- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
请回答有关下图的问题.
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为______.该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过______修饰基因合成,对现有______进 造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求.
(2)图甲中序号④所示过程叫做______,该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是______(请将模板链上的碱基写在前).
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]______;图中[3]______的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.
(4)若欲通过腺生反应器生产预期蛋白质,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是______;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体______的精子.
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做______处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对______动物做______处理.
(6)若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到______期方能受精.
(7)用______技术处理发育到______期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎.若是对囊胚进行处理,要注意将______均等分割.
正确答案
解:(1)蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因).由此可见,图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程.蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.
(2)④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA(目的基因)的过程,该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是A与T配对.
(3)基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子.图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.
(4)制备乳腺生物反应器过程中,在构建基因表达载体时,需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子;因为只有雌性个体能分泌乳汁,所以在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子.
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理;为提高培育成功率,进行胚胎移植过程之前,要对供、受体动物做同期发情处理.
(6)若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精.
(7)获得同卵双胎或多胎,需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎,对囊胚进行处理时,要注意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.
故答案为:
(1)蛋白质工程 基因 蛋白质
(2)逆转录 A-T
(3)终止子 标记基因
(4)乳腺蛋白基因的启动子 X
(5)促性腺 超数排卵 供、受体 同期发情
(6)减数第二次分裂中(或MⅡ中)
(7)胚胎分割 桑椹胚 内细胞团
解析
解:(1)蛋白质工程的过程为:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因).由此可见,图甲中①〜⑤所示的生物工程为蛋白质工程.蛋白质工程是指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行基因改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需要.
(2)④是以细胞质中的mRNA为模板逆转录形成DNA(目的基因)的过程,该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是A与T配对.
(3)基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子.图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.
(4)制备乳腺生物反应器过程中,在构建基因表达载体时,需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子;因为只有雌性个体能分泌乳汁,所以在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子.
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理;为提高培育成功率,进行胚胎移植过程之前,要对供、受体动物做同期发情处理.
(6)若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到减数第二次分裂中期方能受精.
(7)获得同卵双胎或多胎,需要用胚胎分割技术处理发育到桑椹胚期或囊胚期的早期胚胎,对囊胚进行处理时,要注意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.
故答案为:
(1)蛋白质工程 基因 蛋白质
(2)逆转录 A-T
(3)终止子 标记基因
(4)乳腺蛋白基因的启动子 X
(5)促性腺 超数排卵 供、受体 同期发情
(6)减数第二次分裂中(或MⅡ中)
(7)胚胎分割 桑椹胚 内细胞团
(2016•淄博一模)利用生物工程技术,可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子IV,用于血友病的治疗.请回答下列问题:
(1)根据凝血因子IV基因上游和下游的碱基序列,可用______技术获取并扩增基因.构建该基因表达载体时,所用到的工具酶是______,该基因表达载体中,凝血因子Ⅳ基因的上游和下游分别是______.
(2)将目的基因表达载体导入奶山羊受精卵的常用方法是______.受体细胞选用受精卵的优点是细胞大易操作、营养物质含量高和______.
(3)在体外胚胎培养时,应选用囊胚的______进行DNA分析,用于选择雌性胚胎.此期的胚胎也适于胚胎分割移植,此技术的优点是______.
(4)人凝血因子IV是一种胞外酶,该蛋白的加工是在______等细胞器上进行的.人凝血因子IV只在乳腺细胞合成的原因是______.
正确答案
解:(1)可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物,用PCR技术进行体外大量扩增获得目的基因.构建该基因表达载体时,需要限制酶内切酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶链接,形成表达载体.启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质.终止子也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端.
(2)受体细胞是动物细胞,常用显微注射法将目的基因导入受体细胞中.由于受精卵细胞大易操作、营养物质含量高、细胞全能性高,因此常被作为受体细胞选用.
(3)在做胚胎性别鉴定时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定.此期的胚胎也适于胚胎分割移植,胚胎分割技术具有充分发挥雌性动物的生殖潜力(快速大量繁殖)的优点.
(4)分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成,进入内质网进行加工、分类、包装,形成囊泡进入高尔基体,由高尔基体进行进一步加工,形成囊泡,运向细胞膜,由细胞膜分泌到细胞外.由于基因的选择性表达,所以人凝血因子IV只在乳腺细胞合成.
故答案为:
(1)PCR 限制性内切酶和DNA连接酶 启动子和终止子
(2)显微注射法 细胞全能性高
(3)滋养层细胞 充分发挥雌性动物的生殖潜力(快速大量繁殖)
(4)内质网、高尔基体 基因的选择性表达
解析
解:(1)可以根据基因编码序列两端的部分碱基序列设计引物,用PCR技术进行体外大量扩增获得目的基因.构建该基因表达载体时,需要限制酶内切酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶链接,形成表达载体.启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质.终止子也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端.
(2)受体细胞是动物细胞,常用显微注射法将目的基因导入受体细胞中.由于受精卵细胞大易操作、营养物质含量高、细胞全能性高,因此常被作为受体细胞选用.
(3)在做胚胎性别鉴定时,需要取囊胚的滋养层细胞做DNA分析,进行性别鉴定.此期的胚胎也适于胚胎分割移植,胚胎分割技术具有充分发挥雌性动物的生殖潜力(快速大量繁殖)的优点.
(4)分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成,进入内质网进行加工、分类、包装,形成囊泡进入高尔基体,由高尔基体进行进一步加工,形成囊泡,运向细胞膜,由细胞膜分泌到细胞外.由于基因的选择性表达,所以人凝血因子IV只在乳腺细胞合成.
故答案为:
(1)PCR 限制性内切酶和DNA连接酶 启动子和终止子
(2)显微注射法 细胞全能性高
(3)滋养层细胞 充分发挥雌性动物的生殖潜力(快速大量繁殖)
(4)内质网、高尔基体 基因的选择性表达
应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品.请据图回答下列问题:
(1)②过程常用的方法是______.要检测目的基因是否翻译成了人生长激素,利用的技术是______.
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界生物的______.基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有______,使人生长激素基因在乳腺细胞中特异性表达.
(3)在抗虫棉培育过程中,④过程常用的方法是农杆菌转化法,是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的______吸引并移向这些细胞,而且Ti质粒有______的特点.
(4)⑤过程要用______技术.
正确答案
解:(1)②过程采用显微注射技术将目的基因导入受精卵.由于人生长激素属于蛋白质类物质,所以要检测目的基因是否翻译成了人生长激素,利用是抗原-抗体杂交技术.
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界的生殖隔离,定向改造生物的遗传性状;在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有启动子,是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录出信使RNA,最终获得生长激素.
(3)在抗虫棉培育过程中,④过程常用的方法是农杆菌转化法,是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的酚类化合物吸引并移向这些细胞,而且Ti质粒含有T-DNA,可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上.
(4)⑤过程将受体细胞培养成植物体,所以要用到植物组织培养技术.
故答案为:
(1)显微注射法 抗原-抗体杂交
(2)生殖隔离(或种间障碍) 乳腺蛋白基因的启动子
(3)酚类化合物 含有T-DNA,可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上
(4)植物组织培养
解析
解:(1)②过程采用显微注射技术将目的基因导入受精卵.由于人生长激素属于蛋白质类物质,所以要检测目的基因是否翻译成了人生长激素,利用是抗原-抗体杂交技术.
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,则说明基因工程能够突破自然界的生殖隔离,定向改造生物的遗传性状;在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有启动子,是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录出信使RNA,最终获得生长激素.
(3)在抗虫棉培育过程中,④过程常用的方法是农杆菌转化法,是利用农杆菌会被棉花植株伤口处细胞分泌的酚类化合物吸引并移向这些细胞,而且Ti质粒含有T-DNA,可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上.
(4)⑤过程将受体细胞培养成植物体,所以要用到植物组织培养技术.
故答案为:
(1)显微注射法 抗原-抗体杂交
(2)生殖隔离(或种间障碍) 乳腺蛋白基因的启动子
(3)酚类化合物 含有T-DNA,可以转移并且整合到受体细胞染色体的DNA上
(4)植物组织培养
人α-1-抗胰蛋白酶是治疗先天性肺纤维化囊肿、肺气肿以及呼吸窘迫综合症、特异性皮炎等疾病的特效药物.2001年,我国首例4只转有人α-1-抗胰蛋白酶的转基因羊在北京顺义诞生,填补了我国α-1-抗胰蛋白酶药物市场的空白.根据题意回答下列问题:
(1)在体外,构建人α-1-抗胰蛋白酶基因的表达载体时,用到的工具有______.
(2)采用______法将构建好的基因表达载体导入受精卵,然后将受精卵移入______中继续培养得到早期胚胎,然后将其移植入受体母体的子宫.
(3)对胚胎进行性别鉴定、获得同卵双胎都需对胚胎进行分割,二者分割的不同之处在于:对胚胎进行性别鉴定时,______;若获得同卵双胎,则需______.
(4)检测人α-1-抗胰蛋白酶基因是否插入到染色体上,可从分子水平上检测,方法是______.
(5)在掌握培育转基因羊技术之前,生产人α-1-抗胰蛋白酶常用的方法是细胞工程或发酵工程.培育出转基因羊后,可以在羊奶或羊尿中分离出该药物.与此相比,试述细胞工程或发酵工程的不足之处.______.
正确答案
解:(1)构建基因的表达载体时,用到的工具有工具酶及运载体.工具酶包括限制性核酸内切酶和DNA连接酶,一般常用质粒做运载体.
(2)培育转基因动物时,需要一定的营养条件,诱导受精卵分裂分化形成胚胎.
(3)内细胞团是形成胚胎的关键部分.胚胎性别的鉴定只需少量的滋养层细胞,不要伤及内细胞团;若进行胚胎分割,应将内细胞团平均分割.
(4)在分子水平上检测,应该用DNA分子杂交技术.
(5)培育出转基因羊后,可以在羊奶或羊尿中分离出该药物.羊吃的是草(成本低),产出的奶、尿液均是对环境无害的物质.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶、运载体
(2)显微注射 胚胎(发育)培养液
(3)只需分割出少量滋养层细胞进行DNA分析 将囊胚阶段的内细胞团均等分割.
(4)DNA分子杂交技术
(5)成本高;易产生有害废弃物等
解析
解:(1)构建基因的表达载体时,用到的工具有工具酶及运载体.工具酶包括限制性核酸内切酶和DNA连接酶,一般常用质粒做运载体.
(2)培育转基因动物时,需要一定的营养条件,诱导受精卵分裂分化形成胚胎.
(3)内细胞团是形成胚胎的关键部分.胚胎性别的鉴定只需少量的滋养层细胞,不要伤及内细胞团;若进行胚胎分割,应将内细胞团平均分割.
(4)在分子水平上检测,应该用DNA分子杂交技术.
(5)培育出转基因羊后,可以在羊奶或羊尿中分离出该药物.羊吃的是草(成本低),产出的奶、尿液均是对环境无害的物质.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶、运载体
(2)显微注射 胚胎(发育)培养液
(3)只需分割出少量滋养层细胞进行DNA分析 将囊胚阶段的内细胞团均等分割.
(4)DNA分子杂交技术
(5)成本高;易产生有害废弃物等
正常细胞中含有抑癌的P53基因,能表达抗病毒蛋白,帮助修复轻度变异的基因,也能使重度变异的细胞发生凋亡而避免肿瘤发生;若它失活而不能表达,则基因突变的细胞易形成肿瘤.基因治疗肿瘤是根本的方法,腺病毒以其嗜好增殖细胞和对人体基本无害而成为良好的基因载体.野生型腺病毒含有抑制P53 基因活性的55Kda基因,以及病毒复制基因E1,因此需要重新构建有疗效的、安全的腺病毒.图甲、乙中箭头所指为相应限制酶切点.
(1)构建重组腺病毒时,限制酶最好选择______,这样既可以去除______基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏______基因以防止其______.
(2)将目的基因与腺病毒重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型病毒的DNA,这是因为______.
(3)要获得更多重组病毒,采用的方法是:获取人体某肿瘤细胞→将E1 基因导入肿瘤细胞的基因组中→重组病毒侵染含E1基因的肿瘤细胞→体外培养侵染的细胞.该过程中利用肿瘤细胞能不断复制的特点可以为病毒提供更多的生活场所,那么选用含E1基因的肿瘤细胞进行重组病毒侵染的理由是______.筛选重组病毒,可采用离心分层纯化法,其依据是______.
(4)某DNA 分子片段含有1000 个碱基对.经扩增后,分别只用限制酶EcoRI 与同时用EcoRI和HalⅢ两种方法切割,其电泳结果如图丙所示,可推断限制酶HalⅢ在该DNA片段上的切割点有______ 个.
正确答案
解:(1)根据题干信息“野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因,以及病毒复制基因E1”可知,构建基因表达载体时,应选用EcoRI和BamHI切割载体和含有目的基因的DNA,这样既可以去除E1基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏55Kda基因以防止其抑制P53基因的活性.
(2)由于切下片段有可能与原基因重新结合,因此将目的基因与腺病毒重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型病毒的DNA.
(3)选用含E1基因的肿瘤细胞进行重组病毒侵染,可以让病毒仅在含有E1基因的肿瘤细胞中复制,而在不含E1的人体正常细胞中不能复制,提高安全性.重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同,质量(密度)也不同,因此筛选重组病毒时,可采用离心分层纯化法.
(4)只用限制酶EcoRI切割能产生700kb、200kb和100kb三种长度的DNA片段,同时用EcoRI和HalⅢ两种酶切割可产生420kb、280kb和100kb三种长度的DNA片段,可见,限制酶HalⅢ又将长度为700Kb的DNA片段切成420kb和280kb两段,将长度为200kb的DNA片段切成100kb的两段,由此可推断限制酶HalⅢ在该DNA片段上的切割位点有2个.
故答案为:
(1)EcoRI和BamHI E1 55Kda 抑制P53基因的活性
(2)切下片段有可能与原基因重新结合
(3)可以让病毒仅在含有E1基因的肿瘤细胞中复制,而在不含E1的人体正常细胞中不能复制,提高安全性 重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同,质量(密度)也不同
(4)2
解析
解:(1)根据题干信息“野生型腺病毒含有抑制P53基因活性的55Kda基因,以及病毒复制基因E1”可知,构建基因表达载体时,应选用EcoRI和BamHI切割载体和含有目的基因的DNA,这样既可以去除E1基因以防止病毒复制后损伤健康细胞,同时还能破坏55Kda基因以防止其抑制P53基因的活性.
(2)由于切下片段有可能与原基因重新结合,因此将目的基因与腺病毒重组时,重组的成功率较低,依然还有大量非重组的野生型病毒的DNA.
(3)选用含E1基因的肿瘤细胞进行重组病毒侵染,可以让病毒仅在含有E1基因的肿瘤细胞中复制,而在不含E1的人体正常细胞中不能复制,提高安全性.重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同,质量(密度)也不同,因此筛选重组病毒时,可采用离心分层纯化法.
(4)只用限制酶EcoRI切割能产生700kb、200kb和100kb三种长度的DNA片段,同时用EcoRI和HalⅢ两种酶切割可产生420kb、280kb和100kb三种长度的DNA片段,可见,限制酶HalⅢ又将长度为700Kb的DNA片段切成420kb和280kb两段,将长度为200kb的DNA片段切成100kb的两段,由此可推断限制酶HalⅢ在该DNA片段上的切割位点有2个.
故答案为:
(1)EcoRI和BamHI E1 55Kda 抑制P53基因的活性
(2)切下片段有可能与原基因重新结合
(3)可以让病毒仅在含有E1基因的肿瘤细胞中复制,而在不含E1的人体正常细胞中不能复制,提高安全性 重组病毒与非重组病毒的DNA分子长度不同,质量(密度)也不同
(4)2
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)A为含目的基因的(基因)表达载体,其化学本质是______.
(2)过程①中用到的工具酶有______将A导入绵羊胎儿成纤维细胞中常用的方法是______.
(3)核移植的受体应选用______期卵母细胞.在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是______.重组细胞能发育成绵羊,是因为细胞核中具有______.
(4)移植应选择胚胎发育到______阶段时进行;代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生______,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能.
正确答案
解:(1)A为含目的基因的(基因)表达载体,其化学本质是环状DNA分子.
(2)过程①是构建重组基因表达载体,此过程中用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶.受体细胞是动物细胞,A常用显微注射法导入受体细胞.
(3)在核移植之前,必须先去掉受体卵细胞的核,目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞,核移植的受体应选用处于MⅡ中期的卵母细胞.由于细胞核含有发育成完整个体发育的全套基因(或该含物种的全套遗传信息),因此重组细胞能发育成绵羊.
(4)胚胎移植时,一般选择发育良好的桑椹胚或囊胚.进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能.
故答案为:
(1)DNA
(2)限制酶、DNA连接酶 显微注射法
(3)MⅡ(中) 使重组细胞(转基因绵羊)的遗传物质全部来自含目的基因的成纤维细胞 发育成完整个体发育的全套基因(或该含物种的全套遗传信息)
(4)桑椹胚或囊胚(答对一个即给分) 免疫排斥反应
解析
解:(1)A为含目的基因的(基因)表达载体,其化学本质是环状DNA分子.
(2)过程①是构建重组基因表达载体,此过程中用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶.受体细胞是动物细胞,A常用显微注射法导入受体细胞.
(3)在核移植之前,必须先去掉受体卵细胞的核,目的是保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞,核移植的受体应选用处于MⅡ中期的卵母细胞.由于细胞核含有发育成完整个体发育的全套基因(或该含物种的全套遗传信息),因此重组细胞能发育成绵羊.
(4)胚胎移植时,一般选择发育良好的桑椹胚或囊胚.进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能.
故答案为:
(1)DNA
(2)限制酶、DNA连接酶 显微注射法
(3)MⅡ(中) 使重组细胞(转基因绵羊)的遗传物质全部来自含目的基因的成纤维细胞 发育成完整个体发育的全套基因(或该含物种的全套遗传信息)
(4)桑椹胚或囊胚(答对一个即给分) 免疫排斥反应
为了解基因结构,通常选取一特定长度的线性DNA分子,先用一种限制酶切割,通过电泳技术将单酶水解片段分离,计算相对大小;然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解,分析片断大小.下表是某小组进行的相关实验.
(1)该实验中体现出限制酶的作用特点是______.
(2)由实验可知,在这段已知序列上,A酶与B酶的识别序列分别为______个和______个.
(3)根据表中数据,请在图中标出相应限制性酶的酶切位点并注明相关片断的大小.
______.
(4)已知BamHⅠ与BglⅡ的识别序列及切割位点如右图所示,用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作,若干循环后
和______序列明显增多.该过程中DNA连接酶催化______键的形成.
(5)一个基因表达载体的组成除了目的基因外,还必须有______、______以及标记基因.
正确答案
解:(1)限制酶的作用特点是能够特异性识别DNA分子的特定核苷酸序列,并且在特定部位切割.
(2)单独用A酶切割后形成4个片段,说明有3个A酶识别位点;单独用B酶切割后形成3个片段,说明有2个B酶切割位点.
(3)由表中酶切割后片段长度可知,1900+600=2500,800+500=1300,1000+200=1200,所以连接如图所示.
(4)巳知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示.用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作,若干循环后和
序列明显增多.DNA连接酶催化形成的是磷酸二酯键.
(5)一个基因表达载体的组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因.
故答案为:
(1)能够特异性识别DNA分子的特定核苷酸序列,并且在特定部位切割
(2)3 2
(3)
(4) 磷酸二酯键
(5)启动子 终止子
解析
解:(1)限制酶的作用特点是能够特异性识别DNA分子的特定核苷酸序列,并且在特定部位切割.
(2)单独用A酶切割后形成4个片段,说明有3个A酶识别位点;单独用B酶切割后形成3个片段,说明有2个B酶切割位点.
(3)由表中酶切割后片段长度可知,1900+600=2500,800+500=1300,1000+200=1200,所以连接如图所示.
(4)巳知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示.用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作,若干循环后和
序列明显增多.DNA连接酶催化形成的是磷酸二酯键.
(5)一个基因表达载体的组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因.
故答案为:
(1)能够特异性识别DNA分子的特定核苷酸序列,并且在特定部位切割
(2)3 2
(3)
(4) 磷酸二酯键
(5)启动子 终止子
图为某转基因小鼠培育过程示意图,①~⑦表示相关过程.请回答:
(1)过程①注射的激素是______,过程②须进行______处理.
(2)过程③用到的工具酶有______,过程④常用的方法是______.基因工程的核心步骤是______.
(3)过程⑤的培养液中除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外,还要添加______等物质.
(4)过程⑥通常采用的方法是______.为获得较多基因型相同的转基因小鼠,常采用______的方法.
正确答案
解:(1)对供体用促性腺激素处理,使其超数排卵,才可以公鼠交配.对于受体母鼠接受胚胎,必须要求与供体生理状况相同,所以需同期发情处理.
(2)过程③是构建基因表达载体,此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和运载体,是它们露出相同的末端,再用DNA连接酶连接目的基因和运载体.此过程是基因工程的核心步骤.过程④是转化重组质粒,受体细胞是动物细胞,常用显微注射法.
(3)过程⑤是体外胚胎培养,需要将受精卵移入发育培养液中继续培养,培养液成分一般都比较复杂,除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外,还要添加血清 等物质.
(4)过程⑥是筛选出含有目的基因的小鼠胚胎,常用基因探针根据DNA分子杂交技术检测.胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因小鼠.
故答案为:
(1)促性腺激素 同期发情
(2)限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶 显微注射法 基因表达载体构建
(3)血清
(4)DNA分子杂交技术 胚胎分割(或克隆)
解析
解:(1)对供体用促性腺激素处理,使其超数排卵,才可以公鼠交配.对于受体母鼠接受胚胎,必须要求与供体生理状况相同,所以需同期发情处理.
(2)过程③是构建基因表达载体,此过程需要用同一种限制酶切割目的基因和运载体,是它们露出相同的末端,再用DNA连接酶连接目的基因和运载体.此过程是基因工程的核心步骤.过程④是转化重组质粒,受体细胞是动物细胞,常用显微注射法.
(3)过程⑤是体外胚胎培养,需要将受精卵移入发育培养液中继续培养,培养液成分一般都比较复杂,除了含有各种无机盐、有机盐类、维生素、氨基酸、核苷酸、激素等外,还要添加血清 等物质.
(4)过程⑥是筛选出含有目的基因的小鼠胚胎,常用基因探针根据DNA分子杂交技术检测.胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因小鼠.
故答案为:
(1)促性腺激素 同期发情
(2)限制性核酸内切酶(限制酶)、DNA连接酶 显微注射法 基因表达载体构建
(3)血清
(4)DNA分子杂交技术 胚胎分割(或克隆)
随着科学技术的发展,人们可以根据人类的需求来改造生物的性状,在许多领域取得可喜的成果.图1是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据图回答:
(1)在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程技术、核移植技术和______技术.
(2)在形成图中③的过程中,我们称②为______,获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成.要实现②直接进入③必须构建______.
(3)图中①一般经______处理可以得到③,从③到④的过程中一般采用未受精的卵细胞去核为受体,不用普通的体细胞,原因有哪些______.
A.卵细胞没有分化,其全能性比体细胞高
B.卵细胞较大,容易操作
C.卵细胞的细胞质中含有促进细胞核表现全能性的物质
D.体细胞不具有分裂能力,而卵细胞具有较强的分裂能力
(4)从④到⑤的过程中正确的操作方法是图2的______,把⑤送入⑥的最佳时期为______.
正确答案
解:(1)在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程、核移植技术和胚胎移植技术.
(2)在形成图中③含目的基因的受体细胞的过程中,我们称②为目的基因,获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成.要实现②直接进入③必须构建基因表达载体.
(3)用胰蛋白酶处理组织,可获得单个细胞.由于卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性,故一般利用未受精的卵细胞去核后做受体,而不用普通的体细胞.
(4)从④到⑤的过程中采用了胚胎分割技术,对囊胚进行胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,故正确的操作方法是图乙中的C.把⑤送入⑥,即胚胎移植的最佳时期为桑椹胚和囊胚.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)目的基因 基因表达载体
(3)胰蛋白酶 BC
(4)C 桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)在此过程中涉及到的现代生物技术主要有基因工程、核移植技术和胚胎移植技术.
(2)在形成图中③含目的基因的受体细胞的过程中,我们称②为目的基因,获取②的途径主要有从基因文库中获取、PCR技术扩增、人工合成.要实现②直接进入③必须构建基因表达载体.
(3)用胰蛋白酶处理组织,可获得单个细胞.由于卵细胞大、易操作、分化程度低,体细胞的细胞核在卵细胞质中才能表现出全能性,故一般利用未受精的卵细胞去核后做受体,而不用普通的体细胞.
(4)从④到⑤的过程中采用了胚胎分割技术,对囊胚进行胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,故正确的操作方法是图乙中的C.把⑤送入⑥,即胚胎移植的最佳时期为桑椹胚和囊胚.
故答案为:
(1)胚胎移植
(2)目的基因 基因表达载体
(3)胰蛋白酶 BC
(4)C 桑椹胚或囊胚
斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码.具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光.利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼17号染色体上,带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光.未整合G基因的染色体的对应位点表示为g.用个体M和N进行如下杂交实验.
在上述转基因实验中,将G基因与质粒重组,需要的两类酶是______和______.将重组质粒显微注射到斑马鱼______中,整合到染色体上的G基因后______,使胚胎发出绿色荧光.
正确答案
解:根据题意和图示分析可知:转基因的过程是用到同一种限制性核酸内切酶去切割目的基因和运载体,再DNA连接酶,构建基因表达载体,将重组质粒用显微注射法导入动物细胞受精卵,整合后的G如果得到表达,胚胎会发出绿色荧光.胚胎如果没有发出绿色荧光,说明荧光基因未成功表达.
故答案为:
限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达
解析
解:根据题意和图示分析可知:转基因的过程是用到同一种限制性核酸内切酶去切割目的基因和运载体,再DNA连接酶,构建基因表达载体,将重组质粒用显微注射法导入动物细胞受精卵,整合后的G如果得到表达,胚胎会发出绿色荧光.胚胎如果没有发出绿色荧光,说明荧光基因未成功表达.
故答案为:
限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达
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