- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码.具体纯合突变基因(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.
(1)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.
(2)根据上述杂交实验推测亲代M的基因型是______(选填选项前的符号)
a.DDGG b.DDGg c.DdGG d.Ddgg
(3)杂交后,出现红•绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代______(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中,同源染色体的______发生了交换,导致染色体上的基因重组.通过记录子代中红•绿荧光胚胎数量与胚胎总数,可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例,算式为______.
正确答案
解:(1)由题目可知,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斑马鱼受精卵,整合后的G基因如果得到表达,胚胎会发出绿色荧光.
(2)杂交试验是应用孟德尔的遗传规律,17号染色体上存在等位基因D,d,有纯合基因dd存在的时候,胚胎红色荧光,D_无红色荧光.转基因G_表达绿色荧光和D在同一条染色体上连锁,没有绿色荧光的基因型是gg.
由于N的基因型是DdGg,因此可推知亲代M的基因型是Ddgg.
(3)由于题目中交代D,G在基因分离时候会出现连锁现象,亲本N只能产生两种配子DG和dg,与M杂交时候是不会出现红绿荧光(ddG_)这样的表现型,若出现,则说明N产生了Dg的配子,这属于基因重组,发生在同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换.若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg)占的比例为x,则dG占的比例为,又因亲代M产生两种比例相等的配子:Dg、dg,则可知子代胚胎中红•绿荧光胚胎的概率为
,即:
=
,可推出重组的配子比例为:4×
.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达
(2)d
(3)N 非姐妹染色单体 4×
解析
解:(1)由题目可知,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斑马鱼受精卵,整合后的G基因如果得到表达,胚胎会发出绿色荧光.
(2)杂交试验是应用孟德尔的遗传规律,17号染色体上存在等位基因D,d,有纯合基因dd存在的时候,胚胎红色荧光,D_无红色荧光.转基因G_表达绿色荧光和D在同一条染色体上连锁,没有绿色荧光的基因型是gg.
由于N的基因型是DdGg,因此可推知亲代M的基因型是Ddgg.
(3)由于题目中交代D,G在基因分离时候会出现连锁现象,亲本N只能产生两种配子DG和dg,与M杂交时候是不会出现红绿荧光(ddG_)这样的表现型,若出现,则说明N产生了Dg的配子,这属于基因重组,发生在同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换.若亲代N产生的配子中重组的配子(dG和Dg)占的比例为x,则dG占的比例为,又因亲代M产生两种比例相等的配子:Dg、dg,则可知子代胚胎中红•绿荧光胚胎的概率为
,即:
=
,可推出重组的配子比例为:4×
.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达
(2)d
(3)N 非姐妹染色单体 4×
大肠杆菌的质粒可以成功转入植物细胞,并将目的基因整合到植物的染色体DNA上.如图表示通过基因工程获得抗虫棉的过程.
(1)过程②形成的重组质粒,含有______用于检查和筛选.
(2)构建重组质粒时,需要工具酶______使质粒与抗虫基因切口黏合.
(3)过程③一般采的方法______.
(4)过程④运用了植物组织培养技术,其理论依据是______;在该技术应用的过程中,脱分化和再分化取决于培养基中______用量的比例,这说明植物生命活动的调节是______的结果.再分化形成胚状体的根本原因是______.
(5)为了检测通过④过程获得的棉花植物株是否具有抗虫的特性,从个体水平采用的方法是______.
正确答案
解:(1)基因表达载体(重组质粒)包括目的基因、启动子、终止子和标记基因.其中标记基因可用于目的基因的检测与鉴定.
(2)质粒与目的基因连接需要DNA连接酶催化.
(3)目的基因导入受体细胞的常用方法是农杆菌转化法,也可利用基因枪法或花粉管通道法.
(4)过程④是植物的组织培养,其理论依据是植物细胞的全能性,该过程包括脱分化和再分化.脱分化和再分化取决于培养基中细胞分裂素和生长素用量的比例,这说明植物生命活动的调节是多种激素相互作用共同调节的结果.细胞分化的根本原因是基因的选择性表达.
(5)检测水稻幼苗是否具有抗虫的特性,将虫子释放在水稻幼苗,观察其生长情况.若能正常生长,说明具有抗虫的特性.
故答案为:
(1)标记基因
(2)DNA连接酶
(3)农杆菌转化法(花粉管通道法或基因枪法)
(4)植物细胞具有全能性 细胞分裂素和生长素 多种激素相互作用共同调节 基因的选择性表达
(5)用该植株的叶片喂养棉铃虫,观察棉铃虫的生活状态
解析
解:(1)基因表达载体(重组质粒)包括目的基因、启动子、终止子和标记基因.其中标记基因可用于目的基因的检测与鉴定.
(2)质粒与目的基因连接需要DNA连接酶催化.
(3)目的基因导入受体细胞的常用方法是农杆菌转化法,也可利用基因枪法或花粉管通道法.
(4)过程④是植物的组织培养,其理论依据是植物细胞的全能性,该过程包括脱分化和再分化.脱分化和再分化取决于培养基中细胞分裂素和生长素用量的比例,这说明植物生命活动的调节是多种激素相互作用共同调节的结果.细胞分化的根本原因是基因的选择性表达.
(5)检测水稻幼苗是否具有抗虫的特性,将虫子释放在水稻幼苗,观察其生长情况.若能正常生长,说明具有抗虫的特性.
故答案为:
(1)标记基因
(2)DNA连接酶
(3)农杆菌转化法(花粉管通道法或基因枪法)
(4)植物细胞具有全能性 细胞分裂素和生长素 多种激素相互作用共同调节 基因的选择性表达
(5)用该植株的叶片喂养棉铃虫,观察棉铃虫的生活状态
(2016•甘肃一模)图示方案为人们获得生物新品种的过程,请回答下列问题:
方案Ⅰ:抗冻蛋白基因烟草细胞→抗冻烟草
方案Ⅱ:A基因免疫过的B细胞→体外培养→单克隆抗体
方案Ⅲ:人的生长激素基因牛的受精卵→早期胚胎
受体母牛→转生长激素牛
(1)基因工程的核心步骤是______.方案Ⅰ中,将抗冻蛋白基因导入烟草受体细胞常用的方法是______.从分子水平检测抗冻烟草是否培育成功的方法是:______.
(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是______.
(3)方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素.人的生长激素基因在导入受体细胞前,基因的首段必须含有使其仅能在山羊______细胞中特异性表达的______.
(4)方案Ⅲ中的早期胚胎在移植入受体母羊子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定,一般是取处于______时期的______细胞进行检测.
正确答案
解:(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建.方案Ⅰ中,将抗冻蛋白基因导入烟草受体细胞常用的方法是农杆菌转化法,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上.因此为了使抗冻基因顺利连接到受体染色体基因组中,在构建基因表达载体时,需将抗虫基因插入到Ti质粒的T-DNA上.检测目的基因是否翻译成蛋白质,通常采用抗原-抗体杂交法.
(2)免疫过的B细胞能产生抗体,但不能在体外培养条件下无限增殖.由此可见,方案Ⅱ中A基因最可能的作用是调控细胞(无限)增殖.
(3)方案Ⅲ中的转生长激素基因牛可以通过分泌乳汁来生产生长激素,此类转基因动物称为乳腺生物反应器.在构建的相应基因表达载体时,需要在目的基因(抗血栓基因)前加入乳腺细胞特异性表达的启动子.
(4)对胚胎进行性别鉴定时,一般是取处于囊胚时期的滋养层细胞进行检测.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建 农杆菌转化法 抗原-抗体杂交
(2)使细胞无限增殖(或调控细胞无限增殖 )
(3)乳腺 启动子
(4)囊胚 滋养层
解析
解:(1)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建.方案Ⅰ中,将抗冻蛋白基因导入烟草受体细胞常用的方法是农杆菌转化法,农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上.因此为了使抗冻基因顺利连接到受体染色体基因组中,在构建基因表达载体时,需将抗虫基因插入到Ti质粒的T-DNA上.检测目的基因是否翻译成蛋白质,通常采用抗原-抗体杂交法.
(2)免疫过的B细胞能产生抗体,但不能在体外培养条件下无限增殖.由此可见,方案Ⅱ中A基因最可能的作用是调控细胞(无限)增殖.
(3)方案Ⅲ中的转生长激素基因牛可以通过分泌乳汁来生产生长激素,此类转基因动物称为乳腺生物反应器.在构建的相应基因表达载体时,需要在目的基因(抗血栓基因)前加入乳腺细胞特异性表达的启动子.
(4)对胚胎进行性别鉴定时,一般是取处于囊胚时期的滋养层细胞进行检测.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建 农杆菌转化法 抗原-抗体杂交
(2)使细胞无限增殖(或调控细胞无限增殖 )
(3)乳腺 启动子
(4)囊胚 滋养层
如图是应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品的一些方法.请据图回答下列问题:
(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,获取目的基因常用的方法是______,①过程需要的工具酶有______和______,②过程常用的方法是______.
(2)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的首端必须含有______.③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用______和胚胎移植技术,培育出多头相同的转基因犊牛.为了使胚胎移植能成功,需要对代孕母牛进行______处理,使之与供体的生理状况保持相同.
(3)prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是______细胞,Ⅲ代表的细胞具有______的特点.
(4)在抗虫棉培育过程中,受体细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是______⑤过程采用的技术是______.若要检测转基因抗虫棉细胞的染色体上是否插入了目的基因,可采用______技术.
正确答案
解:(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,获取目的基因常用的方法是人工合成或从基因文库中获取.由图可知,①过程表示基因表达载体的构建,该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;当受体细胞为动物细胞时,导入目的基因的常用方法为显微注射法.
(2)基因的表达需要启动子,启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列;为了获得多头相同的转基因动物,人们可以采用胚胎分割和胚胎移植的技术.为了使胚胎移植能成功,需要对代孕母牛进行同期发情处理,使之与供体的生理状况保持相同.
(3)能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖,又能产生特异性抗体的能力.由图可知,给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因(prG)能产生单克隆抗体,可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力,故为浆细胞(效应B细胞).
(4)愈伤组织是经脱分化而来,其全能性要高于体细胞;⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体,其方法是植物组织培养.若要检测转基因抗虫棉细胞的染色体上是否插入了目的基因,可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人工合成(基因文库中获取) ①限制酶 DNA连接酶 ②显微注射
(2)(乳腺蛋白基因的)启动子 胚胎分割 同期发情
(3)浆 既能无限增殖又能产生特定抗体
(4)全能性高 植物组织培养 DNA分子杂交
解析
解:(1)在培育转人生长激素基因牛过程中,获取目的基因常用的方法是人工合成或从基因文库中获取.由图可知,①过程表示基因表达载体的构建,该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;当受体细胞为动物细胞时,导入目的基因的常用方法为显微注射法.
(2)基因的表达需要启动子,启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列;为了获得多头相同的转基因动物,人们可以采用胚胎分割和胚胎移植的技术.为了使胚胎移植能成功,需要对代孕母牛进行同期发情处理,使之与供体的生理状况保持相同.
(3)能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖,又能产生特异性抗体的能力.由图可知,给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因(prG)能产生单克隆抗体,可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力,故为浆细胞(效应B细胞).
(4)愈伤组织是经脱分化而来,其全能性要高于体细胞;⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体,其方法是植物组织培养.若要检测转基因抗虫棉细胞的染色体上是否插入了目的基因,可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人工合成(基因文库中获取) ①限制酶 DNA连接酶 ②显微注射
(2)(乳腺蛋白基因的)启动子 胚胎分割 同期发情
(3)浆 既能无限增殖又能产生特定抗体
(4)全能性高 植物组织培养 DNA分子杂交
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)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶______个.
(4)图中B应该符合的条件为______、______、______.
(5)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连接时必须的酶是限制酶和DNA连接酶.
(3)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则胸腺嘧啶=(2a-2b)÷2=a-b个,因此,③④⑤连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶=(24-1)×(a-b)=15(a-b)个.
(4)图中B为质粒,作为运载体应该符合的条件为能在受体细胞中进行自我复制、有多个限制酶的切点便于目的基因插入、有标记基因等.
(5)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 限制酶和DNA连接酶
(3)15(a-b)
(4)能在受体细胞中进行自我复制 有多个限制酶的切点便于目的基因插入 有标记基因
(5)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连接时必须的酶是限制酶和DNA连接酶.
(3)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则胸腺嘧啶=(2a-2b)÷2=a-b个,因此,③④⑤连续进行4次,至少需要提供胸腺嘧啶=(24-1)×(a-b)=15(a-b)个.
(4)图中B为质粒,作为运载体应该符合的条件为能在受体细胞中进行自我复制、有多个限制酶的切点便于目的基因插入、有标记基因等.
(5)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 限制酶和DNA连接酶
(3)15(a-b)
(4)能在受体细胞中进行自我复制 有多个限制酶的切点便于目的基因插入 有标记基因
(5)CaCl2
番木瓜,俗称木瓜,有“百果之王”的美称,在人们所食的38种常见水果中,营养价值居首位,从种植到结果只要9~15个月,所以人们一直希望找到与番木瓜果实质量、产量、抗病性、环境适应性等有关的基因,更难得的是它是第一种进行转基因实验的水果.2004年12月,我国南开大学与美国夏威夷大学共同主持番木瓜的基因组测序工作,30余家单位参与该工作,并于2008年4月在《自然》杂志上以封面文章的形式发表了《转基因热带水果植物--木瓜的基因组草图》的成果论文.请回答下列有关问题:
(1)研究组首先从番木瓜细胞中提取出DNA,使用“基因文库法”将其打成碎片,需要用的工具酶是______.经过定位和测序后,再重新连接成整体,用到的工具酶是______.
(2)“抗环斑病毒的番木瓜”细胞中的抗病毒基因的表达过程(图解表示)是:______.
(3)将已导入抗病毒基因的木瓜细胞培养成植株,需要通过下列过程①②
③→④,①能被培养成为④的根本原因是______.这个过程中需要用到______(激素);②表示______,它的特点是______.
正确答案
解:(1)从番木瓜细胞中提取出DNA,使用“基因文库法”将其打成碎片,需要用的工具酶是限制性核酸内切酶.经过定位和测序后,再重新连接成整体,用到的工具酶是DNA连接酶.
(2)“抗环斑病毒的番木瓜”细胞中的抗病毒基因的表达过程是:DNAmRNA
蛋白质.
(3)将已导入抗病毒基因的木瓜细胞培养成植株,需要通过下列过程①②
③→④,①能被培养成为④为植物组织培养过程,其根本原因是细胞具有全能性.这个过程中需要用到生长素和细胞分裂素;②表示愈伤组织,它的特点是细胞排列疏松而无规则,高度液泡化,呈无定形状态的薄壁细胞.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)DNAmRNA
蛋白质
(3)细胞具有全能性 生长素和细胞分裂素(缺一不可) 愈伤组织 细胞排列疏松而无规则,高度液泡化,呈无定形状态的薄壁细胞
解析
解:(1)从番木瓜细胞中提取出DNA,使用“基因文库法”将其打成碎片,需要用的工具酶是限制性核酸内切酶.经过定位和测序后,再重新连接成整体,用到的工具酶是DNA连接酶.
(2)“抗环斑病毒的番木瓜”细胞中的抗病毒基因的表达过程是:DNAmRNA
蛋白质.
(3)将已导入抗病毒基因的木瓜细胞培养成植株,需要通过下列过程①②
③→④,①能被培养成为④为植物组织培养过程,其根本原因是细胞具有全能性.这个过程中需要用到生长素和细胞分裂素;②表示愈伤组织,它的特点是细胞排列疏松而无规则,高度液泡化,呈无定形状态的薄壁细胞.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(2)DNAmRNA
蛋白质
(3)细胞具有全能性 生长素和细胞分裂素(缺一不可) 愈伤组织 细胞排列疏松而无规则,高度液泡化,呈无定形状态的薄壁细胞
mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子,具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能.mtDNA的类型具有明显的种族特异性.若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割某人的mtDNA,通过凝胶电泳分离分析得下表.限制酶M和N的识别序列和切割位点如图1所示.
(1)该mtDNA的长度为______.在该DNA分子中,M酶与N酶的切割位点分别有______个和______个.
(2)M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在______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:______,理由:______.
图2为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点.
(3)现用图2中基因作为目的基因,若采用直接从供体细胞中分离,可选用______酶来切割.
(4)已知Ⅱ区的碱基数是2000个,其中阴影区域碱基数是800个,空白区域中G和C的总数共有400个,则由该区转录的mRNA中A和U总数是______.
正确答案
解:(1)由于ctDNA为环状DNA,用酶M得到3个片段,则有3个切点,用酶N得到2个片段,则有2个切点.长度分别为7和9,则该mtDNA的长度为16Kb.
(2)M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端,可以用DNA连接酶催化连接.当连接后,没有了两种酶的识别序列,因此两种酶不能再切割了.
(3)从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割.如果选用酶M切割,将会将能指导蛋白质合成的片段破坏掉,故应选用酶N来切割.
(4)Ⅱ区的碱基数减去阴影部分得到空白区的碱基数为1200个,该区段能指导蛋白质合成,其中C和G占400个,则A和T点800个,每条链有400个,因此转录得到的RNA中有A和U为400个.
故答案为:
(1)16kb 3 2
(2)DNA连接酶 否,连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列
(3)N
(4)400
解析
解:(1)由于ctDNA为环状DNA,用酶M得到3个片段,则有3个切点,用酶N得到2个片段,则有2个切点.长度分别为7和9,则该mtDNA的长度为16Kb.
(2)M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端,可以用DNA连接酶催化连接.当连接后,没有了两种酶的识别序列,因此两种酶不能再切割了.
(3)从供体细胞中获得目的基因最常用的方法是一定的限制酶切割.如果选用酶M切割,将会将能指导蛋白质合成的片段破坏掉,故应选用酶N来切割.
(4)Ⅱ区的碱基数减去阴影部分得到空白区的碱基数为1200个,该区段能指导蛋白质合成,其中C和G占400个,则A和T点800个,每条链有400个,因此转录得到的RNA中有A和U为400个.
故答案为:
(1)16kb 3 2
(2)DNA连接酶 否,连接后的序列不是M酶和N酶所能识别的特定的碱基序列
(3)N
(4)400
HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体.回答下列问题:
(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的______,以其作为模板,在______的作用下合成DNA.获取该目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞.
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为______注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白.该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原理是______.
(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发.引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分T细胞细胞,降低了患者免疫系统的______功能.
正确答案
解:(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的RNA,以其作为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA.
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白.该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,其原理是抗原抗体特异性结合.
(3)HIV侵染人体后主要感染和破坏患者的部分T细胞细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能.
故答案为:
(1)RNA 逆转录酶
(2)抗原 抗原抗体特异性结合
(3)防卫
解析
解:(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的RNA,以其作为模板,在逆转录酶的作用下合成DNA.
(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白.该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,其原理是抗原抗体特异性结合.
(3)HIV侵染人体后主要感染和破坏患者的部分T细胞细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能.
故答案为:
(1)RNA 逆转录酶
(2)抗原 抗原抗体特异性结合
(3)防卫
干扰素具有抗病毒、抑制肿瘤及免疫调节等多种生物活性.将人干扰素基因导人家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药.
(1)干扰素的产生受细胞内基因的控制,通常处于抑制状态.在病毒刺激下,干扰素基因经______、翻译形成干扰素前体,进一步加工后形成成熟的干扰素,通过______方式分泌到细胞外.
(2)进行转基因操作前,需用______ 酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞.
(3)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的______和______之间.
(4)某些干扰素可抑制肿瘤细胞DNA的合成,通过减慢细胞______分裂过程抑制肿瘤.还有些干扰素可提高吞噬细胞将抗原呈递给______细胞的能力,从而在免疫调节中发挥作用.
(5)利用生物反应器培养家蚕细胞时,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人反应器中,这样可以______,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换.
正确答案
解:(1)基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个重要过程;干扰素是一类糖蛋白,属于分泌蛋白,在核糖体上合成,经过内质网、高尔基体加工,最后由细胞膜以胞吐的方式将其分泌到细胞外.
(2)动物细胞培养时,需用用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理动物组织,以便获得单个细胞.
(3)基因表达载体由启动子、标记基因、目的基因和终止子组成,其中启动子是RNA聚合酶识别与结合的部位,终止子是转录终止子的部位,因此为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间.
(4)肿瘤细胞最大的特点是能无限增殖,其增殖方式是有丝分裂,干扰素能抑制DNA的复制来抑制肿瘤,同时提高了吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力,从而在免疫调节中发挥作用.
(5)动物细胞培养时,由于贴壁生长的细胞会产生接触抑制,因此通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放人反应器中,这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换.
故答案为:
(1)转录 胞吐
(2)胰蛋白(或胶原蛋白)
(3)启动子 终止子
(4)有丝 T淋巴
(5)扩大细胞贴壁生长的附着面积
解析
解:(1)基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个重要过程;干扰素是一类糖蛋白,属于分泌蛋白,在核糖体上合成,经过内质网、高尔基体加工,最后由细胞膜以胞吐的方式将其分泌到细胞外.
(2)动物细胞培养时,需用用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理动物组织,以便获得单个细胞.
(3)基因表达载体由启动子、标记基因、目的基因和终止子组成,其中启动子是RNA聚合酶识别与结合的部位,终止子是转录终止子的部位,因此为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的启动子和终止子之间.
(4)肿瘤细胞最大的特点是能无限增殖,其增殖方式是有丝分裂,干扰素能抑制DNA的复制来抑制肿瘤,同时提高了吞噬细胞将抗原呈递给T淋巴细胞的能力,从而在免疫调节中发挥作用.
(5)动物细胞培养时,由于贴壁生长的细胞会产生接触抑制,因此通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放人反应器中,这样可以扩大细胞贴壁生长的附着面积,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换.
故答案为:
(1)转录 胞吐
(2)胰蛋白(或胶原蛋白)
(3)启动子 终止子
(4)有丝 T淋巴
(5)扩大细胞贴壁生长的附着面积
(2016•重庆一模)如图是利用工程菌生产人生长激素的流程图.
细胞A→生长激素mRNA生长激素基因→生长激素基因表达载体→细菌→工程菌
请回答相关问题:
(1)细胞A是人体的______细胞,利用人体的其他细胞______(填“能”或“不能”)提取到编码人体生长激素的mRNA,原因是______.
(2)X是______过程,其中使用的酶是______;在生长激素基因表达载体上,能使目的基因顺利表达的元件有______;表达载体导入细菌后用于筛选的基因称为______.
(3)在将生长激素基因表达载体导入细菌前,需用______处理细菌,目的是______.
正确答案
解:(1)生长激素是由垂体分泌的激素,因此细胞A是人体的垂体细胞.由于基因发生选择性表达的原因,其他细胞没有编码人体生长激素的mRNA.
(2)X是以RNA为模板生成DNA的过程,即发转录过程,其中需用逆转录酶;在生长激素基因表达载体组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因.是为了鉴定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.常用的标记基因是抗生素基因.
(3)受体细胞是微生物时,需要用钙离子处理微生物,增大细胞壁的通透性,使其处于感受态.
故答案为:
(1)垂体 不能 其他细胞中生长激素基因不表达
(2)反转录 逆转录酶 启动子、终止子 标记基因
(3)Ca2+增大细胞壁的通透性(成为感受态细胞)
解析
解:(1)生长激素是由垂体分泌的激素,因此细胞A是人体的垂体细胞.由于基因发生选择性表达的原因,其他细胞没有编码人体生长激素的mRNA.
(2)X是以RNA为模板生成DNA的过程,即发转录过程,其中需用逆转录酶;在生长激素基因表达载体组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因.是为了鉴定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.常用的标记基因是抗生素基因.
(3)受体细胞是微生物时,需要用钙离子处理微生物,增大细胞壁的通透性,使其处于感受态.
故答案为:
(1)垂体 不能 其他细胞中生长激素基因不表达
(2)反转录 逆转录酶 启动子、终止子 标记基因
(3)Ca2+增大细胞壁的通透性(成为感受态细胞)
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