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简答题

黄曲霉毒素AFB1存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并累积,引起癌变;某些微生物能表达AFB1解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性.

(1)AFB1属于______类致癌因子.

(2)黄曲霉毒素诱发肝癌发生的原理是基因突变.研究发现,黄曲霉毒素会导致p53基因(阻止细胞不正常增值的基因)失去正常功能,所以p53基因属于______基因(原癌、抑癌基因);肝癌细胞容易分散和转移的原因是细胞表面的______等物质减少.

(3)如图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图.

①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株.经测定,甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶;乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程I应选择______菌液的细胞提取总RNA,理由是______

②过程Ⅱ中需两种引物(引物1、引物2),若过程Ⅱ循环5次,需引物1的个数是______

③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用______方法.

(4)选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果.实验设计及测定结果见表,据表回答:

①本实验自变量为______

②本实验中,反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是______

③经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg,则每千克饲料应添加______克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同时节约了成本.

(5)某医院为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性,切取了一小块肿瘤组织进行培养.培养之前,肿瘤组织必须先用______(酶)等处理成单个细胞.

正确答案

解:(1)黄曲霉毒素AFB1是一种化学物质,属于化学类致癌因子.

(2)引起癌变的基因有原癌基因和抑癌基因,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,所以p53基因属于抑癌基因.肝癌细胞容易分散和转移的原因是细胞表面的糖蛋白等物质减少,细胞不能识别而导致的.

(3)①甲菌液细胞含解毒酶,说明完成了基因的表达,所以甲菌液含有合成AFB1解毒酶的mRNA模板,因此应选择甲菌液的细胞提取总RNA.   

②过程Ⅱ为PCR技术,该过程中需两种引物(引物1、引物2),若过程Ⅱ循环5次,将产生25=32个子代DNA分子中,只有亲代DNA分子中不需要引物,因此需31个引物1.

③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用抗原-抗体杂交方法.

(4)①本实验的两个自变量,分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量.

②本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组.

③经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg,则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶.解毒效果最好.同时节的了成本.

(5)肿瘤组织在培养之前,必须先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使之分散成单个细胞,制成细胞悬液.

故答案为:

(1)化学   

(2)抑癌     糖蛋白

(3)①甲   甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成了mRNA,而在乙菌液细胞中该基因未转录

②31   ③抗原-抗体杂交

(4)①AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量   ②B组     ③5

(5)胰蛋白酶

解析

解:(1)黄曲霉毒素AFB1是一种化学物质,属于化学类致癌因子.

(2)引起癌变的基因有原癌基因和抑癌基因,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖,所以p53基因属于抑癌基因.肝癌细胞容易分散和转移的原因是细胞表面的糖蛋白等物质减少,细胞不能识别而导致的.

(3)①甲菌液细胞含解毒酶,说明完成了基因的表达,所以甲菌液含有合成AFB1解毒酶的mRNA模板,因此应选择甲菌液的细胞提取总RNA.   

②过程Ⅱ为PCR技术,该过程中需两种引物(引物1、引物2),若过程Ⅱ循环5次,将产生25=32个子代DNA分子中,只有亲代DNA分子中不需要引物,因此需31个引物1.

③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用抗原-抗体杂交方法.

(4)①本实验的两个自变量,分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量.

②本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组.

③经测定,某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg,则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶.解毒效果最好.同时节的了成本.

(5)肿瘤组织在培养之前,必须先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使之分散成单个细胞,制成细胞悬液.

故答案为:

(1)化学   

(2)抑癌     糖蛋白

(3)①甲   甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成了mRNA,而在乙菌液细胞中该基因未转录

②31   ③抗原-抗体杂交

(4)①AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量   ②B组     ③5

(5)胰蛋白酶

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多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损.成熟的番茄果实中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,但不利于保鲜. 利用第基因工程减少PG基因的表达,可延长果实保质期.科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入番茄细胞中,得到转基因番茄,具体操作流程如图.据图回答下列问题:

(1)若已获取PG的mRNA,可通过______获取PG基因.

(2)改造过程需要用到的工具有______,若得到的目的基因两侧需人工合成BamHⅠ黏性末端,己知BamHⅠ的识别序列如下图甲所示,请在答题纸上图乙相应位置画出目的基因两侧的黏性末端.

______

(3)在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录,结构A上应具有______酶结合位点,在该番茄新品种的培育过程中,将目的基因导入受体细胞的方法叫做______

(4)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有______的培养基进行筛选.之后还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞______现象来鉴别细胞壁是否再生.

(5)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用______技术,该技术操作过程中除营养物质外还必须向培养基中添加______

(6)若转基因番茄的保质期比非转基因番茄______(填“长”或“短”),则可确定转基因番茄成功.

正确答案

解:(1)以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录,所以若已获取PG的mRNA,可通过逆转录法获取PG基因.

(2)基因工程中改造过程需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和质粒,若得到的目的基因两侧需人工合成BamHⅠ黏性末端,根据BamHⅠ的识别序列,可知目的基因两侧的黏性末端为:

(3)基因转录的产物是mRNA,在转录时需要RNA聚合酶.在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录,结构A上应具有RNA聚合酶结合位点,在该番茄新品种的培育过程中,常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞.

(4)由图可知,重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏,因此用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有卡那霉素的培养基进行筛选.之后还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生.

(5)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用植物组织培养技术,该技术操作过程中除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素即生长素和细胞分裂素.

(6)若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长,则可确定转基因番茄成功.

故答案为:

(1)逆转录(或cDNA文库)

(2)限制酶、DNA连接酶和质粒

   

(3)RNA聚合      农杆菌转化法

(4)卡那霉素        是否发生质壁分离

(5)植物组织培养    植物激素      

(6)长

解析

解:(1)以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录,所以若已获取PG的mRNA,可通过逆转录法获取PG基因.

(2)基因工程中改造过程需要用到的工具有限制酶、DNA连接酶和质粒,若得到的目的基因两侧需人工合成BamHⅠ黏性末端,根据BamHⅠ的识别序列,可知目的基因两侧的黏性末端为:

(3)基因转录的产物是mRNA,在转录时需要RNA聚合酶.在该基因上游加结构A可确保基因的反义转录,结构A上应具有RNA聚合酶结合位点,在该番茄新品种的培育过程中,常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞.

(4)由图可知,重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏,因此用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有卡那霉素的培养基进行筛选.之后还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生.

(5)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用植物组织培养技术,该技术操作过程中除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素即生长素和细胞分裂素.

(6)若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长,则可确定转基因番茄成功.

故答案为:

(1)逆转录(或cDNA文库)

(2)限制酶、DNA连接酶和质粒

   

(3)RNA聚合      农杆菌转化法

(4)卡那霉素        是否发生质壁分离

(5)植物组织培养    植物激素      

(6)长

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Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞.科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对Rag2基因缺失小鼠进行基因治疗.其技术流程如下图:

(1)步骤①中所选的卵母细胞应处于______期.

(2)步骤②中,分离出ES细胞比体细胞全能性______

(3)步骤③中,首先要获取目的基因,以下几种方法中需要模板的是______

A.从基因组文库中获取目的基因           B.利用PCR 技术扩增目的基因

C.构建cDNA 文库                       D.通过DNA 合成仪利用化学方法人工合成目的基因

(4)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的______

(5)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的蛋白质,用抗Rag2蛋白的抗体进行______

正确答案

解:(1)步骤①核移植中所选的卵母细胞应处于减数第二次分裂中期.

(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团).故步骤②中,ES细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显的特点,ES细胞比体细胞全能性高.

(3)利用PCR 技术扩增目的基因技术和构建cDNA文库都需要需要模板的.

(4)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的基因表达载体(重组质粒),是核心环节.

(5)基因表达的产物是蛋白质,所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原-抗体杂交.

故答案为:

(1)减数第二次分裂中(MⅡ中)   

(2)高   

(3)BC

(4)基因表达载体(重组质粒)    

(5)抗原-抗体杂交

解析

解:(1)步骤①核移植中所选的卵母细胞应处于减数第二次分裂中期.

(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团).故步骤②中,ES细胞在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显的特点,ES细胞比体细胞全能性高.

(3)利用PCR 技术扩增目的基因技术和构建cDNA文库都需要需要模板的.

(4)步骤③中,需要构建含有Rag2基因的基因表达载体(重组质粒),是核心环节.

(5)基因表达的产物是蛋白质,所以提取小鼠骨髓细胞的蛋白质进行抗原-抗体杂交.

故答案为:

(1)减数第二次分裂中(MⅡ中)   

(2)高   

(3)BC

(4)基因表达载体(重组质粒)    

(5)抗原-抗体杂交

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人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原.疫苗生产和抗体制备的流程如图:

(1)过程①代表的是______,过程③构建A基因重组载体时,启动子和终止子是重新构建的,其应该能被受体细胞的______所识别,以便于其转录.

(2)在将X进行扩大培养之前,至少需要经过两次筛选,方法分别是用____________

(3)以实验操作过程中用到的技术有______(至少写三个).

(4)在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是______

(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的______来制备疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较,或用图中的______与分离出的病毒进行特异性检测.

正确答案

解:(1)由以上分可知①是逆转录.构建A基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.

(2)在单克隆抗体的制备过程中,至少需要经过两次筛选,一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.

(3)分析图解可知,该过程中首先利用基因工程技术获得A蛋白,然后利用动物细胞融合技术获得重组细胞X,在利用动物细胞培养技术对X细胞进行培养.

(4)由于在二次免疫过程可以增加小鼠体内的效应B细胞数,因此在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次.

(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行核酸序列比较;或采用抗原-抗体杂交法,即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测.

故答案为:

(1)逆转录      限制酶和DNA连接酶

(2)选择性培养基筛选     用专一抗体检测

(3)转基因技术   动物细胞融合技术   动物细胞培养技术

(4)通过二次免疫,增加小鼠体内的效应B细胞数 

(5)A蛋白     抗A蛋白的单克隆抗体

解析

解:(1)由以上分可知①是逆转录.构建A基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.

(2)在单克隆抗体的制备过程中,至少需要经过两次筛选,一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.

(3)分析图解可知,该过程中首先利用基因工程技术获得A蛋白,然后利用动物细胞融合技术获得重组细胞X,在利用动物细胞培养技术对X细胞进行培养.

(4)由于在二次免疫过程可以增加小鼠体内的效应B细胞数,因此在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次.

(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行核酸序列比较;或采用抗原-抗体杂交法,即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测.

故答案为:

(1)逆转录      限制酶和DNA连接酶

(2)选择性培养基筛选     用专一抗体检测

(3)转基因技术   动物细胞融合技术   动物细胞培养技术

(4)通过二次免疫,增加小鼠体内的效应B细胞数 

(5)A蛋白     抗A蛋白的单克隆抗体

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苏云金杆菌是一种对昆虫有毒害作用的细菌,其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白.伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化成毒性肽,并因此导致昆虫死亡.自1993 年培育转基因植物抗虫棉成功后,研究者又将抗虫基因成功地导入水稻细胞中.在培育转基因植物的研究中,抗除草基因(har)常作为标记基因.这样培育出来的转基因水稻既能抗虫又能抗除草剂,便于田间管理.下图为获得转基因水稻的技术流程,请据图回答:

(1)水稻细胞的基因结构与苏云金杆菌有所不同,其主要特点是______

(2)要获得该抗虫基因,可采用____________等方法.

(3)假如运载体被切割后,得到的分子末端序列为______,则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端序列是______

(4)C 过程的水稻细胞经过______形成愈伤组织.培养基中除了含有必要营养物质,琼脂和激素外,还必须加入______.该培养基从用途上看属于______

(5)如果抗虫基因在水稻细胞中成功表达,请用中心法则形式表示该基因的表达过程.

(6)种植上述转基因植物,它所携带的目的基因可能通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污染”.如果把目的基因导入叶绿体DNA 中,就可以避免“基因污染”,原因是______

正确答案

解:(1)水稻细胞属于真核细胞,苏云金杆菌细胞属于原核细胞,真核基因结构和原核基因结构有所不同,原核基因的编码区是间隔、不连续的.

(2)获取目的基因的方法一般可以从基因文库中直接获取,或者利用人工合成的方法.

(3)目的基因和运载体重组时必须具有相同的粘性末端,然后用DNA连接酶进行连接.

(4)图中C表示脱分化过程.培养基中除了含有必要营养物质,琼脂和激素外,还必须加入除草剂.该培养基从用途上看属于选择培养基.

(5)抗虫基因在水稻细胞中表达过程为:抗虫基因 mRNA伴孢晶体蛋白.

(6)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过叶绿体传递给近缘物种,因此如果把目的基因导入叶绿体DNA 中,就可以避免“基因污染”.

故答案为:

(1)基因编码区是间隔、不连续的

(2)从基因文库中获取或人工合成基因

(3)

(4)脱分化   除草剂    选择培养基

(5)抗虫基因 mRNA伴孢晶体蛋白

(6)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过叶绿体传递给近缘物种

解析

解:(1)水稻细胞属于真核细胞,苏云金杆菌细胞属于原核细胞,真核基因结构和原核基因结构有所不同,原核基因的编码区是间隔、不连续的.

(2)获取目的基因的方法一般可以从基因文库中直接获取,或者利用人工合成的方法.

(3)目的基因和运载体重组时必须具有相同的粘性末端,然后用DNA连接酶进行连接.

(4)图中C表示脱分化过程.培养基中除了含有必要营养物质,琼脂和激素外,还必须加入除草剂.该培养基从用途上看属于选择培养基.

(5)抗虫基因在水稻细胞中表达过程为:抗虫基因 mRNA伴孢晶体蛋白.

(6)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过叶绿体传递给近缘物种,因此如果把目的基因导入叶绿体DNA 中,就可以避免“基因污染”.

故答案为:

(1)基因编码区是间隔、不连续的

(2)从基因文库中获取或人工合成基因

(3)

(4)脱分化   除草剂    选择培养基

(5)抗虫基因 mRNA伴孢晶体蛋白

(6)叶绿体遗传表现为母系遗传,目的基因不会通过叶绿体传递给近缘物种

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组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡凋节中发挥着关键性的作用,科研人员现在能利用转基因奶牛的乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA).回答下列相关问题:

(1)为了获得更多的tPA基因,可对其进行体外“克隆”,该技术指的是______技术.

(2)在构建的基因表达载体中,应将tPA基因首端与______基因的启动子等调控组件结合.将目的基因导入动物细胞常用的方法是______

(3)在培育转基因奶牛的过程中,应取囊胚的滋养层细胞进行______鉴定,选用雌性胚胎,通过______技术,将早期胚胎移入代孕母牛的子宫内.从个体水平上看,若______,则可确定转基因牛培育成功.

(4)若从囊胚的内细胞团可分离出ES细胞,培养ES细胞时,培养液中加入______,可以分化为不同类型的细胞.

正确答案

解:(1)基因工程中,在体外扩增目的基因常利用PCR技术.

(2)要利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA),在构建的基因表达载体中,应将tPA基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合,使目的基因在乳腺组织中特异性表达.将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法.

(3)在培育转基因奶牛的过程中,奶牛必须是雌性的,应取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,选用雌性胚胎,通过胚胎移植技术,将早期胚胎移入代孕母牛的子宫内.从个体水平上看,若转基因牛的乳汁中产生组织型纤溶酶原激活剂,则可确定转基因牛培育成功.

(4)若从囊胚的内细胞团可分离出ES细胞,培养ES细胞时,培养液中加入分化诱导因子,可以分化为不同类型的细胞.

故答案为:

(1)PCR

(2)乳腺蛋白    显微注射法

(3)性别    胚胎移植    转基因牛的乳汁中产生组织型纤溶酶原激活剂

(4)分化诱导因子

解析

解:(1)基因工程中,在体外扩增目的基因常利用PCR技术.

(2)要利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA),在构建的基因表达载体中,应将tPA基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合,使目的基因在乳腺组织中特异性表达.将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法.

(3)在培育转基因奶牛的过程中,奶牛必须是雌性的,应取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定,选用雌性胚胎,通过胚胎移植技术,将早期胚胎移入代孕母牛的子宫内.从个体水平上看,若转基因牛的乳汁中产生组织型纤溶酶原激活剂,则可确定转基因牛培育成功.

(4)若从囊胚的内细胞团可分离出ES细胞,培养ES细胞时,培养液中加入分化诱导因子,可以分化为不同类型的细胞.

故答案为:

(1)PCR

(2)乳腺蛋白    显微注射法

(3)性别    胚胎移植    转基因牛的乳汁中产生组织型纤溶酶原激活剂

(4)分化诱导因子

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请回答下列有关现代生物技术的问题:

(1)拟南芥的A基因位于1号染色体上,影响减数分裂时染色体交换频率,a基因无此功能;a基因是科学家通过将T-DNA插入到A基因中获得的,用PCR法确定T-DNA插入的位置时,应从图中选择的引物组合是______

(2)设计引物是PCR技术的关键步骤之一.某科研小组设计的两组引物(只标记了部分碱基序列)都不合理(如图),请说明原因.

①第1组:______

②第2组:______

(3)动物细胞培养是动物细胞工程的基础.利用生物反应器培养动物细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制.通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以______,增加培养细胞的数量,也有利于空气交换.

(4)哺乳动物的胚胎干细胞,可以用______处理囊胚的内细胞团获得,也可以从胎儿的原始生殖腺中分离,随后在______细胞上(或紫外线照射后的成纤维细胞)或加入抑制因子可实现只增殖而不分化,用于治疗人类的组织损伤和某些顽症,也可用于器官移植.

(5)一般来说,生态工程的主要任务是对______进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力.生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、系统学和工程学、物质循环再生和______原理等.

正确答案

解:(1)引物Ⅰ和Ⅲ延伸的方向向左,引物Ⅱ引物延伸的方向向右,引物组合只能是Ⅰ和Ⅱ,或Ⅱ和Ⅲ.扩增T-DNA插入位置,应该是扩增包括T-DNA和两侧A基因片段.故选引物Ⅱ和Ⅲ.

(2)两组引物(只标记了部分碱基序列)都不合理的原因:

①第1组:引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效.

②第2组:引物I′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效.

(3)利用生物反应器培养动物细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制.通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养细胞的数量,也有利于空气交换.

(4)胚胎干细胞来自原始性腺和早期胚胎(如囊胚的内细胞细胞),因此要获取单个胚胎干细胞可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理囊胚的内细胞,也可以从胎儿的原始生殖腺中分离;胚胎干细胞在饲养层细胞上(或紫外线照射后的成纤维细胞)或加入抑制因子时可实现只增殖而不分化,用于治疗人类的组织损伤和某些顽症,也可用于器官移植.

(5)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力.生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、系统学和工程学、物质循环再生和物种多样性原理等.

故答案为:

(1)Ⅱ和Ⅲ

(2)①引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效

②引物I′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

(3)扩大细胞贴壁生长的附着面积

(4)蛋白酶/胶原蛋白酶        饲养层

(5)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)    物种多样性

解析

解:(1)引物Ⅰ和Ⅲ延伸的方向向左,引物Ⅱ引物延伸的方向向右,引物组合只能是Ⅰ和Ⅱ,或Ⅱ和Ⅲ.扩增T-DNA插入位置,应该是扩增包括T-DNA和两侧A基因片段.故选引物Ⅱ和Ⅲ.

(2)两组引物(只标记了部分碱基序列)都不合理的原因:

①第1组:引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效.

②第2组:引物I′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效.

(3)利用生物反应器培养动物细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制.通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养细胞的数量,也有利于空气交换.

(4)胚胎干细胞来自原始性腺和早期胚胎(如囊胚的内细胞细胞),因此要获取单个胚胎干细胞可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理囊胚的内细胞,也可以从胎儿的原始生殖腺中分离;胚胎干细胞在饲养层细胞上(或紫外线照射后的成纤维细胞)或加入抑制因子时可实现只增殖而不分化,用于治疗人类的组织损伤和某些顽症,也可用于器官移植.

(5)一般来说,生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)进行修复,对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善,并提高生态系统的生产力.生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、系统学和工程学、物质循环再生和物种多样性原理等.

故答案为:

(1)Ⅱ和Ⅲ

(2)①引物I和引物II局部发生碱基互补配对而失效

②引物I′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

(3)扩大细胞贴壁生长的附着面积

(4)蛋白酶/胶原蛋白酶        饲养层

(5)已被破坏的生态环境(或受损的生态系统)    物种多样性

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如图是利用基因工程技术产生人胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:

(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?______,原因是______

(2)过程②必须的酶是______,过程③必须的酶是______,过程⑦中将A、B连接时必须的酶是______

(3)图中C的组成包括________________________和复制原点

(4)为使过程⑧更易进行可用______药剂处理D.

正确答案

解:(1)由于在细胞分化过程中,基因是选择性表达的,所以人的皮肤细胞中不转录出胰岛素mRNA,因而不能利用人的皮肤细胞来完成①过程.

(2)过程②以RNA为模板进行逆转录,所以必须的酶是逆转录酶.过程③是将DNA双链解开,形成两条单链,所以必须的酶是解旋酶.过程⑦是构建基因表达载体,其过程中将A、B连接时必须的酶是DNA连接酶.

(3)图中C为基因表达载体,其组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点.

(4)为使过程⑧更易进行可用CaCl2药剂处理D,使其成为感受态细菌.

故答案为:

(1)不能 基因是选择性表达的,人的皮肤细胞中不转录出胰岛素mRNA

(2)逆转录酶 解旋酶  DNA连接酶 

(3)目的基因   标记基因  启动子  终止子

(4)CaCl2

解析

解:(1)由于在细胞分化过程中,基因是选择性表达的,所以人的皮肤细胞中不转录出胰岛素mRNA,因而不能利用人的皮肤细胞来完成①过程.

(2)过程②以RNA为模板进行逆转录,所以必须的酶是逆转录酶.过程③是将DNA双链解开,形成两条单链,所以必须的酶是解旋酶.过程⑦是构建基因表达载体,其过程中将A、B连接时必须的酶是DNA连接酶.

(3)图中C为基因表达载体,其组成包括目的基因、标记基因、启动子、终止子、复制原点.

(4)为使过程⑧更易进行可用CaCl2药剂处理D,使其成为感受态细菌.

故答案为:

(1)不能 基因是选择性表达的,人的皮肤细胞中不转录出胰岛素mRNA

(2)逆转录酶 解旋酶  DNA连接酶 

(3)目的基因   标记基因  启动子  终止子

(4)CaCl2

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简答题

普通牛奶赖氨酸含量低,为了提高牛奶中赖氨酸的含量,吉林大学农学部利用现代生物工程技术培育出世界首例赖氨酸转基因克隆奶牛“织女”,预计将来其分泌的乳汁中含有更多的赖氨酸.如图为培育转基因克隆动物的技术流程图,请回答:

(1)获得黑白花奶牛成纤维细胞后,利用技术扩增细胞.“织女”牛⑦进入泌乳期后,可通过分泌乳汁来生产人类所需的赖氨酸,因而称为______

(2)实施基因工程的核心操作步骤是______,实现②过程的常用方法是______

(3)在目的基因的检测与鉴定过程中,检测目的基因是否发挥功能作用的第一步是______

(4)获得重组细胞④时,以去核卵细胞为受体细胞的原因是______

正确答案

解:(1)“织女”牛⑦进入泌乳期后,可通过分泌乳汁来生产人类所需的赖氨酸,因而称为动物细胞培养乳腺(房)生物反应器.

(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是纤维注射法.

(3)检测目的基因是否发挥功能作用的第一步是采用分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA.

(4)由于卵细胞体积大、易操作,且含有促进细胞核全能性表达的物质和营养条件,因此获得重组细胞④时,需以去核卵细胞为受体细胞.

故答案为:

(1)动物细胞培养乳腺(房)生物反应器

(2)基因表达载体的构建显微注射技术

(3)检测目的基因是否转录出了mRNA

(4)卵细胞体积大、易操作,含有促进细胞核全能性表达的物质和营养条件

解析

解:(1)“织女”牛⑦进入泌乳期后,可通过分泌乳汁来生产人类所需的赖氨酸,因而称为动物细胞培养乳腺(房)生物反应器.

(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是纤维注射法.

(3)检测目的基因是否发挥功能作用的第一步是采用分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA.

(4)由于卵细胞体积大、易操作,且含有促进细胞核全能性表达的物质和营养条件,因此获得重组细胞④时,需以去核卵细胞为受体细胞.

故答案为:

(1)动物细胞培养乳腺(房)生物反应器

(2)基因表达载体的构建显微注射技术

(3)检测目的基因是否转录出了mRNA

(4)卵细胞体积大、易操作,含有促进细胞核全能性表达的物质和营养条件

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科学家从深海鱼体内发现一种抗冻蛋白基因afp,能对农作物的抗寒能力进行改造.进一步研究发现,该抗冻蛋白中某段氨基酸序列重复次数越多,抗寒能力越强,科学家对afp进行改造后得到safp基因,并用该基因对棉花进行改造,过程如下:

(1)获得safp基因后,为了保障实验需求,通常利用______技术获得大量safp基因的拷贝.

(2)构建重组质粒后,要先将其导入农杆菌,需要用______处理农杆菌,完成转化后再进而导入棉花细胞,这种转化法称为______法.

(3)将重组质粒导入棉花细胞时,需要将转化后的农杆菌与棉花愈伤组织混合培养,再通过______检测、筛选导入safp基因的棉花细胞;并进一步用______检测、筛选safp基因表达成功的棉花细胞;最后还要通过个体水平鉴定,才能确认改造成功.

(4)最后,通过个体水平的鉴定,科学家确定safp基因成功整合到棉花细胞中的某个染色体上,从而得到一株抗寒棉花植株,使其自交,则后代中抗寒:非抗寒=______

(5)从获得afp基因到得到抗寒棉花植株,该过程应用的工程技术有______(至少写出两项).

正确答案

解:(1)获得safp基因后,为了保障实验需求,通常利用PCR技术获得大量safp基因的拷贝.PCR技术的原理是DNA复制,需要的材料与条件有:模板DNA、热稳定DNA聚合酶、引物、原料等.

(2)构建重组质粒后,要先将其导入农杆菌,需要用钙离子处理农杆菌,使之成为感受态.完成转化后再通过农杆菌转化法导入棉花细胞.

(3)将重组质粒导入棉花细胞时,需要将转化后的农杆菌与棉花愈伤组织混合培养,再通过DNA分子杂交技术检测、筛选导入safp基因的棉花细胞;并进一步用抗原-抗体杂交技术检测、筛选safp基因表达成功的棉花细胞;最后还要通过个体水平鉴定,才能确认改造成功.

(4)如果safp基因成功整合到棉花细胞中的某个染色体上,得到的抗寒棉花植株相当于杂合体,则其自交后代中抗寒:非抗寒=3:1.

(5)从获得afp基因到得到抗寒棉花植株,该过程应用的工程技术有基因工程、植物组织培养等.

故答案为:

(1)PCR(DNA扩增)

(2)钙离子    农杆菌转化

(3)DNA分子杂交技术   抗原-抗体杂交技术

(4)3:1

(5)基因工程、植物组织培养

解析

解:(1)获得safp基因后,为了保障实验需求,通常利用PCR技术获得大量safp基因的拷贝.PCR技术的原理是DNA复制,需要的材料与条件有:模板DNA、热稳定DNA聚合酶、引物、原料等.

(2)构建重组质粒后,要先将其导入农杆菌,需要用钙离子处理农杆菌,使之成为感受态.完成转化后再通过农杆菌转化法导入棉花细胞.

(3)将重组质粒导入棉花细胞时,需要将转化后的农杆菌与棉花愈伤组织混合培养,再通过DNA分子杂交技术检测、筛选导入safp基因的棉花细胞;并进一步用抗原-抗体杂交技术检测、筛选safp基因表达成功的棉花细胞;最后还要通过个体水平鉴定,才能确认改造成功.

(4)如果safp基因成功整合到棉花细胞中的某个染色体上,得到的抗寒棉花植株相当于杂合体,则其自交后代中抗寒:非抗寒=3:1.

(5)从获得afp基因到得到抗寒棉花植株,该过程应用的工程技术有基因工程、植物组织培养等.

故答案为:

(1)PCR(DNA扩增)

(2)钙离子    农杆菌转化

(3)DNA分子杂交技术   抗原-抗体杂交技术

(4)3:1

(5)基因工程、植物组织培养

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简答题

菊天牛是菊花的主要害虫之一.科研人员将抗虫基凶转入菊花,培育出抗虫菊花.图1是获得转基因菊花的技术流程.请据图回答:

(注:卡那霉素抗性基因(KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)

(l)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是______,此外还可用噬菌体、动植物病毒作用为载体.

(2)图2限制酶M和N切割产生的黏性末端是______,连接它们所需要的基本工具是______

(3)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用______处理;使其处于感受态.

(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及______的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花.

(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增

______次.

(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如表所示.

请据表回答:

①对照组应饲喂等量的______

②据表分析,______差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.

正确答案

解:(l)质粒是小型环状DNA分子.

(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知,它们切割产生的黏性末端是GATC(CTAG).DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子.

(3)将目的基因导入受体细胞时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中的感受态.

(4)由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花.

(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,假设目的基因扩增了n次,则需要引物的对数为2n-1,已知其中一种引物共用了31个,则2n-1=31,n=5.

(6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物.

②据表分析,实验组与对照组死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.

故答案为:

(1)小型环状DNA

(2)GATC (CTAG)    DNA连接酶    

(3)Ca2+(或CaCl2

(4)卡那霉素    

(5)5

(6)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物    ②实验组与对照组死亡率

解析

解:(l)质粒是小型环状DNA分子.

(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知,它们切割产生的黏性末端是GATC(CTAG).DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子.

(3)将目的基因导入受体细胞时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中的感受态.

(4)由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花.

(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,假设目的基因扩增了n次,则需要引物的对数为2n-1,已知其中一种引物共用了31个,则2n-1=31,n=5.

(6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物.

②据表分析,实验组与对照组死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.

故答案为:

(1)小型环状DNA

(2)GATC (CTAG)    DNA连接酶    

(3)Ca2+(或CaCl2

(4)卡那霉素    

(5)5

(6)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物    ②实验组与对照组死亡率

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简答题

科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达.过程如图,据图回答:

(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是______

(2)过程①表示的是采取______ 的方法来获取目的基因.

(3)图中③过程用人工方法,使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内,主要是借鉴细菌或病毒______细胞的途径.一般将受体大肠杆菌用______处理,以增大______ 的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.

(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了______

(5)如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生的现象是导入______ 细菌能生长,导入______的细菌不能生长.因为______

正确答案

解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成的黏性末端也相同,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.

(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法).从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的.

(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞.受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.

(4)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.

(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能.

故答案为:

(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端

(2)逆转录

(3)侵染  Cacl2(Ca2+)     细胞壁

(4)普通质粒A和重组质粒

(5)普通质粒A   重组质粒    目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能

解析

解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成的黏性末端也相同,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.

(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法).从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的.

(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞.受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.

(4)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.

(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能.

故答案为:

(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端

(2)逆转录

(3)侵染  Cacl2(Ca2+)     细胞壁

(4)普通质粒A和重组质粒

(5)普通质粒A   重组质粒    目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能

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简答题

生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白.

(1)“分子手术刀”______

(2)“分子缝合针”______

(3)“分子运输车”______

(4)操作步骤:从人的______获取目的基因;目的基因与______结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入______和终止子.然后把基因表达载体导入牛的______,通过发育形成的牛体细胞含人的______,成熟的牛产的奶中含有______,证明基因操作成功.

(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______把重组质粒导入植物细胞主要方法______导入动物细胞方法______  微生物方法______

正确答案

解:(1)限制性内切酶(或限制酶)是“分子手术刀”.

(2)DNA连接酶是“分子缝合针”.

(3)基因进入受体细胞的载体是“分子运输车”.

(4)操作步骤:从人的基因组文库获取目的基因;目的基因与载体结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入启动子和终止子.然后把基因表达载体导入牛的受精卵,通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因,成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白,证明基因操作成功.

(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛共用一套密码子.把重组质粒导入植物细胞主要方法农杆菌转化,导入动物细胞方法显微注射技术,导入微生物方法Ca2+处理法.

故答案为:

(1)限制性内切酶(或限制酶) 

(2)DNA连接酶

(3)基因进入受体细胞的载体 

(4)基因组文库          载体          启动子       受精卵      血清蛋白基因      人的血清蛋白

(5)共用一套密码子        农杆菌转化法          显微注射技术        Ca2+处理法

解析

解:(1)限制性内切酶(或限制酶)是“分子手术刀”.

(2)DNA连接酶是“分子缝合针”.

(3)基因进入受体细胞的载体是“分子运输车”.

(4)操作步骤:从人的基因组文库获取目的基因;目的基因与载体结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入启动子和终止子.然后把基因表达载体导入牛的受精卵,通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因,成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白,证明基因操作成功.

(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛共用一套密码子.把重组质粒导入植物细胞主要方法农杆菌转化,导入动物细胞方法显微注射技术,导入微生物方法Ca2+处理法.

故答案为:

(1)限制性内切酶(或限制酶) 

(2)DNA连接酶

(3)基因进入受体细胞的载体 

(4)基因组文库          载体          启动子       受精卵      血清蛋白基因      人的血清蛋白

(5)共用一套密码子        农杆菌转化法          显微注射技术        Ca2+处理法

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简答题

人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图:

请回答:

(1)过程①代表的是______

(2)上述基因工程中的核心步骤______,构建A基因表达载体时,必须使用____________两种工具酶

(3)若将含有A基因的受体细胞在体外培养时,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,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为______,生产A蛋白.

(4)过程③采用的实验技术是______,过程③可以用电激,聚乙二醇、______等做诱导因素,获得的X是______

正确答案

解:(1)由以上分可知①是逆转录.

(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,即首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.

(3)动物细胞培养时,必须满足无菌无毒、营养、温度和pH、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桑椹胚或囊胚时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为生物反应器,生产A蛋白.

(4)③是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术;诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒);小鼠骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的X是杂交瘤细胞.

故答案为:

(1)逆转录     

(2)基因表达载体的构建     限制性核酸内切酶      DNA 连接酶

(3)温度和pH      桑椹胚或囊胚     生物反应器     

(4)细胞融合技术  灭活的病毒      杂交瘤细胞

解析

解:(1)由以上分可知①是逆转录.

(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,即首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.

(3)动物细胞培养时,必须满足无菌无毒、营养、温度和pH、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桑椹胚或囊胚时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为生物反应器,生产A蛋白.

(4)③是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术;诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒);小鼠骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的X是杂交瘤细胞.

故答案为:

(1)逆转录     

(2)基因表达载体的构建     限制性核酸内切酶      DNA 连接酶

(3)温度和pH      桑椹胚或囊胚     生物反应器     

(4)细胞融合技术  灭活的病毒      杂交瘤细胞

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内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽,具有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用,其功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系.ET主要通过与靶细胞膜上的ET受体结合而发挥生物学效应.ETA是ET的主要受体,科研人员试图通过构建表达载体,实现ETA基因在细胞中高效表达,为后期ETA的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础.其过程如图所示,图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的识别序列为CCCGGG,限制酶XhoⅠ的识别序列为CTCGAG.请分析回答:

(1)完成过程①需要加入缓冲液、原料、______和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是______

(2)过程③和⑤中,限制酶XhoⅠ切割DNA,使______键断开,形成的黏性末端是______;用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,其主要目的是______

(3)构建的重组表达载体,目的基因上游的启动子的作用是______,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有______等结构(至少写出两个结构).

(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的______的细胞.

(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是______

正确答案

解:(1)过程①以mRNA合成目的基因,所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和ATP和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是使RNA链和DNA链分开.

(2)过程③和⑤利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程,限制酶使得DNA的磷酸二酯键断开,形成的黏性末端是.图中显示利用了两种限制酶切割目的基因和载体,从而获得了不同的黏性末端,可以使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化.

(3)目的基因上游的启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有复制原点、终止子等结构.

(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的感受态的细胞.

(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是检测ETA基因能否表达及表达量.

故答案为:

(1)逆转录酶和ATP    使RNA链和DNA链分开

(2)磷酸二酯 使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化

(3)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录       复制原点、终止子

(4)感受态

(5)检测ETA基因能否表达及表达量

解析

解:(1)过程①以mRNA合成目的基因,所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和ATP和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是使RNA链和DNA链分开.

(2)过程③和⑤利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程,限制酶使得DNA的磷酸二酯键断开,形成的黏性末端是.图中显示利用了两种限制酶切割目的基因和载体,从而获得了不同的黏性末端,可以使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化.

(3)目的基因上游的启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有复制原点、终止子等结构.

(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的感受态的细胞.

(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是检测ETA基因能否表达及表达量.

故答案为:

(1)逆转录酶和ATP    使RNA链和DNA链分开

(2)磷酸二酯 使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化

(3)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录       复制原点、终止子

(4)感受态

(5)检测ETA基因能否表达及表达量

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