- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗.其技术流程如图1:
(1)步骤①的技术名称是______.
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有______.
(3)步骤③中,需要构建含有干扰素基因的______.由于DNA复制时,子链只能由5′向3′方向延伸,故构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2A、B、C、D四种单链DNA片段中选取______作为引物.对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为______或______.
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发______色荧光的细胞进行体外诱导.为检测干扰素基因是否表达,可以采用______的方法.
正确答案
解:(1)核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中,所以实验前要去除卵母细胞的细胞核.
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有全能性.
(3)步骤③是将目的基因导入ES细胞,该过程之前需要构建基因表达载体;DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取B和C作为引物.由图可知,SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上,用该酶切割会破坏目的基因,因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ.
(4)用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割时会破坏红色荧光蛋白基因,但不会破坏绿色荧光蛋白基因,因此将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导.为检测干扰素基因是否表达,可以采用抗原-抗体杂交法.
故答案为:
(1)细胞核
(2)ES细胞具有全能性
(3)基因表达载体 B和C HindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ
(4)绿 抗原-抗体杂交
解析
解:(1)核移植是将体细胞核移植到去核的卵母细胞中,所以实验前要去除卵母细胞的细胞核.
(2)将基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞是因为ES细胞具有全能性.
(3)步骤③是将目的基因导入ES细胞,该过程之前需要构建基因表达载体;DNA复制只能从5’到3’,因此构建前利用PCR技术扩增干扰素基因时,可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取B和C作为引物.由图可知,SamⅠ酶的识别序列和切割位点位于目的基因上,用该酶切割会破坏目的基因,因此对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ.
(4)用限制酶HindⅢ和PstⅠ或EcoRⅠ和PstⅠ切割时会破坏红色荧光蛋白基因,但不会破坏绿色荧光蛋白基因,因此将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发绿色荧光的细胞进行体外诱导.为检测干扰素基因是否表达,可以采用抗原-抗体杂交法.
故答案为:
(1)细胞核
(2)ES细胞具有全能性
(3)基因表达载体 B和C HindⅢ和PstⅠEcoRⅠ和PstⅠ
(4)绿 抗原-抗体杂交
根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的______中,然后用该农杆菌感染植物细胞,最终将目的基因整合到植物细胞的______上,才能获得稳定遗传的转基因植物.
(2)目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白,用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO).检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体.分泌该单克隆抗体的______细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成,在融合过程中至少需要进行______次筛选.
(3)在“试管牛”的培育过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,最常用的激素是______.从良种公牛采集的精子需获能后才能进行受精作用,防止多精入卵的两道屏障依次为______、______.
(4)生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡.这主要体现了生态工程的什么原理______
A.协调与平衡原理 B.物种多样性原理
C.物质循环再生原理 D.整体性原理
(5)运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域.为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需从cDNA文库中获取,并与乳腺蛋白基因的______等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体;再通过______方法,将表达载体导入羊的______,获得重组细胞.将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过______处理的受体母羊子宫内.因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加______.
正确答案
解:(1)农杆菌转化法是现将目的基因组合到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后把重组质粒导入到农杆菌细胞中,利用农杆菌感染植物细胞,将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上.
(2)单克隆抗体的制备流程:首先用相应的抗原免疫小鼠,从免疫的小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞,与小鼠骨髓瘤细胞融合,并在特定的选择培养基上筛选出杂交瘤细胞,然后在通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,用该细胞进行体内培养或体外培养获得单克隆抗体.可见,该过程中进行了2次筛选.
(3)给母畜注射促性腺激素可促进其超数排卵;精子获能后才具备与成熟卵子受精的能力;防止多精受精的两道屏障:透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(4)由“生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置”可知这里主要体现的是物种的多样性,所以该生态工程的原理为物种多样性原理.
(5)为了让目的基因在转基因羊的乳腺细胞中表达,需要在重组质粒中添加羊的乳腺蛋白基因的启动子.培育转基因动物的受体细胞为受精卵,导入目的基因常用显微注射法.将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过同期发情处理的受体母羊子宫内.因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎培养的培养基中,往往还需要添加动物血清.
故答案为:
(1)T-DNA 染色体DNA
(2)杂交瘤 2
(3)促性腺激素 透明带反应 卵细胞膜反应
(4)B
(5)启动子,终止子 显微注射 受精卵 同期发情 动物血清
解析
解:(1)农杆菌转化法是现将目的基因组合到农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后把重组质粒导入到农杆菌细胞中,利用农杆菌感染植物细胞,将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上.
(2)单克隆抗体的制备流程:首先用相应的抗原免疫小鼠,从免疫的小鼠的脾脏中提取B淋巴细胞,与小鼠骨髓瘤细胞融合,并在特定的选择培养基上筛选出杂交瘤细胞,然后在通过克隆化培养和抗体检测筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞,用该细胞进行体内培养或体外培养获得单克隆抗体.可见,该过程中进行了2次筛选.
(3)给母畜注射促性腺激素可促进其超数排卵;精子获能后才具备与成熟卵子受精的能力;防止多精受精的两道屏障:透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(4)由“生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置”可知这里主要体现的是物种的多样性,所以该生态工程的原理为物种多样性原理.
(5)为了让目的基因在转基因羊的乳腺细胞中表达,需要在重组质粒中添加羊的乳腺蛋白基因的启动子.培育转基因动物的受体细胞为受精卵,导入目的基因常用显微注射法.将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过同期发情处理的受体母羊子宫内.因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎培养的培养基中,往往还需要添加动物血清.
故答案为:
(1)T-DNA 染色体DNA
(2)杂交瘤 2
(3)促性腺激素 透明带反应 卵细胞膜反应
(4)B
(5)启动子,终止子 显微注射 受精卵 同期发情 动物血清
水稻白叶枯病病菌可使水稻叶片形成病斑导致水稻减产.研究者将野生稻中找到的抗白叶枯病基因X转入水稻植株中,培育出抗白叶枯病水稻,对其白叶枯病抗性进行鉴定和遗传分析.
(1)将基因X与载体结合构建______,用农杆菌转化法导入感病水稻,获得T0代植株.
(2)用______稀释白叶枯病菌液,接种于T0代植株,以______占叶片面积的百分率(M)作为抗病反应参数,以______作为感病对照,筛选抗病植株.
(3)选T0代植株中M为1%,PCR鉴定基因X为阳性的植株种植,收获______(填“自交”、“杂交”或“测交”)种子种植获得T1代,对T1代进行抗病及分子鉴定,其结果如下表所示:(注:15%为抗感界限)
据表分析,T1代的抗病性状出现了______现象,说明T0代植株为______.最早在______代能够选择到稳定遗传的抗病植株.
(4)T1代某一植株表现为感病,但PCR检测为阳性,最可能的原因是插入的基因X______造成的.
(5)研究人员发现有一转基因水稻植株自交后代的统计结果中,抗白叶枯病植株:不抗白枯叶病植株=15:1,检测其转入的基因X功能正常,推测转入了两个抗性基因,且两个抗性基因位于______上.
正确答案
解:(1)目的基因和运载体结合可以构建基因表达载体.
(2)要稀释白叶枯病菌液,防止杂菌污染,必须使用无菌水;由于白叶枯病病菌可使水稻叶片形成病斑,因此可以病斑面积占叶片面积的百分率(M)作为抗病反应参数,对照组应该用接种白叶枯病病菌的感病水稻,才能证明植株的抗病性状.
(3)根据表格中T1代表现型比例可知,阳性(抗感):隐性=3:1,这是杂合子自交的结果.因此说明亲代即T0代为杂合子,T0代自交产生的T1代出现性状分离.由于T1代不一定为纯合子(AA或Aa),故需要自交得到的T2代中不出现性状分离的即为纯合子.
(4)由于PCR检测为阳性,说明目的基因已经导入,而植株表现为感病,最可能的原因是目的基因未表达,或表达程度低,或者发生基因突变.
(5)由于转基因水稻植株自交后代的统计结果中,抗白叶枯病植株:不抗白枯叶病植株=15:1,该比例是两对相对性状的杂合子自交结果的变式,即9:3:3:1的变式,说明抗白病和不抗白叶病这对相对性状是受两对等位基因控制的,符合基因的自由组合定律,应该位于非同源染色体上.
故答案为:
(1)基因表达载体(或“重组DNA”)
(2)无菌水 病斑面积 接种白叶枯病病菌的感病水稻
(3)自交 性状分离 (转基因)杂合子 T2
(4)不表达(或“低表达”、“突变”)
(5)非同源染色体
解析
解:(1)目的基因和运载体结合可以构建基因表达载体.
(2)要稀释白叶枯病菌液,防止杂菌污染,必须使用无菌水;由于白叶枯病病菌可使水稻叶片形成病斑,因此可以病斑面积占叶片面积的百分率(M)作为抗病反应参数,对照组应该用接种白叶枯病病菌的感病水稻,才能证明植株的抗病性状.
(3)根据表格中T1代表现型比例可知,阳性(抗感):隐性=3:1,这是杂合子自交的结果.因此说明亲代即T0代为杂合子,T0代自交产生的T1代出现性状分离.由于T1代不一定为纯合子(AA或Aa),故需要自交得到的T2代中不出现性状分离的即为纯合子.
(4)由于PCR检测为阳性,说明目的基因已经导入,而植株表现为感病,最可能的原因是目的基因未表达,或表达程度低,或者发生基因突变.
(5)由于转基因水稻植株自交后代的统计结果中,抗白叶枯病植株:不抗白枯叶病植株=15:1,该比例是两对相对性状的杂合子自交结果的变式,即9:3:3:1的变式,说明抗白病和不抗白叶病这对相对性状是受两对等位基因控制的,符合基因的自由组合定律,应该位于非同源染色体上.
故答案为:
(1)基因表达载体(或“重组DNA”)
(2)无菌水 病斑面积 接种白叶枯病病菌的感病水稻
(3)自交 性状分离 (转基因)杂合子 T2
(4)不表达(或“低表达”、“突变”)
(5)非同源染色体
某地区的野生植物类群中出现了许多变异.请回答:
(1)植株的可遗传变异类型中,只能发生在减数分裂过程中的是______.
(2)部分变异植株与正常植株相比,茎秆粗壮,营养物质含量明显增加,原因是环境影响了这些植株有丝分裂中______的形成,导致了______成倍增加.
(3)某突变株中具有的生物大分子______(填序号)
(4)某植株产生了一种新的抗病基因,要将该基因提取,应用______酶处理它的DNA分子,这种酶的作用部位是______.
(5)将上述抗病基因转移到农作物体内的核心步骤是______,将抗病基因导入受体细胞最常用的方法是______.
正确答案
解:(1)可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,其中只有基因重组只发生在减数分裂过程中,基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生.
(2)“茎秆粗壮,营养物质含量明显增加”是多倍体植株的特点,多倍体植株形成的原因是环境影响了这些植株有丝分裂中纺锤体的形成,导致了染色体组(染色体数目)成倍增加.
(3)①是叶绿素,属于小分子物质;②是tRNA,属于大分子物质;③是ATP,属于小分子物质;④是蛋白质,属于大分子物质.因此某突变株中具有的生物大分子是②④.
(4)提取目的基因应该用限制性核酸内切酶,这种酶的作用部位是特定脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键.
(5)将上述抗病基因转移到农作物体内需要采用基因工程技术,而基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;将抗病基因(目的基因)导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法.
故答案为:
(1)基因重组
(2)纺锤体 染色体组(染色体数目)
(3)②④
(4)限制性核酸内切(或限制) 磷酸二酯键
(5)基因表达载体的构建 农杆菌转化法
解析
解:(1)可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,其中只有基因重组只发生在减数分裂过程中,基因突变和染色体变异在有丝分裂和减数分裂过程中都可以发生.
(2)“茎秆粗壮,营养物质含量明显增加”是多倍体植株的特点,多倍体植株形成的原因是环境影响了这些植株有丝分裂中纺锤体的形成,导致了染色体组(染色体数目)成倍增加.
(3)①是叶绿素,属于小分子物质;②是tRNA,属于大分子物质;③是ATP,属于小分子物质;④是蛋白质,属于大分子物质.因此某突变株中具有的生物大分子是②④.
(4)提取目的基因应该用限制性核酸内切酶,这种酶的作用部位是特定脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键.
(5)将上述抗病基因转移到农作物体内需要采用基因工程技术,而基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建;将抗病基因(目的基因)导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法.
故答案为:
(1)基因重组
(2)纺锤体 染色体组(染色体数目)
(3)②④
(4)限制性核酸内切(或限制) 磷酸二酯键
(5)基因表达载体的构建 农杆菌转化法
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.如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)Anti基因的mRNA为…AUCGCCCG…-OH.将Anti基因“反向处理”后,人工合成的reAnti基因模板链为
…ATCGCCCG…-OH,该基因转录出的mRNA为
…______…-OH.分析可知,Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行______.
(3)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______.
(4)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.
(5)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.
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mRNA为…AUCGCCCG…-OH.将Anti基因“反向处理”后,人工合成的reAnti基因模板链为
…ATCGCCCG…-OH,该基因转录出的mRNA为
…CGGGGCGAU…-OH.分析可知,Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行碱基互补配对.
(3)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Ant抑制i基因的翻译过程.
(4)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染色体DNA上.
(5)动物细胞培养时,需要先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理,然后进行分散培养.培养时,将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体培养箱中进行培养.
故答案为:
(1)Anti基因的启动子
(2)CGGGGCGAU 碱基互补配对
(3)翻译
(4)染色体DNA
(5)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 95%空气加5%CO2
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mRNA为…AUCGCCCG…-OH.将Anti基因“反向处理”后,人工合成的reAnti基因模板链为
…ATCGCCCG…-OH,该基因转录出的mRNA为
…CGGGGCGAU…-OH.分析可知,Anti基因与reAnti基因的mRNA可进行碱基互补配对.
(3)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Ant抑制i基因的翻译过程.
(4)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染色体DNA上.
(5)动物细胞培养时,需要先用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)处理,然后进行分散培养.培养时,将培养瓶置于含95%空气加5%CO2的混合气体培养箱中进行培养.
故答案为:
(1)Anti基因的启动子
(2)CGGGGCGAU 碱基互补配对
(3)翻译
(4)染色体DNA
(5)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 95%空气加5%CO2
科学家发现家蝇体内存在一种抗肿瘤蛋白(且具有抗菌能力).这种蛋白质具有极强的抗菌能力,受到研究者重视.临床使用发现此蛋白质对肿瘤确有良好的疗效,可以通过基因工程技术导人大肠杆菌内进行大量生产,其过程大体如图甲;通过细胞工程还可以将抗肿瘤蛋白临床使用,如图乙是单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答:
(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有______(至少答两种).
(2)图甲中,酶切此家蝇DNA分子和酶切质粒时,所用的限制酶可以不同,但是产生的粘性末端要满足______条件.
(3)将抗肿瘤基因导人大肠杆菌,并在大肠杆菌细胞内成功表达产生了抗肿瘤蛋白,由于大肠杆菌______,因此在短时间内就能获得大量的抗肿瘤蛋白.
(4)图乙中A过程从小鼠的脾脏中取得的“小鼠细胞”是______细胞,要获得能产生抗肿瘤蛋白抗体的杂交瘤细胞至少要经过______次筛选.
(5)从小鼠体内提取分离该细胞之前,给小鼠注射的特定的物质是______.
(6)图乙中,B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的______、聚乙二醇或电激等诱导.
(7)为检测图甲中的大肠杆菌细胞内是否成功表达了抗肿瘤蛋白,可以采用______法.
正确答案
解:(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因.
(2)基因表达载体的构建过程,需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来,所以两者需要相同的黏性末端且能完全互补.
(3)选用大肠杆菌作为受体细胞,原因是:繁殖速度快,可以在短时间内获得要表达的蛋白质
(4)单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞,即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,而融合后会形成多种细胞,需要经过至少两次筛选,最终筛选出来的杂交瘤细胞,既能在体外条件下大量增殖,又能产生特异性抗体.
(5)给小鼠注射抗原可促进小鼠体 产生相应的浆细胞.
(6)动物细胞融合过程需要用灭活的病毒来诱导.
(7)检测蛋白质分子的方法是抗原-抗体杂交.
故答案为:
(1)从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因
(2)黏性末端能完全互补
(3)繁殖快、产量较高
(4)B淋巴(浆) 2
(5)(特异性)抗原
(6)病毒(或仙台病毒)
(7)抗原-抗体杂交
解析
解:(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因.
(2)基因表达载体的构建过程,需要DNA连接酶将目的基因与运载体连接起来,所以两者需要相同的黏性末端且能完全互补.
(3)选用大肠杆菌作为受体细胞,原因是:繁殖速度快,可以在短时间内获得要表达的蛋白质
(4)单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞,即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,而融合后会形成多种细胞,需要经过至少两次筛选,最终筛选出来的杂交瘤细胞,既能在体外条件下大量增殖,又能产生特异性抗体.
(5)给小鼠注射抗原可促进小鼠体 产生相应的浆细胞.
(6)动物细胞融合过程需要用灭活的病毒来诱导.
(7)检测蛋白质分子的方法是抗原-抗体杂交.
故答案为:
(1)从基因文库中获取目的基因、PCR扩增目的基因、人工合成目的基因
(2)黏性末端能完全互补
(3)繁殖快、产量较高
(4)B淋巴(浆) 2
(5)(特异性)抗原
(6)病毒(或仙台病毒)
(7)抗原-抗体杂交
基因工程基本操作流程如图,请据图分析回答:
(1)图中A是______;形成重组DNA分子的操作步骤叫做______.
(2)在基因工程中,过程②需要在______酶的作用下才能完成剪切过程,剪切的结果是形成______,需要______酶的作用下才能完成拼接过程.
(3)利用基因工程技术可以培育抗虫棉,相比诱变育种和杂交育种,具有______和______等突出的优点.
正确答案
解:(1)分析图解,基因工程中需要将目的基因和运载体构建成重组质粒,因此图中A是运载体;形成重组DNA分子的操作步骤叫做目的基因与运载体连接.
(2)在基因工程中,过程②表示基因表达载体的构建,需要在限制性核酸内切酶的作用下才能完成剪切过程,剪切的结果是形成黏性末端,需要DNA连接酶的作用下才能完成拼接过程.
(3)利用基因工程技术可以培育抗虫棉,相比诱变育种和杂交育种,具有目的性强、克服远缘杂交不亲和的障碍和育种周期短等突出的优点.
故答案为:
(1)运载体 目的基因与运载体连接
(2)限制性核酸内切酶 黏性末端 DNA连接酶
(3)目的性强 克服远缘杂交不亲和的障碍
解析
解:(1)分析图解,基因工程中需要将目的基因和运载体构建成重组质粒,因此图中A是运载体;形成重组DNA分子的操作步骤叫做目的基因与运载体连接.
(2)在基因工程中,过程②表示基因表达载体的构建,需要在限制性核酸内切酶的作用下才能完成剪切过程,剪切的结果是形成黏性末端,需要DNA连接酶的作用下才能完成拼接过程.
(3)利用基因工程技术可以培育抗虫棉,相比诱变育种和杂交育种,具有目的性强、克服远缘杂交不亲和的障碍和育种周期短等突出的优点.
故答案为:
(1)运载体 目的基因与运载体连接
(2)限制性核酸内切酶 黏性末端 DNA连接酶
(3)目的性强 克服远缘杂交不亲和的障碍
酵母菌的维生素、蛋白质含量高,可生产食品和药品等.科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中,获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒.基本的操作过程如下:
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这属于可遗传变异中的______.
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因,还可采用______方法获得目的基因.本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内,所用的载体是______.
(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有C进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是能在______上生长,不能在______上生长.
(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外,还可以怎样检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达?______.
正确答案
解:(1)图示为转基因技术,其原理是基因重组.
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因,还可采用人工合成方法获得目的基因.由图中可以看出所用的运载体B是环状的质粒.
(3)将有C导入的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则生长情况是在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活.
(4)检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达的方法是检测转基因啤酒酵母能否产生LTP1蛋白.
故答案为:
(1)基因重组
(2)人工合成 质粒
(3)在含有青霉素的培养基上能存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)检验转基因啤酒酵母能否产生LTP1蛋白
解析
解:(1)图示为转基因技术,其原理是基因重组.
(2)从大麦细胞中可直接分离获得LTP1基因,还可采用人工合成方法获得目的基因.由图中可以看出所用的运载体B是环状的质粒.
(3)将有C导入的酵母菌分别在含有青霉素和四环素的两种选择培养基上培养,则生长情况是在含有青霉素的培养基上能存活,但在含有四环素的培养基上不能存活.
(4)检测LTP1基因在啤酒酵母菌中的表达的方法是检测转基因啤酒酵母能否产生LTP1蛋白.
故答案为:
(1)基因重组
(2)人工合成 质粒
(3)在含有青霉素的培养基上能存活,但不能在含有四环素的培养基上存活
(4)检验转基因啤酒酵母能否产生LTP1蛋白
生物科学技术发展日新月异,既解决了一些社会需求,同时也带来了一些社会忧虑.据此回答下列问题:
(1)基因工程中,构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于右图中的______(a、b)处,限制酶不能切割自身DNA的原因是______;用PCR扩增技术获取目的基因依据的是______原理.
(2)植物体细胞杂交过程的一个关键步骤是借用一定的技术手段人工诱导进行______;动物细胞培养中,使用胰蛋白酶处理动物组织的目的是______.
(3)受精卵发育过程中,滋养层将发育成为______;试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,大多数人反对设计婴儿性别的原因是______.
(4)“无废弃物农业”是我国古代传统农业的辉煌成就之一,这体现了生态工程的______原理.
正确答案
解:(1)基因工程中,构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶的作用位点均为磷酸二酯键.由于在自身DNA上不存在酶的识别序列或识别序列已被修饰,因此限制酶不能切割自身DNA;用PCR扩增技术获取目的基因依据的是DNA(双链)复制原理.
(2)植物体细胞杂交过程中首先利用酶解法去壁,然后运用物理法或化学法进行原生质体之间的融合.利用酶的专一性,在动物细胞培养中,使用胰蛋白酶处理动物组织的目的是使组织分散成单个细胞.
(3)受精卵发育过程中,滋养层将发育成为(胎儿的)胎膜和胎盘,内细胞团发育为各器官和组织;试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,但是它破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德,因此大多数人反对设计婴儿的性别.
(4)“无废弃物农业”体现了生态工程的物质循环再生原理原理.
故答案为:
(1)a 不存在酶的识别序列或识别序列已被修饰 DNA(双链)复制(碱基互补配对不给分)
(2)原生质体间的融合 使组织分散成单个细胞
(3)(胎儿的)胎膜和胎盘 破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德
(4)物质循环再生原理
解析
解:(1)基因工程中,构建重组DNA分子所用的限制性内切酶和DNA连接酶的作用位点均为磷酸二酯键.由于在自身DNA上不存在酶的识别序列或识别序列已被修饰,因此限制酶不能切割自身DNA;用PCR扩增技术获取目的基因依据的是DNA(双链)复制原理.
(2)植物体细胞杂交过程中首先利用酶解法去壁,然后运用物理法或化学法进行原生质体之间的融合.利用酶的专一性,在动物细胞培养中,使用胰蛋白酶处理动物组织的目的是使组织分散成单个细胞.
(3)受精卵发育过程中,滋养层将发育成为(胎儿的)胎膜和胎盘,内细胞团发育为各器官和组织;试管婴儿技术为人类优生开辟了新途径,但是它破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德,因此大多数人反对设计婴儿的性别.
(4)“无废弃物农业”体现了生态工程的物质循环再生原理原理.
故答案为:
(1)a 不存在酶的识别序列或识别序列已被修饰 DNA(双链)复制(碱基互补配对不给分)
(2)原生质体间的融合 使组织分散成单个细胞
(3)(胎儿的)胎膜和胎盘 破坏了人类正常性别比例,违反伦理道德
(4)物质循环再生原理
世界苦荞在中国,中国苦荞在凉山.苦荞富含黄酮类化合物等营养物质,在降血糖、降血脂等方面功效显著.查尔酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物合成的关键酶,如图为将修饰后的CHS基因导入苦荞,培育高产黄酮苦荞品系示意图.
(1)过程①中能切开质粒的酶是______.它能在质粒特定的部位切割的原因是______.
(2)图中常用的是______培养基. 接种前,用灭菌后未接种的培养基培养一段时间,观察是否形成菌落,目的是______.
(3)过程②、③分别是______和______.苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是______.
(4)为探究激素对于过程诱导愈伤组织的影响,某研究小组在培养基中加入6-BA和2,4─D,灭
菌后分别接种,在适宜条件下培养一段时间后,统计愈伤组织的诱导率,实验结果如下表:
该实验的因变量是______,诱导的最佳组合是______.
(5)判断转基因苦荞培育是否成功,可比较转基因苦荞与普通苦荞的______含量,也可测定细胞中CHS含量.用凝胶色谱法分离CHS时,CHS最先从色谱柱中洗脱出来,说明CHS相对分子质量较______.
正确答案
解:(1)过程①是基因表达载体的构建,过程中能切开质粒的酶是限制性核酸内切酶.它能在质粒特定的部位切割的原因是能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子,形成粘性末端.
(2)图中常用的是MS培养基.在接种前,用灭菌后未接种的培养基培养一段时间,观察是否形成菌落,目的是判断培养基灭菌是否彻底,以防杂菌污染.
(3)过程②、③分别是脱分化和再分化.苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是植物细胞的全能性即细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因.
(4)根据题意和图表分析可知:该实验的因变量是诱导率,诱导的最佳组合是0.1mg•L -16-BA和4mg•L-12,4-D.
(5)判断转基因苦荞培育是否成功,可比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物含量,也可测定细胞中CHS含量.用凝胶色谱法分离CHS时,CHS最先从色谱柱中洗脱出来,说明CHS相对分子质量较大.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子
(2)MS 判断培养基灭菌是否彻底
(3)脱分化 再分化 植物细胞的全能性
(4)诱导率 0.1mg•L -16-BA和4mg•L-12,4-D
(5)黄酮类化合物 大
解析
解:(1)过程①是基因表达载体的构建,过程中能切开质粒的酶是限制性核酸内切酶.它能在质粒特定的部位切割的原因是能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子,形成粘性末端.
(2)图中常用的是MS培养基.在接种前,用灭菌后未接种的培养基培养一段时间,观察是否形成菌落,目的是判断培养基灭菌是否彻底,以防杂菌污染.
(3)过程②、③分别是脱分化和再分化.苦荞体细胞能培养成植株的根本原因是植物细胞的全能性即细胞中含有发育成完整个体所必需的全部基因.
(4)根据题意和图表分析可知:该实验的因变量是诱导率,诱导的最佳组合是0.1mg•L -16-BA和4mg•L-12,4-D.
(5)判断转基因苦荞培育是否成功,可比较转基因苦荞与普通苦荞的黄酮类化合物含量,也可测定细胞中CHS含量.用凝胶色谱法分离CHS时,CHS最先从色谱柱中洗脱出来,说明CHS相对分子质量较大.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 能识别特定的核苷酸序列并在特定的切点上切割DNA分子
(2)MS 判断培养基灭菌是否彻底
(3)脱分化 再分化 植物细胞的全能性
(4)诱导率 0.1mg•L -16-BA和4mg•L-12,4-D
(5)黄酮类化合物 大
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