- 基因工程的原理及技术
- 共249题
羊绒素有“软黄金”之称,内蒙古绒山羊和辽宁绒山羊是我国的两大产绒品种。我国生物学家运用现代生物技术培育出了转基因绒山羊,其过程如下图所示:
(1)在辽宁绒山羊细胞中获取的IGFI基因在导入胚胎干细胞之前须 ,这是基因工程操作的核心步骤,若该过程使用的质粒是双链闭合环状的DNA分子,用两种识别序列不同的限制酶M和N切割(识别序列和切割位点如下右图),通过凝胶电泳分离分析得下表。
则:①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: 。
(2) 胚胎干细胞(ES)可由囊胚的 分离培养获得,转基因胚胎干细胞培养过程中,须保持培养箱中含有5%的CO2的目的是 。所配制的培养液除了含有各种营养成分,满足适宜的温度和酸碱性外,还应注意调节培养液的 ,否则将影响细胞的正常生命活动。
(3)干细胞经扩大培养诱导分化为早期胚胎,随后即可植入经 处理的代孕母羊体内。
正确答案
(1)构建基因表达载体(构建重组DNA分子)
①3、2 ② 或
;否
(2) 内细胞团 ; 维持培养液的PH ; 浓度(或渗透压)
(3)同期发情
解析
略
知识点
下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列说法不正确的是
正确答案
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
普通番茄细胞中含多聚半乳糖醛酸酶基因(用A表示),控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶,该酶能破坏细胞壁,使番茄易软化,不耐储藏。抗多聚半乳糖醛酸酶基因可以使番茄不再产生多聚半乳糖醛酸酶,从而使番茄长时间抗软化,容易储存和运输。下图是通过基因工程培育抗软化耐储藏番茄的过程及原理。请分析回答下列问题:
(1)普通番茄(AA)也可以通过__________育种的方法,最终获得基因型为aa(不能合成多聚半乳糖醛酸酶)的抗软化、耐储存的番茄。
(2)利用基因工程将目的基因导入植物细胞,目前采用最多的方法是__________,该方法中用到的目的基因载体是__________,目的基因需插入到该基因载体的__________上。
(3)图1中获得导入抗多聚半乳糖醛酸酶基因的番茄细胞,需要经过__________技术获得转基因番茄,细胞先经脱分化形成__________,再形成丛芽和根。
(4)根据图2分析抗多聚半乳糖醛酸酶基因能使番茄抗软化的原理是两个基因分别转录出的mRNA__________,从而阻断了__________过程。
正确答案
(1)诱变
(2)农杆菌转化法;Ti质粒; T-DNA
(3)植物组织培养;愈伤组织
(4)结合形成双链RNA; 基因的表达
解析
略
知识点
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