- 基因工程的原理及技术
- 共249题
下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中ampr为抗氨苄青霉素基因)。下列叙述不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如下图所示。请据图回答。
(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白进入动物体内,能引起机体产生特异性免疫反应。VP1蛋白在免疫反应中称为 。口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VPⅠ基因可用 的方法合成DNA,再用限制性内切酶将VPⅠ基因片段切下。
(2)如图2所示,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从合成的DNA上切下 VPI目的基因,并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E-F区域 (0.2kb),那么所形成的重组质粒pZHZ2 。(多选)
A,能被E切开
B,能被E切开但不能被F切开
C,能被F切开
D,能被F切开但不能被E切开
E,既能被E切开也能被F切开
(3)已知在质粒pZHZl中,限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb,限制酶H切割位点距限制酶F切割位点0.5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样品,据图4所列酶切结果判断VPI目的基因的大小为 kb;并将目的基因内部的限制酶H切割位点标注在答题纸的图3中。
(4)上述目的基因模板链中的TGA序列对应一个密码子,翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是 。图1过程中过程⑤⑥⑦利用的原理是 ,其中过程⑥培养基中除了加入各种必需营养物质和激素外,还需要添加 筛选出含有重组质粒的叶片小段。
(5)获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定。具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的 的数量。为了使结果可信,应设两组对照,分别注射 和 。
正确答案
(1)抗原 逆转录
(2)ACE
(3)1.2 图标注 1分
(4)UGA 植物细胞的全能性 卡那霉素
(5)特异性抗体 未转基因的番茄叶片提取液 弱毒疫苗
解析
略
知识点
抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两种合成途径的研究。下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
(1)、在获取抗体之前,需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗),并且每隔一周重复注射一次。免疫学称细胞A为 ,该细胞在人体主要介导 免疫。
(2)过程①至②抗体的获取称为 ,其中①是 过程,Y细胞称为 。
上图中,结构甲的建构可用下图1和2表示。图1表示含有目的基因的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下表所示。
(3)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,其产物长度为 。
(4)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。从杂合子
中分离出图1及对应的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。
(5)、上述结构中的建构过程可知,在限制酶作用下得到的产物有多种,生产上多采用 技术来降低目的基因分离提取的难度,也有利于限制酶的回收和再利用。
(6)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拼接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒后,为了筛选出含有重组质粒的大肠杆菌,一般需要添加 的 (固体/液体)培养基进行培养。在培养前,培养基必须先经过灭菌,所用的方法是 ;采用 的方法接种以获得单菌落后继续筛选。
正确答案
(1)浆细胞(效应B淋巴细胞) 体液
(2) 单克隆抗体 细胞融合 杂交瘤细胞
(3)537、790、661(写全给分)
(4)4
(5)酶的固定化
(6) BamHⅠ 抗生素B 固体 高压灭菌 划线(或涂布)。
解析
略
知识点
25.图9为培育转基因山羊生产人β-酪蛋白的流程图
下列叙述正确的是( )
A.过程①所用的人β-酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得
B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植
C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体
D.过程④人β-酪蛋白基因在细胞质内进行转录、翻译
正确答案
AC
解析
知识点
植物细胞受损后通常会释放出酚氧化酶,使无色的酚氧化生成褐色的物质,多酚 氧化酶是引起果蔬酶促褐变的主要酶类,是引起果汁褐变的最主要因素。人们利用酚氧 化酶的功能和特性加工制作商品。阅读下列材料,回答问题:
(1)酚氧化酶与酚类底物是分别储存在细胞的不同结构中。能实现分类存放,是因为细胞内具有 系统,组成该系统的结构具有的功能特性是______的特性。茶叶细胞中也存在众多种类的酚类物质与酚氧化酶。茶叶制作工艺中:有手工或机械揉搓、热锅高温炒制、晒干、炒干等方法。其中,绿茶制取过程中必须先进行 工艺过程(提示:绿茶颜色为绿色),这一过程的目的是 。
(2)把含有酚氧化酶的提取液作如下表的处理, 完成下列问题:
推测实验后,试管C中的颜色是 。试管A、C对照,你能提出什么结 论? 。试管A、B对照,说明酚氧化酶的化学本质是 。
(3)基因工程已应用在抗褐变品种的改良上,目前比较成功的是反义RNA技术(反义
RNA可直接作用于靶MRNA的SD序列和部分编码区,直接抑制翻译)。有人将一
段cDNA片段通过 的方法导入马铃薯的细胞中,并表达得到反义的
RNA,结果块茎中的酚类物质氧化受阻,表皮被擦破后不发生褐变。你认为反义
RNA发挥作用的原因可能是 。
正确答案
(1)生物膜系统;选择透过性;热锅高温炒制; 高温使酶失活;
(2)无色;强酸使酶失去活性;蛋白质;
(3)脓杆菌转化法;反义RNA与酚氧化酶基因转录的mRNA进行碱基互补配对,阻碍了翻译过程的进行。
解析
略
知识点
33.【生物-现代生物科技专题】
GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是( )。
(2)构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的 ( )限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第 ( )泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞后,为了检测GDNF基因是否成功表达,可用相应的( )与提取的蛋白质杂交。当培养的神经干细胞达到一定的密度时,需进行( )培养以得到更多数量的细胞,用于神经干细胞移植治疗实验。
正确答案
(1)使细胞分散开 ;(2)XhoI ;(3)② ;(4)抗体 , 传代。
(1)动物细胞培养时,可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶作用,使细胞分散开。
(2)质粒上有XhoⅠ识别位点,而且在启动子之后,所以选用XhoⅠ限制酶进行酶切。
(3)泳道①仅有一种条带,属于载体自连;泳道②有两种条带,且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同,为正向连接;泳道③有两种条带,长度与BamHⅠ酶切后结果相同,为反向连接。
(4)检测基因是否表达采用抗原抗体杂交法。培养动物细胞采用动物细胞培养法,当细胞密度达到一定程度,需要进行分瓶,进行传代培养。
解析
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知识点
8.纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。
据图回答:
(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如下图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是______或__________。
(2)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证__________不携带纤维素酶基因。
(3)纤维素酶基因的表达包括__________和__________过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有______________________________。
(4)在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株___________不能存活,原因是_________________________________。
(5)酵母菌生产酒精的细胞部位是___________,产生酒精时细胞的呼吸方式是___________,在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,因为导入的中重组质粒含有____________。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新而造成的酶的流失,提高酶的利用率。
正确答案
(1) B(或C) C(或B)
(2)质粒DNA和酵母菌基因组
(3)转录 翻译 内质网、高尔基体
(4)Ⅱ 缺少信号肽编码序列,合成的纤维素酶不能分泌到细胞外,细胞无可利用的碳源
(5)细胞质基质 无氧呼吸 A基因片段
解析
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知识点
9.将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中Ti质拉上只有T-DNA片段能转移到植物细胞中)。
(1)过程①需用同种____酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程②获得的含重组质粒的农杆菌筛选出来,应使用____培养基。
(2)过程③中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让__进入棉花细胞;除尽农杆菌后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是________。
(3)若过程④仅获得大量的根,则应在培养基中增加____以获得芽;部分接种在无激素培养基上的芽也能长根,原因是________。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是____。种植转基因抗虫棉能减少___的使用,以减轻环境污染。
正确答案
(1)限制性核酸内切(1分) 选择 (1分)
(2)T-DNA(1分) 筛选获得T-DNA片段的植物细胞(2分)
(3)细胞分裂素浓度(1分) 顶芽端合成的生长素向基部运输,促进根的分化(2分)
(4)投放棉铃虫(2分) 农药(1分)
解析
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知识点
31.I.已知一对等位基因控制的羽毛颜色,BB为黑羽,bb为白羽,Bb为蓝羽。另一对等位基因CL和C控制鸡的小腿长度,CLC为短腿,CC为正常,但CLCL胚胎致死。两对基因位于常染色体上且独立遗传。一只黑羽短腿鸡与一只白羽短腿鸡交配,获得F1。
(1)F1的表现型及比例是 ( )。若让F1中两只蓝羽短腿鸡交配,F2中出现( )种不同表现型,其中蓝羽短腿鸡所占比例是( )。
(2)从交配结果可判断CL和C的显隐性关系,在决定小腿长度性状上,CL是( ),在控制致死效应上,CL是( ) 。
(3)B基因控制色素合成酶的合成,后者催化无色前体物质形成黑色素。研究人员对B和b基因进行测序并比较,发现b基因的编码序列缺失一个碱基对。据此推测,b基因翻译时,可能出现( )或( ),导致无法形成功能正常的色素合成酶。
(4)在火鸡(ZW型性别决定)中,有人发现少数雌鸡的卵细胞不与精子结合,而与某一极体结合形成二倍体,并能发育成正常个体(注:WW胚胎致死)。这种情况下,后代总是雄性,其原因是( )。
II.科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。
(1)由过程①获得的A为( ) 。
(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是( )。受体应选用( )期卵母细胞。
(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对植入子宫的重组胚胎基本上不发生( ),这是为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为( )。
正确答案
I.(1)蓝羽短腿:蓝羽正常=2:1 6 1/3
(2)显性 隐性
(3)提前终止 从缺失部位以后翻译的氨基酸序列发生变化
(4)卵细胞只与次级卵母细胞形成的极体结合,产生的ZZ为雄性,WW胚胎致死
II.
(1)含目的基因的表达载体
(2)保证核遗传物质来自目的基因的成纤维细胞 MII中
(3)免疫排斥反应
(4)整合含有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
以下为选作部分,请从下面两题中选择一题作答,多做的则按第一题评分。
35.乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,具有重要应用价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如下:
(1)筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用__________作为培养基中的唯一碳源。培养基中琼脂的作用是___________。从功能上讲,这种培养基属于___________。
(2)培养微生物L前,宜采用__________方法对接种环进行灭菌。
(3)纯化后的乳糖酶可用电泳法检测其分子量大小。在相同条件下,带电荷相同的蛋白质电泳速度越快,说明其分子量越___________.
(4)乳糖酶宜采用化学结合法(共价键结合法)进行固定化,可通过检测固定化乳糖酶的___________确定其应用价值。除化学结合法外,酶的固定化方法还包括___________、_____________、离子吸附法及交联法等。
36.治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下:
(1)过程①采用的是细胞工程中的_________技术,过程②采用的是胚胎工程中的_________技术。
(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的_____________。
(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用_______和__________两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有________基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的________。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体_________(填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反应。
正确答案
35.(1)乳糖 凝固剂 选择培养基
(2)灼烧
(3)小
(4)(酶)活性[或(酶)活力] 包埋法 物理吸附法(注:两空可颠倒)
解析:(1)已知乳糖乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,筛选产乳糖酶的微生物L时,宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源,培养基中琼脂的作用是凝固剂,从功能上讲,这种培养基属于选择培养基。
(2)为了避免杂菌污染,在培养微生物前,对接种环等接种工具应采用灼烧灭菌。
(3)用电泳法纯化乳糖酶时,若在相同条件下分离带电荷相同的蛋白质,则其分子量越小,电泳速度越快。
(4)固定化酶的应用价值与酶的活性(或活力)有关,因此用化学结合法固定化乳糖酶时,可通过检测固定化乳糖酶的活性(或活力)来确定其应用价值。固定酶化的方法包括化学结合法、包埋法、物理吸附法、离子吸附法及交联法等。
36.(1)(体细胞)核移植 (早期)胚胎培养
(2)PH(或酸碱度)
(3)限制性(核酸)内切酶(或限制酶) DNA连接酶(注:两空可颠倒) 标记
(4)内细胞团 B
解析:(1)过程①表示将从体细胞中分离出的细胞核与去核的卵(母)细胞重组形成重组细胞的过程,因此采用的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术。过程②表示将重组细胞培养才早期胚胎的过程,所以采用的是胚胎工程中的(早期)胚胎培养技术。
(2)在动物细胞培养时,CO2的主要作用是维持培养液(基)的PH(或酸碱度)。
(3)在基因工程中,在构建基因表达载体(重组载体)时必须使用限制性(核酸)内切酶(或限制酶)和DNA连接酶。基因表达载体的组成,除目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中标记基因的作用是筛选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的内细胞团。图中获得的组织器官,其细胞核来自于个体B,其遗传物质组成几乎与个体B相同,因此将该组织器官移植给个体B则不会发生免疫排斥反应。
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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