- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
【生物-现代生物科技专题】
基因工程打破了物种之间交流的界限,为花卉育种提供了新的技术保障.下图为花卉育种的过程(字母代表相应的物质或结构,数字代表过程或方法).
(1)花卉基因工程可细分为花色基因工程、花形基因工程、香味基因工程等,不同的基因工程所需要获取的______不同,①过程需要的酶有______.
(2)②所常用的方法是______,检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用______技术.
(3)除a外基因表达载体中还必须包含的部分是______.
(4)由外植体培养为转基因植株的③、④过程为______,图中b代表______.该过程的理论依据是______.
正确答案
解:(1)生物的性状是由基因控制的,不同性状是由不用基因控制的,因此不同的花卉基因工程所需要获取的目的基因不同,基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶.
(2)②表示目的基因导入受体细胞,由于受体细胞是植物细胞,因此所常用的方法是农杆菌转化法.检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用DNA分子杂交技术.
(3)基因表达载体的组成部分有:目的基因、标记基因、启动子、终止子等部分.
(4)植物组织培养过程为:首先外植体通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织进行再分化形成胚状体,然后在经过组织器官的分化形成完整植株.植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性.
故答案为:
(1)目的基因 限制酶和DNA连接酶
(2)农杆菌转化法 DNA分子杂交
(3)标记基因 启动子 终止子
(4)脱分化和再分化 愈伤组织 细胞的全能性
解析
解:(1)生物的性状是由基因控制的,不同性状是由不用基因控制的,因此不同的花卉基因工程所需要获取的目的基因不同,基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶.
(2)②表示目的基因导入受体细胞,由于受体细胞是植物细胞,因此所常用的方法是农杆菌转化法.检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,需要采用DNA分子杂交技术.
(3)基因表达载体的组成部分有:目的基因、标记基因、启动子、终止子等部分.
(4)植物组织培养过程为:首先外植体通过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织进行再分化形成胚状体,然后在经过组织器官的分化形成完整植株.植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性.
故答案为:
(1)目的基因 限制酶和DNA连接酶
(2)农杆菌转化法 DNA分子杂交
(3)标记基因 启动子 终止子
(4)脱分化和再分化 愈伤组织 细胞的全能性
如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答.
(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生______末端.过程②必需的酶是______酶,过程③必需的酶是______酶.
(2)在利用AB获得C的过程中,必须用______切割A和B,使它们产生相同的粘性末端,再加入______,才可形成C.利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是______.
(3)为使过程⑧更易进行,可用______(药剂)处理D.
(4)为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为______.为了检测胰岛素基因请转录的mRNA是否翻译成______,常用抗原-抗体杂交技术.
(5)如果要将某目的基因通过农杆菌传话法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的______中,然后通过农杆菌转化作用将目的基因插入植物细胞的______上.
正确答案
解:(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生平末端.过程②逆转录必需的酶是逆转录酶,过程③DNA双链打开必需的酶是解旋酶.
(2)构建基因表达载体的过程中,必须用相同的限制酶切割A(含目的基因的外源DNA分子)和B(运载体)以产生相同的黏性末端,再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成C(重组DNA分子).利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合部位,驱动基因转录.
(3)⑧是将目的基因导入受体细胞的过程,当受体细胞是微生物细胞时,常采用感受态细胞法,即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,从而将目的基因导入受体细胞.
(4)为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为DNA分子杂交技术.为了检测胰岛素基因请转录的mRNA是否翻译成蛋白质,常用抗原-抗体杂交技术.
(5)如果要将某目的基因通过农杆菌传话法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中,然后通过农杆菌转化作用将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上.
故答案为:
(1)平 逆转录 解旋
(2)同一种限制性内切酶 DNA连接酶 RNA聚合酶识别和结合部位,驱动基因转录
(3)CaCl2
(4)DNA分子杂交技术 蛋白质
(5)T-DNA 染色体DNA
解析
解:(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生平末端.过程②逆转录必需的酶是逆转录酶,过程③DNA双链打开必需的酶是解旋酶.
(2)构建基因表达载体的过程中,必须用相同的限制酶切割A(含目的基因的外源DNA分子)和B(运载体)以产生相同的黏性末端,再加入DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成C(重组DNA分子).利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合部位,驱动基因转录.
(3)⑧是将目的基因导入受体细胞的过程,当受体细胞是微生物细胞时,常采用感受态细胞法,即用CaCl2处理微生物细胞使其成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,从而将目的基因导入受体细胞.
(4)为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为DNA分子杂交技术.为了检测胰岛素基因请转录的mRNA是否翻译成蛋白质,常用抗原-抗体杂交技术.
(5)如果要将某目的基因通过农杆菌传话法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中,然后通过农杆菌转化作用将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上.
故答案为:
(1)平 逆转录 解旋
(2)同一种限制性内切酶 DNA连接酶 RNA聚合酶识别和结合部位,驱动基因转录
(3)CaCl2
(4)DNA分子杂交技术 蛋白质
(5)T-DNA 染色体DNA
现在可用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素,请回答相关问题
(1)此基因工程中的目的基因是______,要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用______技术.在培育转基因番茄的过程中所用基因的“剪刀”是______,基因的“运载工具”是______.将人工合成的DNA片段拼接在一起,所需要的酶有______
(2)将重组质粒放入番茄植株的受体细胞中常用的方法是______.
(3)不同种生物之间的基因移植成功,其结构基础是______,也说明了不同种生物共用一套______.
正确答案
解:(1)根据题干信息“用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素”可知,此基因工程中的目的基因是胰岛素基因;PCR技术可在体外获快速扩增目的基因;在培育转基因番茄的过程中所用基因的“剪刀”是限制酶,基因的“运载工具”是运载体,将人工合成的DNA片段拼接在一起,需要DNA连接酶.
(2)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法.
(3)不同种生物之间的基因移植成功,其结构基础是不同生物的基因具有相同的化学组成和结构,也说明了不同种生物共用一套遗传密码.
故答案为:
(1)胰岛素基因 PCR 限制酶 运载体 DNA连接酶
(2)农杆菌转化法
(3)不同生物的基因具有相同的化学组成和结构 遗传密码
解析
解:(1)根据题干信息“用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素”可知,此基因工程中的目的基因是胰岛素基因;PCR技术可在体外获快速扩增目的基因;在培育转基因番茄的过程中所用基因的“剪刀”是限制酶,基因的“运载工具”是运载体,将人工合成的DNA片段拼接在一起,需要DNA连接酶.
(2)将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法.
(3)不同种生物之间的基因移植成功,其结构基础是不同生物的基因具有相同的化学组成和结构,也说明了不同种生物共用一套遗传密码.
故答案为:
(1)胰岛素基因 PCR 限制酶 运载体 DNA连接酶
(2)农杆菌转化法
(3)不同生物的基因具有相同的化学组成和结构 遗传密码
玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一.已知玉米的高秆、易倒伏(A)对矮秆、抗倒伏(a)为显性,抗病(B)对易感病(b)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上.现有两个纯合的玉米品种甲(AABB)和乙(aabb),据此培养AAbb品种.请据图回答:
(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方法依据的原理是______,F2的高秆抗病玉米中纯合子占______.
(2)将图1中F1与另一玉米品种丙杂交,后代的表现型及其比例如图2所示,则丙的基因型为______.
(3)过程e常采用______方法由AaBb得到Ab个体.与过程a、b、c的育种方法相比,过程a、e、f的优势是______.
(4)上述育种方法中,最不容易获得高秆目标品种的是[______]______,原因是______.
(5)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述[______]______方法.
正确答案
解:(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种.F1(AaBb)自交后代F2中高秆抗病玉米(A_B_,即AABBN、
AaBB、
AABb、
AaBb)占总数的
,其中纯合子占
.
(2)由于图2所示高产:低产=1:1,易感病:抗病=3:1,又F1的基因型为AaBb,所以丙的基因型为aaBb.
(3)过程e常采用花药离体培养.由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,得到的都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以能明显缩短育种年限.过程g的育种原理是基因突变,是不定向的;而d的育种是利用基因工程技术,能够定向改造生物性状.
(4)g是诱变育种,其原理是基因突变,但基因突变的频率较低,而且是不定向的,因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种.
(5)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用[d]基因工程方法.
故答案为:
(1)基因重组
(2)aaBb
(3)花药离体培养 明显缩短育种年限
(4)g 诱变育种 基因突变的频率较低,而且是不定向的
(5)d 基因工程
解析
解:(1)由品种AABB、aabb经过a、b、c过程培育出新品种的育种方式称为杂交育种.F1(AaBb)自交后代F2中高秆抗病玉米(A_B_,即AABBN、
AaBB、
AABb、
AaBb)占总数的
,其中纯合子占
.
(2)由于图2所示高产:低产=1:1,易感病:抗病=3:1,又F1的基因型为AaBb,所以丙的基因型为aaBb.
(3)过程e常采用花药离体培养.由于f过程用秋水仙素处理单倍体幼苗,使染色体数目加倍,得到的都是纯合体,自交后代不发生性状分离,所以能明显缩短育种年限.过程g的育种原理是基因突变,是不定向的;而d的育种是利用基因工程技术,能够定向改造生物性状.
(4)g是诱变育种,其原理是基因突变,但基因突变的频率较低,而且是不定向的,因此这种育种方法最不容易获得高秆目标品种.
(5)欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用[d]基因工程方法.
故答案为:
(1)基因重组
(2)aaBb
(3)花药离体培养 明显缩短育种年限
(4)g 诱变育种 基因突变的频率较低,而且是不定向的
(5)d 基因工程
内蒙古大学生命科学学院实验动物研究中心的科研人员成功育成了国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊.研究过程中,科研人员首先成功构建了对绒毛生长有促进作用的转胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-I)基因载体,利用该载体成功转载了绒山羊胎儿成纤维细胞,建立起转基因细胞系.再利用转基因细胞进行体细胞克隆,从而获得转基因绒山羊.请回答下列问题.
(1)科研人员构建转胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-I)基因载体的过程中必需用到的工具酶有______.
(2)用绒山羊胎儿成纤维细胞建立转基因细胞系必须用动物细胞培养技术,动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外,还必需加入的成分是______.在动物细胞培养过程中要不停地使用的一种酶是______,目的是使细胞分散开.
(3)转基因绒山羊的培育过程大致为:把转基因细胞的______注入普通绒山羊的______卵细胞中,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,将该胚胎移入代孕山羊的子宫中,通过培育可达到目的.
(4)胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序,可以充分发挥______.供体的主要职能是______,而受体则承担妊娠和育仔的任务.在实施该技术时,要用激素对供、受体进行处理,使它们______.为了提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割移植技术,用于分割的胚胎应是______ 阶段的胚胎.
正确答案
解:(1)基因表达载体的构建需要用限制酶和DNA连接酶.
(2)动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外,还必需加入抗生素.在动物细胞培养过程中要不停地使用胰蛋白酶,目的是使细胞分散开.
(3)转基因绒山羊的培育过程大致为:把转基因细胞的细胞核注入普通绒山羊的去核卵细胞中,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,将该胚胎移入代孕山羊的子宫中,通过培育可达到目的.
(4)胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力.供体的主要职能是只提供优良的胚胎,而受体则承担妊娠和育仔的任务.在实施该技术时,要用激素对供、受体进行处理,使它们同期发情.为了提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割移植技术,用于分割的胚胎应是桑椹胚或囊胚 阶段的胚胎.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶
(2)抗生素 胰蛋白酶
(3)细胞核 去核
(4)雌性优良个体的繁殖能力 只提供优良的胚胎 同期发情 桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)基因表达载体的构建需要用限制酶和DNA连接酶.
(2)动物细胞培养中除含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素外,还必需加入抗生素.在动物细胞培养过程中要不停地使用胰蛋白酶,目的是使细胞分散开.
(3)转基因绒山羊的培育过程大致为:把转基因细胞的细胞核注入普通绒山羊的去核卵细胞中,经过某种刺激和培养后,可形成胚胎,将该胚胎移入代孕山羊的子宫中,通过培育可达到目的.
(4)胚胎移植是胚胎工程及其他工程的最后一道工序,可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力.供体的主要职能是只提供优良的胚胎,而受体则承担妊娠和育仔的任务.在实施该技术时,要用激素对供、受体进行处理,使它们同期发情.为了提高胚胎的利用率,可采用胚胎分割移植技术,用于分割的胚胎应是桑椹胚或囊胚 阶段的胚胎.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶
(2)抗生素 胰蛋白酶
(3)细胞核 去核
(4)雌性优良个体的繁殖能力 只提供优良的胚胎 同期发情 桑椹胚或囊胚
人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应.下图为科学家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”,并人工合成reAnti基因,转入猪成纤维细胞,做成转基因克隆猪的培育过程示意图,请据图回答:
(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内表达,应在人工合成的reAnti基因的首段连接______.
(2)图中转基因克隆猪不含有猪抗原的实质是reAnti基因抑制了Anti基因的______.
(3)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后,要通过DNA分子杂交技术,来检测reAnti基因
是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的______上.
(4)从猪中取胎儿成纤维细胞,用______处理,然后进行分散培养.培养时,将培养瓶置于含______的混合气体培养箱中进行培养.
(5)过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸除外,往往还要将______一并吸出.
(6)去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合,形成重组细胞.利用物理或化学方法刺激重组细胞,使之完成细胞______,在体外培养成重组早期胚胎
(7)在进行过程⑦操作前,应用激素对受体母猪进行______处理.
正确答案
解:(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录,应在人工合成的reAnti基因的首段连接(Anti基因的)启动子.
(2)Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补,则Anti基因转录形成的mRNA会与reAnti基因转录形成的mRNA互补配对并结合,进而Anti基因的翻译过程.(3)目的基因(reAnti基因)是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上,可用DNA分子杂交技术进行检测.
(4)动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,使动物细胞分散成单个细胞.动物细胞培养时要放入到95%的空气(保证细胞代谢)和5%CO2(调节培养液的PH)培养箱中.
(5)过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸除外,往往还要将第一极体一并吸出.
(6)去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合,形成重组细胞,再利用物理或化学方法刺激,使之完成细胞分裂和发育,在体外培养成重组早期胚.
(7)在进行胚胎移植前,需要对受体进行同期发情处理,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境.
故答案为:
(1)(Anti基因的)启动子
(2)翻译
(3)染色体DNA
(4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 95%空气加5%CO2
(5)第一极体
(6)分裂和发育
(7)同期发情
解析
解:(1)若使reAnti基因和Anti基因在转基因克隆猪的同一细胞内转录,应在人工合成的reAnti基因的首段连接(Anti基因的)启动子.
(2)Anti基因的模板链和reAnti基因的模板链碱基序列互补,则Anti基因转录形成的mRNA会与reAnti基因转录形成的mRNA互补配对并结合,进而Anti基因的翻译过程.(3)目的基因(reAnti基因)是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上,可用DNA分子杂交技术进行检测.
(4)动物细胞培养时,需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织,使动物细胞分散成单个细胞.动物细胞培养时要放入到95%的空气(保证细胞代谢)和5%CO2(调节培养液的PH)培养箱中.
(5)过程④表示通过显微操作法吸出卵母细胞中的细胞核,微型吸管除了将细胞核吸除外,往往还要将第一极体一并吸出.
(6)去核的卵母细胞与成纤维细胞通过电刺激后融合,形成重组细胞,再利用物理或化学方法刺激,使之完成细胞分裂和发育,在体外培养成重组早期胚.
(7)在进行胚胎移植前,需要对受体进行同期发情处理,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境.
故答案为:
(1)(Anti基因的)启动子
(2)翻译
(3)染色体DNA
(4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 95%空气加5%CO2
(5)第一极体
(6)分裂和发育
(7)同期发情
阅读下列材料,回答相关问题:
(一)、自从世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒,我国就参与了抗击禽流感的国际性合作,并已经研制出禽流感的疫苗.根据所学知识回答下列问题:
(1)实验室中获得大量禽流感病毒,是用含______的培养基进行培养,其原因是______.
若未知禽流感病毒的遗传物质种类,则利用特定颜色反应鉴定其核衣壳(核酸和衣壳蛋白的统称)化学组分的原理是:如①RNA在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色;②;______③______.
(2)在分析出禽流感病毒的核衣壳物质组成后,证明禽流感病毒遗传物质的最关键的实验设计思路是______.
(二)、对于禽流感患者,可以采用干扰素治疗.干扰素也是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血液只能提取0.5μg,所以价格昂贵.现在美国加利福尼亚州的基因公司用如图的方式生产干扰素.试分析原理.
(1)从人的淋巴细胞中获取干扰素基因,此基因在基因工程中称为.此基因与细菌的质粒相结合要依靠______,其作用部位是磷酸二酯键,然后将目的______基因移植到酵母菌体内,酵母菌在基因工程中叫______.
(2)假如要利用乳房生物反应器来生产干扰素,则要将干扰素基因导入奶牛的______中,培养成早期胚胎,再通过______技术将其植入受体母牛中发育,生出转基因小牛.从该小牛体细胞中提取______与干扰素基因探针杂交就可确定转基因是否成功.
正确答案
解:(一)(1)禽流感病毒没有细胞结构,不能独立生存,只能在宿主的活细胞中进行繁殖,因此培养禽流感病毒时,不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上,而是以活的宿主细胞为培养基.禽流感病毒有蛋白质外壳和核酸组成,其中蛋白质的检测原理是:蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色;DNA的检测原理:DNA与二苯胺水浴煮沸呈蓝色.
(2)证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是:设法将禽流感病毒的蛋白质和核酸分开,单独直接地去观察它们各自的作用.
(二)(1)干扰素基因在此基因在基因工程中称为目的基因.将目的基因与运载体连接起来需要DNA连接酶.将目的基因移植到酵母菌体内,酵母菌在基因工程中叫受体细胞.
(2)由于受精卵的全能性最高,因此要利用乳房生物反应器来生产干扰素,则要将干扰素基因导入奶牛的受精卵中,培养成早期胚胎,再通过胚胎移植技术将其植入受体母牛中发育,生出转基因小牛.从分子水平上检测转基因是否成功:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.因此,从该小牛体细胞中提取DNA(或RNA、mRNA)与干扰素基因探针杂交就可确定转基因是否成功.
故答案为:
(一).(1)活的宿主细胞(活细胞) 病毒只能在活的宿主细胞中繁殖 ②DNA与二苯胺水浴煮沸呈蓝色 ③蛋白质与双缩脲试剂呈紫色
(2)设法将核酸(RNA)、蛋白质等分开,单独、直接地观察它们的作用
(二).(1)目的基因 DNA连接酶(或DNA连接酶和限制酶) 受体细胞
(2)受精卵 胚胎移植 DNA(或RNA、mRNA)
解析
解:(一)(1)禽流感病毒没有细胞结构,不能独立生存,只能在宿主的活细胞中进行繁殖,因此培养禽流感病毒时,不是将病毒直接接种到无细胞的培养基上,而是以活的宿主细胞为培养基.禽流感病毒有蛋白质外壳和核酸组成,其中蛋白质的检测原理是:蛋白质与双缩脲试剂作用显紫色;DNA的检测原理:DNA与二苯胺水浴煮沸呈蓝色.
(2)证明禽流感病毒的遗传物质的最关键的实验设计思路是:设法将禽流感病毒的蛋白质和核酸分开,单独直接地去观察它们各自的作用.
(二)(1)干扰素基因在此基因在基因工程中称为目的基因.将目的基因与运载体连接起来需要DNA连接酶.将目的基因移植到酵母菌体内,酵母菌在基因工程中叫受体细胞.
(2)由于受精卵的全能性最高,因此要利用乳房生物反应器来生产干扰素,则要将干扰素基因导入奶牛的受精卵中,培养成早期胚胎,再通过胚胎移植技术将其植入受体母牛中发育,生出转基因小牛.从分子水平上检测转基因是否成功:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术.因此,从该小牛体细胞中提取DNA(或RNA、mRNA)与干扰素基因探针杂交就可确定转基因是否成功.
故答案为:
(一).(1)活的宿主细胞(活细胞) 病毒只能在活的宿主细胞中繁殖 ②DNA与二苯胺水浴煮沸呈蓝色 ③蛋白质与双缩脲试剂呈紫色
(2)设法将核酸(RNA)、蛋白质等分开,单独、直接地观察它们的作用
(二).(1)目的基因 DNA连接酶(或DNA连接酶和限制酶) 受体细胞
(2)受精卵 胚胎移植 DNA(或RNA、mRNA)
如图是利用现代生物工程技术治遗传性糖尿病的过程图解.请据图回答下列问题.
(1)图中①所示的结构名称是______.
(2)图中③④所示的生物技术名称分别是______、______.
(3)过程④通常用②作为受体细胞的原因是______、______.
(4)图示方法与一般的异体核移植相比最大的优点是______,该种基因治疗所属类型是______.
正确答案
解:(1)看图可知:①是分离得到的细胞核.
(2)由以上分析可知:图中③将体细胞的核移植到去核的卵细胞中,表示核移植技术;④将胰岛B细胞基因导入受体细胞需要采用基因工程技术.
(3)通常用去核的卵细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它含有促进细胞核全能性表达的物质.
(4)图示方法所得细胞的细胞核来自于患者自身,与一般的异体移植相比最大的优点是没有免疫排斥反应,这种基因治疗所属类型是体内基因治疗.
故答案为:
(1)细胞核
(2)核移植 基因工程
(3)胚胎干细胞体积大,易操作 含有促进细胞全能性表达的物质
(4)克服免疫排斥反应 体内基因治疗
解析
解:(1)看图可知:①是分离得到的细胞核.
(2)由以上分析可知:图中③将体细胞的核移植到去核的卵细胞中,表示核移植技术;④将胰岛B细胞基因导入受体细胞需要采用基因工程技术.
(3)通常用去核的卵细胞作为受体细胞的原因除了它体积大、易操作、营养物质丰富外,还因为它含有促进细胞核全能性表达的物质.
(4)图示方法所得细胞的细胞核来自于患者自身,与一般的异体移植相比最大的优点是没有免疫排斥反应,这种基因治疗所属类型是体内基因治疗.
故答案为:
(1)细胞核
(2)核移植 基因工程
(3)胚胎干细胞体积大,易操作 含有促进细胞全能性表达的物质
(4)克服免疫排斥反应 体内基因治疗
如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫棉的图解.请回答:
(1)图中a过程要用到的酶是______.
(2)在进行图中b过程时,由我国科学家独创的十分简便经济的方法是______,此外,也经常采用______法.若要培育转基因绵羊,则此过程要用______的方法.
(3)为确定抗虫棉是否培育成功,既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交测试,又要在个体水平上鉴定,后者具体过程是______.
(4)活化的毒性物质应是一种______分子,可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上,使细胞膜产生孔道,导致细胞由于 渗透平衡的破坏而破裂.
(5)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用,这将对______起到重要作用.
正确答案
解:(1)图中a过程表示目的基因的获取,该过程要用到限制酶.
(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法,其中花粉管通道法是我国科学家独创的十分简便经济的方法,农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(3)为确定抗虫棉是否培育成功,既要用放射性同位素标记的目的基因(或Bt基因)作探针进行分子杂交测试,又要在个体水平上鉴定,后者具体过程是让害虫吞食抗虫棉叶子,观察害虫的存活状态.
(4)蛋白酶可以将蛋白质水解成多肽,因此活化的毒性物质应是一种多肽分子.
(5)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用.这将对环境保护起到重要作用.
故答案为:
(1)限制酶
(2)花粉管通道法 农杆菌转化法 显微注射
(3)目的基因(或Bt基因) 让害虫吞食抗虫棉叶子,观察害虫的存活状态
(4)多肽
(5)环境保护
解析
解:(1)图中a过程表示目的基因的获取,该过程要用到限制酶.
(2)将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法,其中花粉管通道法是我国科学家独创的十分简便经济的方法,农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法.
(3)为确定抗虫棉是否培育成功,既要用放射性同位素标记的目的基因(或Bt基因)作探针进行分子杂交测试,又要在个体水平上鉴定,后者具体过程是让害虫吞食抗虫棉叶子,观察害虫的存活状态.
(4)蛋白酶可以将蛋白质水解成多肽,因此活化的毒性物质应是一种多肽分子.
(5)我国在“863”计划资助下开展Bt抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用.这将对环境保护起到重要作用.
故答案为:
(1)限制酶
(2)花粉管通道法 农杆菌转化法 显微注射
(3)目的基因(或Bt基因) 让害虫吞食抗虫棉叶子,观察害虫的存活状态
(4)多肽
(5)环境保护
(2015秋•九江校级月考)蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种,外切酶专门作用于肽链末端的肽键,内切酶则作用于肽链内部特定区域,若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)氨基端的肽键,某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况如图
(1)若蛋白外切酶处理该多肽,则会得到______个氨基酸.
(2)短肽A、B、C中的氧原子总数比四十九肽中的氧原子数少______个.
(3)该四十九肽第______号位为赖氨酸,而苯丙氨酸存在于第______号位上.
(4)若通过酶切等方法确定某多肽由甘氨酸C2H5O2N,丙氨酸C3H7O2N,半胱氨酸C3H7O2NS三种氨基酸脱水缩合而成,称取此多肽415g,完全水解得到氨基酸505g,已知组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量100,每摩尔多肽含有S元素51mol.则一分子此多肽由______个氨基酸脱水缩合而成,其中三种氨基酸的数量比约为______.
正确答案
解:(1)该四十九肽是由49个氨基酸脱水缩合形成的,其水解后会得到49个氨基酸.
(2)短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,该过程中氧原子数减数2×3-5=1个.
(3)由以上分析可知,该四十九肽只有第22、23、49号位为赖氨酸,而苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上.
(4)假设一分子多肽由X个氨基酸组成,则505:415=100X:[100X-18(X-1)],解得X=101;该多肽中只有半胱氨酸含有S,则该多肽中含有51个半胱氨酸;设此多肽分子含甘氨酸y个,则含丙氨酸101-51-y=50-y,有101×100=51×121+75y+89×(50-y),解得y≈37,因此三种氨基酸的数量比37:13:51.
故答案为:
(1)49
(2)1
(3)22、23、49 17、31、32
(4)101 37:13:51
解析
解:(1)该四十九肽是由49个氨基酸脱水缩合形成的,其水解后会得到49个氨基酸.
(2)短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,该过程中氧原子数减数2×3-5=1个.
(3)由以上分析可知,该四十九肽只有第22、23、49号位为赖氨酸,而苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上.
(4)假设一分子多肽由X个氨基酸组成,则505:415=100X:[100X-18(X-1)],解得X=101;该多肽中只有半胱氨酸含有S,则该多肽中含有51个半胱氨酸;设此多肽分子含甘氨酸y个,则含丙氨酸101-51-y=50-y,有101×100=51×121+75y+89×(50-y),解得y≈37,因此三种氨基酸的数量比37:13:51.
故答案为:
(1)49
(2)1
(3)22、23、49 17、31、32
(4)101 37:13:51
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