融剂______________的诱导下,融合成为杂种细胞并最终培养成杂种植株。在杂种植株中发现有一株体细胞染色体数目为47条的丙植株,将丙与甲植株进行杂交,F1中一些植株(丁)体细胞含有35条染色体,其中有22条染色体在减数分裂时能联会,其余不能联会,由此推测丙植株所缺失的染色体属于_____(填“甲”或“乙”)植株。如果所缺失的那条染色体属于另一植株,那么丁植株在减数分裂时应有_____条染色体能联会,其余____条染色体不能联会。
(2)甘蔗的蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性直接反映了甘蔗体内蔗糖合成的能力。研究人员将未突变和已突变的蔗糖磷酸合成酶基因分别转入烟草中,测定比较了所得SPS的活性,为作物的改良提供了一定的依据。
①甘蔗中控制SPS合成的基因简称SPS3L,研究人员利用特定的试剂和技术手段将SPS3L基因相关位点的碱基TCA突变成CGA,从而使SPS的第153位丝氨酸变为丙氨酸,而其他氨基酸均无改变,此种突变基因称为SPS3L-A型。由此推测在人工的处理下,SPS3L基因中的碱基可发生________(填“定向”或“不定向”)改变。另两种突变型(SPS3L-T型、SPS3L-G型)也用此方法获得。
②将目的基因与含有潮霉素抗性基因的Ti质粒构建基因表达载体,采用农杆菌转化法导入烟草细胞,利用______________技术进行培养。培养基中除含有必要营养物质、植物激素和琼脂外,还必须加入_________进行筛选。若要检测目的基因是否导入烟草细胞,可采用_______________技术或PCR技术进行检测。
③取上述已成功导入目的基因的新鲜烟草,分别测定叶片的可溶性糖含量,结果如图所示。
四种转基因烟草中,导入__________的是对照组,_________型的烟草叶片可溶性糖的含量与之相比没有发生明显变化,推测在153位的丝氨酸虽然被替代,但SPS的活性___________。由测定结果可以看出_____________型SPS活性最高,最适合用来改良作物。
正确答案
见解析。
解析
(1)原生质体 聚乙二醇 甲 24 11
(2)①定向
②植物组织培养 潮霉素 DNA分子杂交
③SPS3L SPS3L-G 没有改变 SPS3L-T
知识点
图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题:
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由 连接。
(2)若用限制酶Sma Ⅰ完全切割图1中DNA片段,其产物长度为
(3)若图1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。从隐性纯合子分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,产物中共有 种不同DNA片段。为了提高实验成功率,需要通过 技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝,该方法也是检测 多样性最简单的方法。
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒后,为了筛选出含质粒的大肠杆菌,一般需要用添加 的培养基进行培养,用影印法接种到只含 的培养基中培养,可进一步筛选出含重组质粒的受体细胞。
(5)假设用BamH Ⅰ切割DNA获取目的基因,用Mbo Ⅰ切割质粒,然后形成重组质粒,若将插入在抗生素B抗性基因处的目的基因重新切割下来,能否用BamH Ⅰ? 。为什么?
正确答案
(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
(2) 537bp、790bp、661bp
(3) 2 PCR 遗传
(4)BamH I 抗生素B 抗生素A
(5)不一定 ,因为目的基因和抗生素B抗性基因拼接处不一定出现GGATCC(合理即可)。
解析
略
知识点
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