- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
目前,精子载体法逐渐成为最具有活力的制备转基因动物的方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体使精子携带外源基因进入卵细胞受精.如图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程.请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是______,为了提高实验成功率,通常利用______技术获得大量标记的外源基因.
(2)外源基因能够整合到精子的______上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的______才能进入卵细胞中.
(3)过程②采用的是______技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行______处理.自然受精中防止多精入卵的两道屏障依次是______反应和______反应.
(4)由于目前人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养液中加入______.
(5)一般来说,胚胎发育到______阶段或______阶段时适宜用作胚胎移植.
正确答案
解:(1)获取目的基因时,需要限制酶切割.PCR扩增技术可以在短时间内大量扩增目的基因.
(2)精子与卵细胞受精时,将精子的头部进入卵细胞中,并释放其细胞核进入卵细胞,但细胞质未进入.因此为了提高转化率,必须将外源基因整合到精子的染色体中,才可以使外源基因进入受精卵中.
(3)②表示体外受精过程,因此需要采用体外受精技术.精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用.自然受精中防止多精入卵的两道屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应.
(4)由于目前人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养液中加入动物血清.
(5)一般来说,胚胎发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段时适宜用作胚胎移植.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 PCR
(2)染色体 头部
(3)体外受精 获能 透明带 卵细胞膜
(4)动物血清
(5)桑椹胚 囊胚
解析
解:(1)获取目的基因时,需要限制酶切割.PCR扩增技术可以在短时间内大量扩增目的基因.
(2)精子与卵细胞受精时,将精子的头部进入卵细胞中,并释放其细胞核进入卵细胞,但细胞质未进入.因此为了提高转化率,必须将外源基因整合到精子的染色体中,才可以使外源基因进入受精卵中.
(3)②表示体外受精过程,因此需要采用体外受精技术.精子必须获能才可以与卵细胞发生受精作用.自然受精中防止多精入卵的两道屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应.
(4)由于目前人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养液中加入动物血清.
(5)一般来说,胚胎发育到桑椹胚阶段或囊胚阶段时适宜用作胚胎移植.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 PCR
(2)染色体 头部
(3)体外受精 获能 透明带 卵细胞膜
(4)动物血清
(5)桑椹胚 囊胚
番茄果实成熟过程中,某种酶(PG)开始合成并显著增加,促使果实变红变软,但不利于长途运输和长期保鲜.科学家利用反义RNA技术(见图解),可有效解决此问题.该技术的核心是:从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA,继而以该信使RNA为模板,人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞,经组织培养获得完整植株;新植株在果实发育过程中,反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA,阻止靶mRNA进一步翻译形成PG,从而达到抑制果实成熟的目的.请结合图解回答:
(1)反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子,合成该分子的第一条链时,使用的模板是细胞质中的信使RNA,原料是四种______,所用的酶是______.
(2)开始合成的反义基因第一条链是与模板RNA连在一起的杂交双链,通过加热去除RNA,然后再以反义基因第一条链为模板合成第二条链,这样一个完整的反义基因被合成.若要以完整双链反义基因苋隆成百上千的反义基因,所用复制方式为______.
(3)如果指导番茄合成PG的信使RNA的减基序列是一A-U-C-C-A-G-G-U-C-,那么,PG反义基因的这段碱基对序列是______
(4)将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体的运输工具是______;该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有______;在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是______.
正确答案
解:(1)利用信使RNA为模板,合成DNA分子的过程属于逆转录,原料是四种脱氧核苷酸,所用的酶是逆转录酶.
(2)若要以完整双链反义基因苋隆成百上千的反义基因,需要进行半保留复制.
(3)指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,则根据碱基互补配对原则:A-T、U-A、C-G、G-C,则PG反义基因的这段碱基对序列是:
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--.
(4)基因工程中的运输工具是质粒(或运载体、病毒),工具酶是限制酶和DNA连接酶;在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是(反义)RNA.
故答案为:
(1)脱氧核苷酸;逆转录酶
(2)半保留复制
(3)(提示:基因是双链结构)
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
一A-T-C-C-A-G-G-T-C-
(4)质粒(或运载体、病毒) 限制性内切酶和DNA连接酶 (反义)RNA
解析
解:(1)利用信使RNA为模板,合成DNA分子的过程属于逆转录,原料是四种脱氧核苷酸,所用的酶是逆转录酶.
(2)若要以完整双链反义基因苋隆成百上千的反义基因,需要进行半保留复制.
(3)指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是-A-U-C-C-A-G-G-U-C-,则根据碱基互补配对原则:A-T、U-A、C-G、G-C,则PG反义基因的这段碱基对序列是:
--T--A--G--G--T--C--C--A--G--
--A--T--C--C--A--G--G--T--C--.
(4)基因工程中的运输工具是质粒(或运载体、病毒),工具酶是限制酶和DNA连接酶;在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是(反义)RNA.
故答案为:
(1)脱氧核苷酸;逆转录酶
(2)半保留复制
(3)(提示:基因是双链结构)
-T-A-G-G-T-C-C-A-G-
一A-T-C-C-A-G-G-T-C-
(4)质粒(或运载体、病毒) 限制性内切酶和DNA连接酶 (反义)RNA
应用生物工程技术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)①过程是指______,被称为基因工程的核心步骤.
(2)在培育转人生长激素基因牛过程中,②过程常用的方法是______.③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用______技术,培育出多头相同的转基因牛.
(3)转生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在重组质粒中,人生长激素基因的首端必须含有______,它是识别并结合______的部位.
(4)PCR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,Ⅲ代表的细胞所分泌的物质具有______的特点.
(5)在抗虫棉培育过程中,④过程中的受体细胞通常采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是______,⑤过程采用的技术是______.
正确答案
解:(1)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,是基因工程的核心步骤.
(2)②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中.③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采 胚胎分割技术,培育出多头相同的转基因牛.
(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.
(3)Ⅲ代表的细胞是能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,其具备既能无限增殖,又能产生特异性抗体的能力.
(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.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建
(2)显微注射法 胚胎分割
(3)启动子 RNA聚合酶
(4)既能无限增殖,又能产生特定抗体
(5)全能性高 植物组织培养
解析
解:(1)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,是基因工程的核心步骤.
(2)②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中.③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采 胚胎分割技术,培育出多头相同的转基因牛.
(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.
(3)Ⅲ代表的细胞是能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞,其具备既能无限增殖,又能产生特异性抗体的能力.
(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.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建
(2)显微注射法 胚胎分割
(3)启动子 RNA聚合酶
(4)既能无限增殖,又能产生特定抗体
(5)全能性高 植物组织培养
水稻种子中70%的磷以植酸形式存在.植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子;同时,排出的大量磷进入水体易引起水华.为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种,如图是获取植酸酶基因的流程.
据图回答:
(1)图中基因组文库______(小于/等于/大于)cDNA文库.
(2)A、C过程中______(可以/不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株.
(3)目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中______和______为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是______.
正确答案
解:(1)基因组文库包含某种生物所有的基因,而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的,由于基因的选择性表达,cDNA文库只包含某种生物部分基因,所以cDNA文库小于基因组文库.
(2)A和C过程可以用同一种探针筛选含目的基因的菌株.
(3)除了从基因文库中获取目的基因外,还可以利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增;PCR技术是在高温条件下进行的,该过程中所用酶要耐高温.
故答案为:
(1)大于
(2)可以
(3)DNA cDNA 耐高温
解析
解:(1)基因组文库包含某种生物所有的基因,而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的,由于基因的选择性表达,cDNA文库只包含某种生物部分基因,所以cDNA文库小于基因组文库.
(2)A和C过程可以用同一种探针筛选含目的基因的菌株.
(3)除了从基因文库中获取目的基因外,还可以利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增;PCR技术是在高温条件下进行的,该过程中所用酶要耐高温.
故答案为:
(1)大于
(2)可以
(3)DNA cDNA 耐高温
[生物──选修3现代生物科技专题]
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)体外受精时,人工采集的动物精子必须经过______处理才能完成图示中的①过程;图中的高血压相关基因作为______,完成②过程常采用的方法是______.
(2)④过程中,为维持培养液pH的相对稳定,必须将培养瓶放置在______中进行培养,培养过程用______(酶)处理才能获得单个细胞.
(3)图示中甲为______(时期)的去核卵母细胞,该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和______.⑤过程操作技术叫做______.
(4)在上述转基因鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术有______、早期胚胎的培养和______.
(5)子代大鼠如果检测到______和______出现,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型.转基因鼠只携带一个B基因,常采用的方法来培育基因型为BB的个体.
正确答案
解:(1)人工采集的精子必须经过获能处理才具有受精的能力,制备高血压转基因鼠,所以高血压相关基因是目的基因,将目的基因导入受精卵的方法是显微注射法.
(2)动物细胞培养过程,二氧化碳的作用是维持培养液的PH,所以培养瓶旋转在)CO2恒温(培养)箱中进行培养;获取单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理.
(3)卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具备受精作用,此时完成减数第一次分裂,可观察到次级卵母细胞和第一极体,⑤是将核移入去核的卵母细胞中,是核移植过程.
(4)①是体外受精过程,将胚胎移入代孕鼠过程是胚胎移植.
(5)在分子水平上检测是否成功表达时可检测是否生成相应的蛋白质,在个体水平上检测是否出现高血压症状.
答案:
(1)获能 目的基因 显微注射法
(2)CO2恒温(培养)箱 胰蛋白酶(胶原蛋白酶)
(3)减数第二次分裂中期(M II中期) 第一极体 核移植
(4)体外受精 胚胎移植
(5)相应蛋白质 高血压 多代杂交并筛选
解析
解:(1)人工采集的精子必须经过获能处理才具有受精的能力,制备高血压转基因鼠,所以高血压相关基因是目的基因,将目的基因导入受精卵的方法是显微注射法.
(2)动物细胞培养过程,二氧化碳的作用是维持培养液的PH,所以培养瓶旋转在)CO2恒温(培养)箱中进行培养;获取单个细胞用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理.
(3)卵母细胞培养到减数第二次分裂中期才具备受精作用,此时完成减数第一次分裂,可观察到次级卵母细胞和第一极体,⑤是将核移入去核的卵母细胞中,是核移植过程.
(4)①是体外受精过程,将胚胎移入代孕鼠过程是胚胎移植.
(5)在分子水平上检测是否成功表达时可检测是否生成相应的蛋白质,在个体水平上检测是否出现高血压症状.
答案:
(1)获能 目的基因 显微注射法
(2)CO2恒温(培养)箱 胰蛋白酶(胶原蛋白酶)
(3)减数第二次分裂中期(M II中期) 第一极体 核移植
(4)体外受精 胚胎移植
(5)相应蛋白质 高血压 多代杂交并筛选
慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等).缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿.人体的白蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8~4.8克,如果比正常值低很多时就需要注射入血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大.如图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)通过①采集的卵子,都需要进行体外培养,其目的是______:通过②采集的精子需______后才能进行受精作用.
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、______等部分.
(3)过程④需将重组质粒用______方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是______.正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是______、______.
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的______细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的______(雌性/雄性)胚胎进行移植.
(5)为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行______处理,使之与供体的生理状况保持相同.
正确答案
解:(1)采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟,采集的精子需获能后才能进行受精作用.
(2)完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分.
(3)将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术.在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植.
(5)胚胎移植前需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理,使之与供体的生理状况保持相同.
故答案为:
(1)使卵母细胞成熟 获能
(2)标记基因
(3)显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 透明带反应 卵黄膜封闭作用
(4)滋养层细胞 雌性
(5)同期发情
解析
解:(1)采集的卵子需要进行体外培养使卵母细胞成熟,采集的精子需获能后才能进行受精作用.
(2)完整的基因表达载体要包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子和终止子、标记基因等部分.
(3)将目的基因导入动物受精率的方法是显微注射技术.在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.正常生理状况下防止多精入卵的两道屏障分别是透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的滋养层细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的雌性胚胎进行移植.
(5)胚胎移植前需要对代孕奶山羊C进行同期发情处理,使之与供体的生理状况保持相同.
故答案为:
(1)使卵母细胞成熟 获能
(2)标记基因
(3)显微注射 在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体 透明带反应 卵黄膜封闭作用
(4)滋养层细胞 雌性
(5)同期发情
目前所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒,pBR322质粒是较早构建的质粒载体,其主要结构如图所示.
(1)构建人工质粒时要有抗性基因,以便于______.
(2)pBR322分子中有单个EcoR I限制酶作用位点,EcoR 1只能识别序列一GAATTC一,并只能在G与A之间切割.若在某目的基因的两侧各有1个EcoR I的切点,请画出目的基因两侧被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端.
(3)pBR322分子中另有单个的BamHI限制酶作用位点,现将经BamHI处理后的质粒与用另一种限制酶BgIⅡ处理得到的目的基因,通过DNA连接酶作用恢复______ 键,成功的获得了重组质粒.
(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌,将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养,得到如图二的菌落.再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置).与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是______,图三结果显示,多数大肠杆菌导入的是______.
正确答案
解:(1)质粒上的抗性基因可作标记基因,便于鉴定受体细胞中是否导入目的基因.
(2)在目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点,即目的基因两侧有-GAATTC-,目的基因两侧被限制酶EcoRI切割后所形成的黏性末端为.
(3)DNA连接酶能连接磷酸二酯键.
(4)图二中的菌落能抗氨苄青霉素,将灭菌绒布按到图二中培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到图三含四环素的培养基上培养,仍能生长的也能抗四环素,空圈为不能抗四环素的(只能抗氨苄青霉素).图三结果显示,多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素,又能抗四环素,说明导入的是pBR322质粒,而不是重组质粒(重组质粒的四环素抗性基因被切断,不能表达,因此含重组质粒的大肠杆菌抗氨苄青霉素).
故答案为:
(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)
(2)
(3)磷酸二酯键
(4)能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素 pBR322质粒
解析
解:(1)质粒上的抗性基因可作标记基因,便于鉴定受体细胞中是否导入目的基因.
(2)在目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点,即目的基因两侧有-GAATTC-,目的基因两侧被限制酶EcoRI切割后所形成的黏性末端为.
(3)DNA连接酶能连接磷酸二酯键.
(4)图二中的菌落能抗氨苄青霉素,将灭菌绒布按到图二中培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到图三含四环素的培养基上培养,仍能生长的也能抗四环素,空圈为不能抗四环素的(只能抗氨苄青霉素).图三结果显示,多数大肠杆菌既能抗氨苄青霉素,又能抗四环素,说明导入的是pBR322质粒,而不是重组质粒(重组质粒的四环素抗性基因被切断,不能表达,因此含重组质粒的大肠杆菌抗氨苄青霉素).
故答案为:
(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)
(2)
(3)磷酸二酯键
(4)能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素 pBR322质粒
如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图.请回答下列问题:
(1)如A为重组质粒溶液,将其导入原核期受精卵的方法是______;如A为重组反转录病毒,还可采取______方法.
(2)小鼠出生后从其尾巴中提取______分子,通过______的方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
正确答案
解:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法,所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵;如A为重组逆转录病毒,还可采取感染方法.
(2)检测目的基因可以用DNA分子杂交法,小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子,通过DNA分子杂交方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
故答案为:
(1)显微注射法 感染(侵染)
(2)DNA DNA分子杂交
解析
解:(1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法,所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵;如A为重组逆转录病毒,还可采取感染方法.
(2)检测目的基因可以用DNA分子杂交法,小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子,通过DNA分子杂交方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
故答案为:
(1)显微注射法 感染(侵染)
(2)DNA DNA分子杂交
人组织纤溶酶原激活物(htPA)是一种重要的药用蛋白,可在转htPA基因母羊的羊乳中获得.流程如下:
(1)htPA基因与载体用______切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体.检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用______技术.
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其______.采集的精子需要经过______才具备受精能力.
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是______.为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行______.利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,该过程的生殖方式是______.
(4)若检测到转ht-PA基因母羊______,说明目的基因成功表达.
正确答案
解:(1)htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)切割,形成相同的黏性末端,然后再通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体.检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用DNA分子杂交(或核酸探针)技术.
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其超数排卵.采集的精子需要经过获能(处理),才具备受精能力.
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法.为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定,以选择母羊的胚胎进行移植.利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的全能性.
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物),说明目的基因成功表达.
故答案为:
(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交
(2)超数排卵 获能
(3)显微注射法 性别鉴定 无性生殖
(4)羊乳中有htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
解析
解:(1)htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶)切割,形成相同的黏性末端,然后再通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体.检测目的基因是否已插入受体细胞DNA,可采用DNA分子杂交(或核酸探针)技术.
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其超数排卵.采集的精子需要经过获能(处理),才具备受精能力.
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法.为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定,以选择母羊的胚胎进行移植.利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的全能性.
(4)若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA(或人组织纤溶酶原激活物),说明目的基因成功表达.
故答案为:
(1)同种限制性核酸内切酶(或同种限制酶) DNA分子杂交
(2)超数排卵 获能
(3)显微注射法 性别鉴定 无性生殖
(4)羊乳中有htPA(或人组织纤溶酶原激活物)
微生物及基因工程据统计,维生素A缺乏每年导致67万名五岁以下儿童死亡.因此科学家研发了一种通过基因工程使得稻米的食用部分胚乳含有维生素A的前体--胡萝卜素的大米,胡萝卜素在人体内会转化成维生素A,可以缓解人体维生素A缺乏.这种大米因胡萝卜素含量极高因而呈现金黄色,被称为“黄金大米”.黄金大米的制作过程应用了根癌农杆菌介导法进行转基因操作,将能够合成胡萝卜素的酶的基因重组后导入大米的基因组中,具体原理如图1所示.
(1)图1原理中X表示______;Y过程表示______.
(2)图1中Z过程需要用到的植物激素是______(多选)
A.生长激素 B.细胞分裂素 C.赤霉素 D.脱落酸 E.乙烯 F.吲哚乙酸
根癌农杆菌介导法转基因需要利用根癌农杆菌的Ti质粒完成,如图是Ti质粒的具体组成.(T-DNA区大小约17kb)
(3)若将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切(各个片段大小不一致),并用凝胶电泳分离酶切后的片段,则电泳结果应为如图4(箭头为电泳方向)中的______.将胡萝卜素基因整合进入Ti质粒时,使用限制酶II进行酶切后进行连接,当整合后的Ti质粒进入农杆菌后,需要对农杆菌进行培养,下表为培养农杆菌用的YEB培养基.
(4)据表分析农杆菌的同化作用类型为______型.
(5)该培养基从物理形态上分应属于______培养基.培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌,其条件是______.
(6)由表中可知,该培养基含有下列营养成分中的______(多选)
A.碳源 B.氮源 C.无机盐 D.生长因子
(7)为了筛选符合条件的农杆菌,可以在培养基中加入卡那霉素进行筛选.则可以在此培养基中生存的农杆菌类型为______.
(8)根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示.当植物受伤时会产生一种信号分子,该信号会作用于农杆菌细胞表面的______.试分析接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程:______.
正确答案
解:(1)图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒;Y过程表示将重组质粒导入农杆菌.
(2)图1中Z过程表示植物组织培养,需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素.
(3)由于T-DNA区大小约17kb,所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切(各个片段大小不一致),并用凝胶电泳分离酶切后的片段,则电泳结果应为如图4中的A.
(4)据表分析,由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源,所以农杆菌的同化作用类型为异养型.
(5)由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂,所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基.培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌,其条件是1.05kg/cm2,121℃,15~30min.
(6)培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子.
(7)由于质粒中含有卡那霉素抗性基因,所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选,结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌.
(8)根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示.当植物受伤时会产生一种信号分子,该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体.
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为:
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体.
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA.
故答案为:
(1)重组质粒 重组质粒导入农杆菌
(2)BF
(3)A
(4)异养
(5)固体 1.05kg/cm2,121℃,15~30min
(6)ABCD
(7)导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
(8)受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体.②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
解析
解:(1)图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒;Y过程表示将重组质粒导入农杆菌.
(2)图1中Z过程表示植物组织培养,需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素.
(3)由于T-DNA区大小约17kb,所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切(各个片段大小不一致),并用凝胶电泳分离酶切后的片段,则电泳结果应为如图4中的A.
(4)据表分析,由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源,所以农杆菌的同化作用类型为异养型.
(5)由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂,所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基.培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌,其条件是1.05kg/cm2,121℃,15~30min.
(6)培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子.
(7)由于质粒中含有卡那霉素抗性基因,所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选,结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌.
(8)根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示.当植物受伤时会产生一种信号分子,该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体.
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为:
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体.
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA.
故答案为:
(1)重组质粒 重组质粒导入农杆菌
(2)BF
(3)A
(4)异养
(5)固体 1.05kg/cm2,121℃,15~30min
(6)ABCD
(7)导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
(8)受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体.②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
扫码查看完整答案与解析