- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
马铃薯是种植广泛的农作物,病毒侵染后导致产量大幅下降,培育脱毒和抗毒的马铃薯品种是提高产量的有效方法.请分析并回答下列问题:
(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗.培养基中添加______(填激素名称),诱导离体细胞经过______过程完成组织培养,从而形成脱毒苗.
(2)为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转到马铃薯体内.其过程大致如图所示:
①上述过程中,将目的基因导入马铃薯细胞的方法称为农杆菌转化法.该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的______上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的______上.
②导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里除了需要工具酶限制性核酸内切酶、DNA连接酶外,还要用______处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,然后将它们在缓冲液中混合培养以完成转化过程.
③该转基因马铃薯产生的配子中是否一定含有目的基因?______.
正确答案
解:(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗.培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过脱分化、再分化过程,利用植物细胞的全能性原理,完成组织培养,从而形成脱毒苗.
(2)①将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法.该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上.
②导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶,还要用Ca2+处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,使外源基因容易导入.
③由于在形成配子时同源染色体分离,配子中的染色体数目减半,所以不一定会存在导入的目的基因.
故答案为:
(1)生长素和细胞分裂素 脱分化、再分化
(2)①T-DNA 染色体DNA ②Ca2 ③不一定
解析
解:(1)马铃薯茎尖病毒极少甚至无病毒,因此可将马铃薯茎尖种在培养基中,经过人工培养获得脱毒苗.培养基中添加生长素和细胞分裂素,诱导离体细胞经过脱分化、再分化过程,利用植物细胞的全能性原理,完成组织培养,从而形成脱毒苗.
(2)①将外源基因导入植物体内用农杆菌转化法.该方法先将目的基因插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后通过农杆菌的转化作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞的染色体DNA上.
②导入农杆菌时,首先要构建基因表达载体,这里需要的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶,还要用Ca2+处理土壤农杆菌,使之转变为感受态,使外源基因容易导入.
③由于在形成配子时同源染色体分离,配子中的染色体数目减半,所以不一定会存在导入的目的基因.
故答案为:
(1)生长素和细胞分裂素 脱分化、再分化
(2)①T-DNA 染色体DNA ②Ca2 ③不一定
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,该育种方法依据的原理是______.
(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)将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞所需要的工具酶有______.
(4)图1中获得导人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,这个过程需要在______条件下进行,细胞先经脱分化形成______,再形成丛芽和根.
(5)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
解:(1)要想利用普通番茄(AA)获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄,也可以采取诱变育种的方法,使A基因突变成a基因,从而获得所需要的品种.
(2)目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体;Ti质粒上的一段T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上,因此目的基因必须插入T-DNA中.
(3)基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶.
(4)由一个植物体细胞得到一个植物个体,必须采用植物组织培养技术;植物组织培养技术需要在无菌条件下进行;先经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成丛芽和根.
(5)从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA,从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程(翻译过程).
故答案为:
(1)诱变育种
(2)农杆菌转化法 Ti质粒T-DNA序列
(3)限制酶、DNA连接酶
(4)植物组织培养 无菌 愈伤组织
(5)结合形成部分双链 多聚半乳糖醛酸酶的翻译
解析
解:(1)要想利用普通番茄(AA)获得基因型为aa的抗软化、耐储存的番茄,也可以采取诱变育种的方法,使A基因突变成a基因,从而获得所需要的品种.
(2)目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法;农杆菌中的Ti质粒是目的基因表达载体;Ti质粒上的一段T-DNA能转移到受体细胞的染色体DNA上,因此目的基因必须插入T-DNA中.
(3)基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶.
(4)由一个植物体细胞得到一个植物个体,必须采用植物组织培养技术;植物组织培养技术需要在无菌条件下进行;先经过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成丛芽和根.
(5)从图2可以看出多聚半乳糖醛酸酶基因和抗多聚半乳糖醛酸酶基因转录出来的mRNA能够互补配对形成双链RNA,从而阻断了多聚半乳糖醛酸酶基因的表达过程(翻译过程).
故答案为:
(1)诱变育种
(2)农杆菌转化法 Ti质粒T-DNA序列
(3)限制酶、DNA连接酶
(4)植物组织培养 无菌 愈伤组织
(5)结合形成部分双链 多聚半乳糖醛酸酶的翻译
随着水体富营养化日趋严重,淡水湖泊藻类水华频繁发生,人们正在利用基因工程进一步解析“聚磷基因”和“硝化基因”,将这两种基因重组后导入大肠杆菌中,从而使废水中过高的N、P得到有效的去除,降低水体的富营养化.请回答下列有关基因工程和生态工程的相关问题.
(1)人们获取聚磷基因和硝化基因的方法通常有人工合成、______和______.
(2)利用聚磷基因和硝化基因构建基因表达载体时,常用的工具酶是______,它们作用的化学键名称是______.
(3)重组DNA导入前,通常用______溶液对大肠杆菌进行处理.
(4)要从根本上解决水体污染,还需将城市污水进行回收利用,实现废物资源化,这体现了生态工程的______原理.
正确答案
解:(1)基因工程中,获取目的基因的方法通常有人工合成、PCR和从基因文库中获取.
(2)构建基因表达载体时,首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,然后再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子.这两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键.
(3)将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即将重组DNA导入前,通常用CaCl2溶液溶液对大肠杆菌进行处理,使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态.
(4)要从根本上解决水体污染,还需将城市污水进行回收利用,实现废物资源化,这体现了生态工程的物质循环再生原理.
故答案为:
(1)PCR 从基因文库获取
(2)DNA连接酶和限制性核酸内切酶 磷酸二酯键
(3)CaCl2溶液
(4)物质循环再生原理
解析
解:(1)基因工程中,获取目的基因的方法通常有人工合成、PCR和从基因文库中获取.
(2)构建基因表达载体时,首先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,然后再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子.这两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键.
(3)将目的基因导入微生物细胞时,常用感受态细胞法,即将重组DNA导入前,通常用CaCl2溶液溶液对大肠杆菌进行处理,使之处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态.
(4)要从根本上解决水体污染,还需将城市污水进行回收利用,实现废物资源化,这体现了生态工程的物质循环再生原理.
故答案为:
(1)PCR 从基因文库获取
(2)DNA连接酶和限制性核酸内切酶 磷酸二酯键
(3)CaCl2溶液
(4)物质循环再生原理
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表示一种质粒结构和部分碱基序列,现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4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)用限制酶______完全切割图1中DNA片段,其产物长度为537bp,790bp,661bp.
(2)一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有______、______以及______等.
(3)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理构建基因表达载体,那么应选用的限制酶是______,并通过______酶的作用恢复______键.
(4)检测目的基因D是否在受体细胞中转录出mRNA的方法是______.
正确答案
解:(1)用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,其产物长度为537bp,790bp,661bp.
(2)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、终止子和标记基因.
(3)由图1可知,目的基因两侧是GGATCC序列,该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列,因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒,应选用限制酶BamHⅠ切割.并通过DNA连接酶的作用恢复磷酸二酯键.
(4)检测目的基因D是否在受体细胞中转录出mRNA的方法是分子杂交技术.
故答案为:
(1)SmaⅠ
(2)启动子 终止子 标记基因
(3)BamHⅠDNA连接 磷酸二酯
(4)分子杂交技术
解析
解:(1)用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,其产物长度为537bp,790bp,661bp.
(2)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、终止子和标记基因.
(3)由图1可知,目的基因两侧是GGATCC序列,该序列是限制酶BamHⅠ的识别序列,因此要将质粒和目的基因D连接形成重组质粒,应选用限制酶BamHⅠ切割.并通过DNA连接酶的作用恢复磷酸二酯键.
(4)检测目的基因D是否在受体细胞中转录出mRNA的方法是分子杂交技术.
故答案为:
(1)SmaⅠ
(2)启动子 终止子 标记基因
(3)BamHⅠDNA连接 磷酸二酯
(4)分子杂交技术
普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,有人将地衣芽胞杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中,经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种(过程如图甲所示).
(1)图甲中为达到筛选目的,平板内的固体培养基应以______.②、③过程需要重复几次,目的是______,用液体培养时要放在摇床不断振荡,目的是______.
(2)某同学尝试过程③的操作,其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示.该同学的接种所用到的操作工具是______;为保证其无菌,需要在接种前进行______的操作,推测该同学接种时可能的操作失误是______.
(3)以淀粉为原料,用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵,接种______菌的发酵罐需要先排气,其原因是______.
正确答案
解:(1)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,而工程酵母菌可以高效利用淀粉,所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌.②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌.用液体培养时要放在摇床不断振荡,目的是保证培养液中的溶氧,使酵母菌能快速繁殖.
(2)由图乙可知,该同学采用的接种方法是稀释涂布平板法,需要用到的接种器是涂布器;为保证其无菌,在接种前需要将涂布器在酒精液中浸泡并点燃并冷却;图中菌落比较集中,没有很好的分散开来,可能是涂布不均匀导致的.
(3)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,而工程酵母菌可以高效利用淀粉,即将淀粉分解产生葡萄糖的能力强,导致酒精发酵速率快,产生二氧化碳的速率更快,所以接种工程酵母菌的发酵罐要先排气.
故答案为:
(1)淀粉为唯一碳源 筛选出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌种 保证培养液中的溶氧,使酵母菌能快速繁殖
(2)涂布器 在酒精液中浸泡并点燃并冷却 涂布不均匀
(3)工程酵母 工程酵母菌利用淀粉的速度很快,发酵产生CO2的速度也很快
解析
解:(1)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,而工程酵母菌可以高效利用淀粉,所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌.②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌.用液体培养时要放在摇床不断振荡,目的是保证培养液中的溶氧,使酵母菌能快速繁殖.
(2)由图乙可知,该同学采用的接种方法是稀释涂布平板法,需要用到的接种器是涂布器;为保证其无菌,在接种前需要将涂布器在酒精液中浸泡并点燃并冷却;图中菌落比较集中,没有很好的分散开来,可能是涂布不均匀导致的.
(3)普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱,而工程酵母菌可以高效利用淀粉,即将淀粉分解产生葡萄糖的能力强,导致酒精发酵速率快,产生二氧化碳的速率更快,所以接种工程酵母菌的发酵罐要先排气.
故答案为:
(1)淀粉为唯一碳源 筛选出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌种 保证培养液中的溶氧,使酵母菌能快速繁殖
(2)涂布器 在酒精液中浸泡并点燃并冷却 涂布不均匀
(3)工程酵母 工程酵母菌利用淀粉的速度很快,发酵产生CO2的速度也很快
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关.获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图.
(1)过程②必需加入______酶,才能获得单个的成纤维细胞.
(2)在过程③中,为了获得更多的卵(母)细胞,需用______处理成年母绒山羊.
(3)在过程④进行之前,需对卵(母)细胞进行处理.过程④称为______.
(4)过程⑤称为______,进行该过程的最佳时期是______,过程⑤能够成功进行的生理基础是______.
正确答案
解:(1)动物细胞培养时,需用胰蛋白酶将动物组织块分散成单个细胞.
(2)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对母畜进行超数排卵处理.
(3)图中④表示核移植过程,成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理,以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核.
(4)⑤表示胚胎移植过程,应该选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植;胚胎移植能够成功进行的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
故答案为:
(1)胰蛋白或胶原蛋白
(2)促性腺激素
(3)去核、核移殖
(4)胚胎移植、桑椹胚期或囊胚期、受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
解析
解:(1)动物细胞培养时,需用胰蛋白酶将动物组织块分散成单个细胞.
(2)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对母畜进行超数排卵处理.
(3)图中④表示核移植过程,成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理,以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核.
(4)⑤表示胚胎移植过程,应该选择处于桑椹胚或囊胚期的胚胎进行移植;胚胎移植能够成功进行的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
故答案为:
(1)胰蛋白或胶原蛋白
(2)促性腺激素
(3)去核、核移殖
(4)胚胎移植、桑椹胚期或囊胚期、受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应
科学家通过基因工程培育抗虫棉时,需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因,“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用,请回答下列有关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是______,此工具主要存在于______中,其特点是______.
(2)基因表达载体的组成除了有目的基因外,还必须有复制原点、启动子、______和______.
(3)进行基因操作一般要经过的四个步骤是:______,______,______,______.
正确答案
解:(1)从供体细胞中获取目的基因需要利用限制酶.限制酶主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端或平末端.
(2)基因表达载体的组成除了有目的基因外,还必须有复制原点、启动子、终止子、标记基因.
(3)进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是:目的基因的获取;基因表达载体的构建(或目的基因与运载体结合);将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定.
故答案为:
(1)限制性内切酶 微生物 一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸系列,并在特定的点位切割.
(2)终止子 标记基因
(3)获取目的基因 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
解析
解:(1)从供体细胞中获取目的基因需要利用限制酶.限制酶主要从原核生物中分离纯化出来,能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂,形成黏性末端或平末端.
(2)基因表达载体的组成除了有目的基因外,还必须有复制原点、启动子、终止子、标记基因.
(3)进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是:目的基因的获取;基因表达载体的构建(或目的基因与运载体结合);将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定.
故答案为:
(1)限制性内切酶 微生物 一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸系列,并在特定的点位切割.
(2)终止子 标记基因
(3)获取目的基因 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
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应答.VP1蛋白在免疫反应中称为______.
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VP1基因可用______的方法合成DNA,再用______将VP1基因片段切下.
(3)过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和______等激素外,还需要添加______筛选出含有重组质粒的叶片小段.
(4)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______.
(5)口蹄疫疫苗注射到豚鼠体内后,首先由______进行处理和呈递,最终激活B细胞,使其大量增殖分化成______和______,前者分泌大量抗体,后者在豚鼠再次受到感染时发生免疫应答.
正确答案
解:(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白对于动物体而言是外来物,在免疫反应中作为抗原.
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,当病毒侵入受体细胞中,可以用逆转录途径合成DNA,提取DNA,用限制性核酸内切酶切割,这样可获得VP1基因.
(3)过程⑥是再分化,所用的固体培养基含有无机成分(水和无机盐)、有机营养成分、激素、琼脂等成分.决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.获得的植株是否含有重组质粒,可根据标记基因的检测,在培养基中加入卡那霉素,如果能够存活的话,说明含有;如果不能存活,说明不含有.
(4)每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的特异性抗体的数量,数量越多,说明VP1蛋白免疫效力越高.但要考虑番茄叶片提取液是否影响,所以需要做一组对照实验,分别注射向动物体未转基因的番茄叶片提取液和弱毒疫苗,从而对照排除.
(5)体液免疫中,抗原进入机体,首先被巨噬细胞进行处理并呈递给T细胞,在呈递给B细胞,被激活B细胞将大量增殖并分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,与抗原特异性结合.
故答案为:
(1)抗原
(2)逆转录 限制性核酸内切酶
(3)生长素和细胞分裂素 卡那霉素
(4)特异性抗体 未转基因的番茄叶片提取液 弱毒疫苗
(5)巨噬细胞 浆细胞(效应B细胞) 记忆B细胞
解析
解:(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白对于动物体而言是外来物,在免疫反应中作为抗原.
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,当病毒侵入受体细胞中,可以用逆转录途径合成DNA,提取DNA,用限制性核酸内切酶切割,这样可获得VP1基因.
(3)过程⑥是再分化,所用的固体培养基含有无机成分(水和无机盐)、有机营养成分、激素、琼脂等成分.决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例,特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要.获得的植株是否含有重组质粒,可根据标记基因的检测,在培养基中加入卡那霉素,如果能够存活的话,说明含有;如果不能存活,说明不含有.
(4)每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的特异性抗体的数量,数量越多,说明VP1蛋白免疫效力越高.但要考虑番茄叶片提取液是否影响,所以需要做一组对照实验,分别注射向动物体未转基因的番茄叶片提取液和弱毒疫苗,从而对照排除.
(5)体液免疫中,抗原进入机体,首先被巨噬细胞进行处理并呈递给T细胞,在呈递给B细胞,被激活B细胞将大量增殖并分化为浆细胞和记忆细胞,浆细胞产生抗体,与抗原特异性结合.
故答案为:
(1)抗原
(2)逆转录 限制性核酸内切酶
(3)生长素和细胞分裂素 卡那霉素
(4)特异性抗体 未转基因的番茄叶片提取液 弱毒疫苗
(5)巨噬细胞 浆细胞(效应B细胞) 记忆B细胞
抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗.下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程.回答问题:
(1)已知抗凝血酶Ⅲ蛋白基因的碱基对序列,获得目的基因的方法是______,扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用______技术.构建基因表达载体所用的工具酶有______、______.
(2)过程①是______,该过程常用的方法是______.选择受精卵作为目的基因的受体细胞的主要原因是______;过程②包括______ 技术和胚胎移植技术;可用
______技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊.
(3)对胚胎进行分割移植时,胚胎应发育到______或______阶段.胚胎在受体内存活的原因,可能是受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______反应.对受体动物的处理是用______进行同期发情处理.
(4)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用______技术.
(5)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端和端的______没有设计好,应从这方面考虑改善.
正确答案
解:(1)已知抗凝血酶Ⅲ蛋白基因的碱基对序列,可以从基因文库中获取或利用PCR技术扩增获取目的基因,利用PCR技术能在体外大量扩增目的基因(抗凝血酶Ⅲ蛋白基因).基因表达载体的构建过程,该过程需要限制酶切割目的基因和运载体,DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒.
(2)过程①是将目的基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法.利用PCR技术能扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因.过程②是受精卵需要经过早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊.
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用促性腺激素对受体进行同期发情处理.此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.一般等到胚胎发育到桑葚胚或囊胚时,进行胚胎移植.
(4)若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,这属于翻译水平的检测,可采用抗原-抗体杂交技术.
(5)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成.启动子位于首端,终止子位于尾端.
故答案为:
(1)以从基因文库中获取或利用PCR技术扩增 PCR技术 限制酶 DNA连接酶
(2)将目的基因导入受体细胞 显微注射法 受精卵的全能性最高 早期胚胎培养(或“动物细胞培养”) 胚胎分割
(3)桑葚胚或囊胚 免疫排斥反应 促性腺激素对受体
(4)抗原-抗体杂交
(5)启动子和终止子
解析
解:(1)已知抗凝血酶Ⅲ蛋白基因的碱基对序列,可以从基因文库中获取或利用PCR技术扩增获取目的基因,利用PCR技术能在体外大量扩增目的基因(抗凝血酶Ⅲ蛋白基因).基因表达载体的构建过程,该过程需要限制酶切割目的基因和运载体,DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒.
(2)过程①是将目的基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法.利用PCR技术能扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因.过程②是受精卵需要经过早期胚胎培养技术和胚胎移植技术,可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊.
(3)胚胎移植时,受体应处于适合的生理状况,此时可利用促性腺激素对受体进行同期发情处理.此外,受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能.一般等到胚胎发育到桑葚胚或囊胚时,进行胚胎移植.
(4)若要检测牛奶中是否含有人血清白蛋白,这属于翻译水平的检测,可采用抗原-抗体杂交技术.
(5)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成.启动子位于首端,终止子位于尾端.
故答案为:
(1)以从基因文库中获取或利用PCR技术扩增 PCR技术 限制酶 DNA连接酶
(2)将目的基因导入受体细胞 显微注射法 受精卵的全能性最高 早期胚胎培养(或“动物细胞培养”) 胚胎分割
(3)桑葚胚或囊胚 免疫排斥反应 促性腺激素对受体
(4)抗原-抗体杂交
(5)启动子和终止子
请回答下列有关生物工程方面的问题:
(1)目前,科学家通过细胞核移植实验,培育出多种哺乳动物新类型.在哺乳动物的核移植实验中,一般通过______(物理方法)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育,当胚胎发育到______阶段时,将胚胎植入另一雌性(代孕)动物体内.
(2)在“试管牛”的培育过程中,要使精子和卵母细胞在体外成功结合,需要对精子进行______处理.另外,培养的卵母细胞需要发育至______,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和第一极体.
(3)将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选,一次是通过______培养基筛选出杂交瘤细胞,另一次是通过______筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞.
(4)若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素,则所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、______、终止子、标记基因和复制原点等.目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的______(填“受精卵”或“乳腺细胞”).
正确答案
解:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育;胚胎移植时,需要将胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段.
(2)体外受精时需要对精子进行获能处理.另外,培养的卵母细胞需要发育至 MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期).
(3)将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选,一次是通过选择培养基筛选出杂交瘤细胞,另一次是通过抗体检测筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞.
(4)基因表达载体的组成必须包括:启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等.目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵,因为受精卵的全能性最高,最容易表达出来.
故答案为:
(1)电脉冲(或电刺激) 桑椹胚或囊胚
(2)获能 MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)
(3)选择 抗体检测
(4)人干扰素基因(或目的基因) 受精卵
解析
解:(1)在哺乳动物的核移植实验中,一般通过电脉冲(或电刺激)将受体细胞激活,使其进行细胞分裂并发育;胚胎移植时,需要将胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段.
(2)体外受精时需要对精子进行获能处理.另外,培养的卵母细胞需要发育至 MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期).
(3)将已免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合,获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的过程中至少要进行两次筛选,一次是通过选择培养基筛选出杂交瘤细胞,另一次是通过抗体检测筛选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞.
(4)基因表达载体的组成必须包括:启动子、人干扰素基因(或目的基因)、终止子、标记基因和复制原点等.目前常用的措施是将该基因表达载体导入牛的受精卵,因为受精卵的全能性最高,最容易表达出来.
故答案为:
(1)电脉冲(或电刺激) 桑椹胚或囊胚
(2)获能 MⅡ中期(减数分裂第二次分裂中期)
(3)选择 抗体检测
(4)人干扰素基因(或目的基因) 受精卵
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