- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选.利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示(注:基因B为高血压相关基因).
(1)进行①过程之前,需对人工采集的精子进行______处理.完成②过程常采用的方法是______,④过程中,为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的______.
(2)从人体细胞中获取基因B时用到的工具酶是______,在构建的基因表达载体中,高血压相关基因的首端必须有______,它是RNA聚合酶的识别和结合部位.
(3)图示中甲为______(时期)的去核卵母细胞,⑤过程操作技术叫做______.
(4)要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达,可采用______方法,如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达,可用其建立高血压转基因动物模型.
正确答案
解:(1)①表示体外受精过程,在该过程之前,需对人工采集的精子进行获能处理;②是将目的基因导入受体细胞的过程,当受体细胞是动物细胞时,常采用显微注射法;④表示动物细胞培养过程,该过程需要无菌、无毒的条件,因此为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素.
(2)从人体细胞中获取目的基因(基因B)时需要用到限制性核酸内切酶(限制酶);基因表达载体的组成部分:启动子、目的基因、标记基因、终止子,其中启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位.
(3)图示⑤为核移植过程,该过程中的受体细胞甲为减数第二次分裂中期的去核卵母细胞.
(4)基因表达的产物是蛋白质,因此要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达,可采用抗原-抗体杂交方法,如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达,可用其建立高血压转基因动物模型.
故答案为:
(1)获能 显微注射法 抗生素
(2)限制性核酸内切酶(限制酶) 启动子
(3)减数第二次分裂中期(MII中期) 核移植
(4)抗原-抗体杂交
解析
解:(1)①表示体外受精过程,在该过程之前,需对人工采集的精子进行获能处理;②是将目的基因导入受体细胞的过程,当受体细胞是动物细胞时,常采用显微注射法;④表示动物细胞培养过程,该过程需要无菌、无毒的条件,因此为了防止污染,通常还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素.
(2)从人体细胞中获取目的基因(基因B)时需要用到限制性核酸内切酶(限制酶);基因表达载体的组成部分:启动子、目的基因、标记基因、终止子,其中启动子是RNA聚合酶的识别和结合部位.
(3)图示⑤为核移植过程,该过程中的受体细胞甲为减数第二次分裂中期的去核卵母细胞.
(4)基因表达的产物是蛋白质,因此要在分子水平上检测成功导入的B基因在大鼠中是否成功表达,可采用抗原-抗体杂交方法,如果高血压相关基因已在大鼠体内成功表达,可用其建立高血压转基因动物模型.
故答案为:
(1)获能 显微注射法 抗生素
(2)限制性核酸内切酶(限制酶) 启动子
(3)减数第二次分裂中期(MII中期) 核移植
(4)抗原-抗体杂交
如图为基因工程中,利用农杆菌作为载体,培育出新性状植株的过程,请据图分析回答:
(1)将携带外源基因的DNA导入植物细胞中所用到的工具酶有______.
(2)如图中,目的基因导入植物细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,可以通过______来确定.导入目的基因的植物细胞一般需要通过______的方法,培育成能表现新性状的植株.
(3)利用基因工程进行育种,可以培育出具有新性状的植株,这种育种方式的优点是:①______;②
______.
(4)通过基因工程,科学家已经培育出了许多具有抗虫、抗病、抗除草剂等全新性状的农作物,但也有人对转基因产品的安全性提出了疑问,试从正反两方面阐述你对这一问题的认识.______.
正确答案
解:(1)将携带外源基因的DNA导入植物细胞之前,首先要构建基因表达载体,该步骤需要限制酶和DNA连接酶.
(2)目的基因导入植物细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,可以通过检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状来确定.将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术.
(3)利用基因工程技术进行育种的优点:①能打破生物种属的界限;②在分子水平上定向改变生物的遗传特性.
(4)转基因产品的安全性:
安全:①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食品的安全;②转基因农作物要表现其新性状,必须有一定条件;③种植抗虫转基因农作物,可减少农药用量.
不安全:①可能会出现新的过敏源;②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出新的病原体;③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物,造成二次污染.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状植物组织培养
(3)①能打破生物种属的界限②在分子水平上定向改变生物的遗传特性
(4)安全:①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食品的安全;②转基因农作物要表现其新性状,必须有一定条件;③种植抗虫转基因农作物,可减少农药用量.
不安全:①可能会出现新的过敏源;②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出新的病原体;③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物,造成二次污染.
解析
解:(1)将携带外源基因的DNA导入植物细胞之前,首先要构建基因表达载体,该步骤需要限制酶和DNA连接酶.
(2)目的基因导入植物细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,可以通过检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状来确定.将转基因细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术.
(3)利用基因工程技术进行育种的优点:①能打破生物种属的界限;②在分子水平上定向改变生物的遗传特性.
(4)转基因产品的安全性:
安全:①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食品的安全;②转基因农作物要表现其新性状,必须有一定条件;③种植抗虫转基因农作物,可减少农药用量.
不安全:①可能会出现新的过敏源;②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出新的病原体;③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物,造成二次污染.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶
(2)检测转化的植物有没有显示出目的基因控制的性状植物组织培养
(3)①能打破生物种属的界限②在分子水平上定向改变生物的遗传特性
(4)安全:①多环节、严谨的安全性评价,可以保证转基因食品的安全;②转基因农作物要表现其新性状,必须有一定条件;③种植抗虫转基因农作物,可减少农药用量.
不安全:①可能会出现新的过敏源;②导入转基因生物的外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交,从而重组出新的病原体;③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物,造成二次污染.
如图为利用胚胎干细胞培育转基因小鼠的基本流程示意图.请据图分析回答问题:
(1)基因工程中构建基因表达载体时常用的酶有______.获取目的基因后需构建基因表达载体,其组成除目的基因、启动子外,还必须有______、______等.
(2)过程①选取供体囊胚的______ 细胞作受体细胞,原因是其具有______性.过程②的目的是______.
(3)过程③运用了______技术,为提高成功率,需对代孕母鼠进行______处理.
正确答案
解:(1)基因工程中构建基因表达载体时,首先要用同种限制酶切割含有目的基因的DNA片段和运载体,其次还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子;基因表达载体的组成除目的基因、启动子外,还必须有终止子、标记基因等.
(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团),因此过程①所培养的细胞应取自囊胚的内细胞团,其具有发育的全能性.过程②的目的是筛选含目的基因的细胞并扩大培养.
(3)过程③所使用的是胚胎移植技术,进行该操作前需要对代孕母鼠进行同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶 终止子 标记基因
(2)内细胞团 发育全能 筛选含目的基因的细胞并扩大培养
(3)胚胎移植 同期发情
解析
解:(1)基因工程中构建基因表达载体时,首先要用同种限制酶切割含有目的基因的DNA片段和运载体,其次还需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子;基因表达载体的组成除目的基因、启动子外,还必须有终止子、标记基因等.
(2)胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或原始性腺(即囊胚期的内细胞团),因此过程①所培养的细胞应取自囊胚的内细胞团,其具有发育的全能性.过程②的目的是筛选含目的基因的细胞并扩大培养.
(3)过程③所使用的是胚胎移植技术,进行该操作前需要对代孕母鼠进行同期发情处理,以保证胚胎移植入相同的生理环境.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶 终止子 标记基因
(2)内细胞团 发育全能 筛选含目的基因的细胞并扩大培养
(3)胚胎移植 同期发情
回答下列有关问题:
(1)利用PCR技术扩增目的基因的前提,是要有一段已知______的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物.
(2)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为______.
(3)要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,其方法是采用DNA分子杂交技术,即用放射性同位素等标记的目的基因作探针与转基因生物的______杂交,如果显示出杂交带,就表明目的基因已插入染色体DNA中.
(4)动物细胞培养的过程中,人们通常将动物组织消化后的初次培养称为______.目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内,以保持细胞正常的______.
(5)目前核移植技术中普遍使用的去核方法是______.即将采集的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期,用微型吸管可一并吸出______.
(6)精子细胞变形成为精子的过程其中的细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的______,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘.
(7)卵子的发生过程是不连续的,减数第一次分裂是在雌性动物______完成的,其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体进入输卵管,准备与精子受精.减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的,其结果是产生一个成熟的卵子和第二极体.判断卵子是否受精的重要标志是在______的间隙可以观察到两个极体.
正确答案
解:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物.
(2)转化指的是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程.
(3)DNA分子杂交技术用于检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因.
(4)动物细胞培养的过程中的初次培养称为原代培养.10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,故目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内的细胞.
(5)核移植技术常用显微操作去核法去核,即将采集的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体.
(6)精子细胞变形成为精子的过程中,其细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘.
(7)卵子的发生过程是不连续的,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的,其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体进入输卵管,准备与精子受精.减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的,其结果是产生一个成熟的卵子和第二极体.判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体.
故答案为:
(1)目的基因
(2)转化
(3)基因组DNA
(4)原代培养 二倍体核型
(5)显微操作去核法 细胞核和第一极体
(6)顶体
(7)排卵前后 卵细胞膜和透明带
解析
解:(1)PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,前提,是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物.
(2)转化指的是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程.
(3)DNA分子杂交技术用于检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因.
(4)动物细胞培养的过程中的初次培养称为原代培养.10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型,故目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为10代以内的细胞.
(5)核移植技术常用显微操作去核法去核,即将采集的卵母细胞在体外培养到减数第二次分裂中期,用微型吸管可一并吸出细胞核和第一极体.
(6)精子细胞变形成为精子的过程中,其细胞核变为精子头的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘.
(7)卵子的发生过程是不连续的,减数第一次分裂是在雌性动物排卵前后完成的,其结果产生一个次级卵母细胞和第一极体进入输卵管,准备与精子受精.减数第二次分裂是在精子和卵子结合的过程中完成的,其结果是产生一个成熟的卵子和第二极体.判断卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体.
故答案为:
(1)目的基因
(2)转化
(3)基因组DNA
(4)原代培养 二倍体核型
(5)显微操作去核法 细胞核和第一极体
(6)顶体
(7)排卵前后 卵细胞膜和透明带
下表是基因工程中几种限制酶识别序列及其切割位点.图是转基因香蕉的培育过程,含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点.
(1)从转基因香蕉培育图中反映了质粒作为运载体的特点是______,基因工程中还可以用______作为运载体.
(2)图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是______.
(3)图是用______(限制)酶进行切割得到的目的基因.可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化.
正确答案
解:(1)质粒作为运载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点; ②要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来.基因工程中还可以用病毒(噬菌体或动植物病毒)作为运载体.
(3)SmaI酶会破坏目的基因和质粒的标记基因(抗性基因),因此图中构建重组质粒时不能使用SmaI酶切割.
(3)根据图中DNA片段两侧的黏性末端可知,左侧是用限制酶BamHI切割形成的,右侧是用限制酶HindⅢ切割形成的,这样可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化.
故答案为:
(1)有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存 噬菌体或动植物病毒
(2)SmaI酶会破坏目的基因和质粒
(3)BamHⅠ和HindⅢ
解析
解:(1)质粒作为运载体必须具备的条件:①要具有限制酶的切割位点; ②要有标记基因(如抗性基因),以便于重组后重组子的筛选③能在宿主细胞中稳定存在并复制;④是安全的,对受体细胞无害,而且要易从供体细胞分离出来.基因工程中还可以用病毒(噬菌体或动植物病毒)作为运载体.
(3)SmaI酶会破坏目的基因和质粒的标记基因(抗性基因),因此图中构建重组质粒时不能使用SmaI酶切割.
(3)根据图中DNA片段两侧的黏性末端可知,左侧是用限制酶BamHI切割形成的,右侧是用限制酶HindⅢ切割形成的,这样可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化.
故答案为:
(1)有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存 噬菌体或动植物病毒
(2)SmaI酶会破坏目的基因和质粒
(3)BamHⅠ和HindⅢ
拟南芥某突变体可用于验证相关基因的功能.野生型拟南芥的种皮为深褐色(TT),某突变体的种皮为黄色(tt).如图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(Tn)功能的流程示意图.请据图回答下列问题:
(1)图中①为______,形成过程中需要______酶;Tn基因能够和质粒连接成①的主要原因是______.
(2)拟南芥t基因的mRNA的末端序列为“-AGCGCGACCUGACUCUAA-”,而油菜Tn基因的mRNA与其相比,只有末端序列中的UGA变为AGA,则Tn比t多编码______个氨基酸(起始密码子位置相同,UGA、UAA为终止密码子).油菜Tn基因能在油菜突变体中表达的原因是______.
(3)若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则原因是______.若转基因拟南芥的种皮颜色为______,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能可能相同.
(4)采用PCR技术扩增目的基因时,需在PCR反应体系加入引物等物质,若共用了引物62个,则目的基因扩增了______代.
正确答案
解:(1)图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒;构建基因表达载体时,首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子,以形成相同的黏性末端,其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒.
(2)油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA,则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”.在拟南芥中,UGA是终止密码子不编码氨基酸,而在油菜中,UGA变为AGA可编码一个氨基酸,同时CUC还可编码一个氨基酸,直到UAA终止密码子不编码氨基酸,所以Tn比t多编码2个氨基酸.所有生物共用一套遗传密码子,因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达.
(3)由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因,所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长,若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则说明重组质粒未导入.若③的种皮颜色为深褐色,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同.
(4)PCR技术利用的是DNA复制的原理,DNA复制具有半保留复制的特点.根据题意可知,若共用了引物62个,说明每一种引物用了31个,则2n-1=31,则n=5,即目的基因扩增了5代.
故答案为:
(1)重组质粒 限制酶和DNA连接酶酶 切后具有相同的粘性末端
(2)2 所有生物都共用一套密码子
(3)重组质粒未导入(目的基因末成功表达) 深褐色
(4)5
解析
解:(1)图中①质粒和目的基因连接形成的重组质粒;构建基因表达载体时,首先要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子,以形成相同的黏性末端,其次还需要用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒.
(2)油菜Tn基因的mRNA中UGA变为AGA,则末端序列变为“--AGCGCGACCAGACUCUAA--”.在拟南芥中,UGA是终止密码子不编码氨基酸,而在油菜中,UGA变为AGA可编码一个氨基酸,同时CUC还可编码一个氨基酸,直到UAA终止密码子不编码氨基酸,所以Tn比t多编码2个氨基酸.所有生物共用一套遗传密码子,因此油菜Tn基因能在油菜突变体中表达.
(3)由图可知重组质粒含有抗生素Kan抗性基因,所以导入重组质粒的受体细胞能在含有抗生素Kan的培养基上生长,若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长,则说明重组质粒未导入.若③的种皮颜色为深褐色,则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同.
(4)PCR技术利用的是DNA复制的原理,DNA复制具有半保留复制的特点.根据题意可知,若共用了引物62个,说明每一种引物用了31个,则2n-1=31,则n=5,即目的基因扩增了5代.
故答案为:
(1)重组质粒 限制酶和DNA连接酶酶 切后具有相同的粘性末端
(2)2 所有生物都共用一套密码子
(3)重组质粒未导入(目的基因末成功表达) 深褐色
(4)5
如图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞(ES细胞)中,再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程.据图分析回答:
(1)该过程使用了工具酶______和DNA连接酶,完成目的基因的获取和______.
(2)完成第Ⅱ步操作得到由两个DNA切段连接成的产物有可能是载体-载体、______、______重组DNA分子.
(3)第Ⅲ步操作后,还需经过筛选出含______的重组DNA分子的胚胎干细胞的过程,才能将该胚胎干细胞注射到囊胚中.
(4)改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠,其根本原因是______.
(5)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,形成组织、器官必须要进行______.
(6)在体外培养胚胎干细胞能否获得动物器官?______.为什么?.
正确答案
解:(1)获取目的基因时需要限制酶,构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶.
(2)图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程,如果只考虑两两结合,则会形成3种重组DNA分子,即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接.
(3)第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞,该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞,然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中.
(4)ES细胞在功能上具有发育的全能性,其细胞核中含有一整套的遗传物质,因此改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠.
(5)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,形成组织、器官必须要进行细胞分裂和细胞分化.
(6)胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化,因此在体外培养胚胎干细胞不能获得动物器官.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 基因表达载体的构建
(2)载体-目的基因 目的基因-目的基因
(3)载体与棕褐毛基因形成
(4)细胞核中含有一整套的遗传物质
(5)细胞分裂和细胞分化
(6)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
解析
解:(1)获取目的基因时需要限制酶,构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶.
(2)图中第Ⅱ步为基因表达载体的构建过程,如果只考虑两两结合,则会形成3种重组DNA分子,即目的基因与质粒连接、目的基因与目的基因连接、质粒与质粒连接.
(3)第Ⅲ步是将目的基因导入ES细胞,该操作后还需筛选含小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞,然后再将含有小鼠棕褐毛基因的胚胎干细胞注射到囊胚中.
(4)ES细胞在功能上具有发育的全能性,其细胞核中含有一整套的遗传物质,因此改造后的胚胎干细胞移植回囊胚能继续发育成小鼠.
(5)胚胎干细胞在功能上具有发育的全能性,形成组织、器官必须要进行细胞分裂和细胞分化.
(6)胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化,因此在体外培养胚胎干细胞不能获得动物器官.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 基因表达载体的构建
(2)载体-目的基因 目的基因-目的基因
(3)载体与棕褐毛基因形成
(4)细胞核中含有一整套的遗传物质
(5)细胞分裂和细胞分化
(6)不能 胚胎干细胞在体外培养条件下可以增殖但不发生分化
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因.利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示,请回答下列问题:
(1)从基因文库中获得的抗盐基因可用______技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理______.
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能______,也不能______.
(3)在构建重组质粒时,应选用______两种酶对______进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(4)为了确定抗盐烟草培育成功,既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交检测,又要用______的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性.
正确答案
解:(1)从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是基因重组.
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,培育出的烟草植株不具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制和转录,所以需要构建基因表达载体.
(3)只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA与质粒,形成相同的黏性末端,容易发生自身连接和反向接入;HindⅢ会破坏目的基因;则在构建重组质粒时,应选用SalⅠ、HindⅢ两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(4)探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因).除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性.
故答案为:
(1)PCR 基因重组
(2)复制 转录
(2)SalⅠ和HindⅢ质粒和含抗盐基因的DNA
(3)终止子 RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA 鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞
(4)抗盐基因 抗原-抗体杂交
解析
解:(1)从基因文库中获得的目的基因可用PCR技术进行扩增.将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是基因重组.
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,培育出的烟草植株不具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制和转录,所以需要构建基因表达载体.
(3)只要SalⅠ酶切割含有目的基因的DNA与质粒,形成相同的黏性末端,容易发生自身连接和反向接入;HindⅢ会破坏目的基因;则在构建重组质粒时,应选用SalⅠ、HindⅢ两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(4)探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因).除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性.
故答案为:
(1)PCR 基因重组
(2)复制 转录
(2)SalⅠ和HindⅢ质粒和含抗盐基因的DNA
(3)终止子 RNA聚合酶识别和结合的位点并驱动基因转录出mRNA 鉴定受体细胞中是否含有目的基因并筛选出含目的基因的受体细胞
(4)抗盐基因 抗原-抗体杂交
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,在许多领域取得了可喜的成果,图中是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,根据图回答:
(1)在此过程中涉及的动物细胞工程技术有______、______.
(2)在基因工程中,我们称②为______.为了使血清白蛋白基因在羊恰当的细胞中表达,基因表达载体中除②片段外,还应该有牛的乳腺蛋白的______,其是______识别和结合的位点.
(3)图中①一般经______处理可以得到③,从③到④的过程中一般用未受精的______细胞去核后作为受体,不用普通的体细胞.
(4)要实现⑦批量生产血清白蛋白,则要求③的性染色体是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,图示过程涉及到基因工程、核移植和胚胎移植等技术.
(2))②是目的基因,为了使血清白蛋白基因在羊恰当的细胞中表达,还应该有为羊乳腺蛋白基因启动子,其是RNA聚合酶识别和结合的位点.
(3)①~③是动物细胞培养过程,需要先用胰蛋白酶将细胞分散成单个细胞.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)由于要从乳汁提取药物,所以应该选择雌性,其性染色体组成为XX.
故答案为:
(1)核移植技术 动物细胞培养(不分先后顺序)
(2)目的基因 启动子 RNA聚合酶
(3)胰蛋白酶(和胶原蛋白酶) 次级卵母
(4)XX
解析
解:(1)由以上分析可知,图示过程涉及到基因工程、核移植和胚胎移植等技术.
(2))②是目的基因,为了使血清白蛋白基因在羊恰当的细胞中表达,还应该有为羊乳腺蛋白基因启动子,其是RNA聚合酶识别和结合的位点.
(3)①~③是动物细胞培养过程,需要先用胰蛋白酶将细胞分散成单个细胞.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)由于要从乳汁提取药物,所以应该选择雌性,其性染色体组成为XX.
故答案为:
(1)核移植技术 动物细胞培养(不分先后顺序)
(2)目的基因 启动子 RNA聚合酶
(3)胰蛋白酶(和胶原蛋白酶) 次级卵母
(4)XX
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