- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因(1.2kb),并将之取代质粒pZHZl(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E-F区域(0.2kb),形成重组质粒pZHZ2,请据图回答下列问题
(1)限制酶E和与限制酶F在结构和功能上的不同之处分别在于①______②______.
(2)pZHZ2所含有的碱基对数为______kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子山羊的方式是______.
(4)上述目的基因模板链中的TGA序列对应一个密码予,翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是______.
正确答案
解:(1)限制酶E和与限制酶F都是蛋白质,它们在结构和功能上的不同之处分别在于:①蛋白质分子结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同);②限制酶具有专一性,因此它们识别的脱氧核苷酸序列不同.
(2)根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb,切去EF之间的片段(0.2kb)还剩3.5kb,插入目的基因(1.2kb)后构成重组质粒pZHZ2,则重组质粒pZHZ2长度为1.2+3.5=4.7kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,培养形成转基因山羊.若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,则转基因山羊可以看成是杂合子,那么获得转基因纯合子山羊的方式是让转基因山羊间相互交配.
(4)目的基因的模版连中碱基为TGA,则mRNA中对应的密码子为ACU,tRNA与mRNA互补配对,则翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是UGA.
故答案为:
(1)①蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同)
②识别的脱氧核苷酸序列不同
(2)4.7
(3)转基因山羊间相互交配
(4)UGA
解析
解:(1)限制酶E和与限制酶F都是蛋白质,它们在结构和功能上的不同之处分别在于:①蛋白质分子结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同);②限制酶具有专一性,因此它们识别的脱氧核苷酸序列不同.
(2)根据题中信息,原来质粒长度为3.7kb,切去EF之间的片段(0.2kb)还剩3.5kb,插入目的基因(1.2kb)后构成重组质粒pZHZ2,则重组质粒pZHZ2长度为1.2+3.5=4.7kb.
(3)将重组质粒pZHZ2导入至山羊的受精卵细胞中,培养形成转基因山羊.若pZHZ2进入细胞后插入在一条染色体DNA上,则转基因山羊可以看成是杂合子,那么获得转基因纯合子山羊的方式是让转基因山羊间相互交配.
(4)目的基因的模版连中碱基为TGA,则mRNA中对应的密码子为ACU,tRNA与mRNA互补配对,则翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是UGA.
故答案为:
(1)①蛋白质分子的结构不同(氨基酸的种类、数量、排序不同,肽链的空间结构不同)
②识别的脱氧核苷酸序列不同
(2)4.7
(3)转基因山羊间相互交配
(4)UGA
【生物--选修3现代生物科技专题】
请分析下面一项专利.
(1)此基因工程中,目的基因是______.将人工合成的DNA片段拼接在一起,所必需的工具酶是______.
(2)试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列的原因:______.
(3)农杆菌介导的方法是将目的基因与农杆菌的______结合构建______;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是______;检测受体细胞中是否存在目的基因可采用______技术.
正确答案
解:(1)根据表中信息“本发明利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,目的基因是人胰岛素基因;要将人工合成的DNA片段拼接在一起,需先用同种限制酶切割DNA片段形成相同的黏性末端,还需用DNA连接酶将DNA片段拼接在一起.
(2)在C端加上KDEL的内质网滞留序列,可使胰岛素合成后在植物内质网中保存,这样可以避免胰岛素在植物细胞中的降解.
(3)基因工程常用的运载体是质粒、动植物病毒和噬菌体,因此本题是用目的基因与农杆菌的质粒(或Ti质粒)结合构建表达载体;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因,检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人胰岛素基因 限制(性核酸内切)酶、DNA连接酶
(2)使胰岛素合成后在植物内质网中保存,以免在细胞内被降解
(3)质粒(或Ti质粒) 基因表达载体 番茄染色体DNA上是否插入了目的基因 DNA分子杂交
解析
解:(1)根据表中信息“本发明利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,目的基因是人胰岛素基因;要将人工合成的DNA片段拼接在一起,需先用同种限制酶切割DNA片段形成相同的黏性末端,还需用DNA连接酶将DNA片段拼接在一起.
(2)在C端加上KDEL的内质网滞留序列,可使胰岛素合成后在植物内质网中保存,这样可以避免胰岛素在植物细胞中的降解.
(3)基因工程常用的运载体是质粒、动植物病毒和噬菌体,因此本题是用目的基因与农杆菌的质粒(或Ti质粒)结合构建表达载体;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是番茄染色体DNA上是否插入了目的基因,检测受体细胞中是否存在目的基因可采用DNA分子杂交技术.
故答案为:
(1)人胰岛素基因 限制(性核酸内切)酶、DNA连接酶
(2)使胰岛素合成后在植物内质网中保存,以免在细胞内被降解
(3)质粒(或Ti质粒) 基因表达载体 番茄染色体DNA上是否插入了目的基因 DNA分子杂交
科学家将人的生长素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达.过程如图1,据图回答:
(1)人的基因之能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,这说明是______.
(2)图1中(3)过程用人工方法,使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内.一般将受体大肠杆菌用______处理,以增大的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)检测大肠杆菌B是否导入了质粒或重组质粒,可将大肠杆菌放在含有______的培养基上,理由是:______.
(4)用剪刀代表进行切割.酶切位点在图2______ (a处还是b处),此化学键称为______.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为______.
(6)若目的基因的粘性末端如图3所示,则运载体上能与之接合的粘性末端是:(在图3框内绘图作答)
正确答案
解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成相同的黏性末端,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)在目的基因导入微生物细胞中时,一般将受体大肠杆菌用Ca2+处理,以增大细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.
(4)在基因工程中,一般利用限制酶切割目的基因和运载体,限制酶的作用部位为磷酸二酯键,对应图2中的a处.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为生长激素基因mRNA
生长激素.
(6)目的基因和运载体连接时,两者之间必须具有相同的黏性末端,如图所示.
故答案为:
(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端
(2)Ca2+
(3)氨苄青霉素 因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)a 磷酸二酯键
(5)生长激素基因mRNA
生长激素
(6)
解析
解:(1)人的基因与大肠杆菌的DNA分子都具有双螺旋结构,都是由四种脱氧核苷酸组成,用相同的限制酶切割形成相同的黏性末端,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)在目的基因导入微生物细胞中时,一般将受体大肠杆菌用Ca2+处理,以增大细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒容易进入受体细胞.
(3)由图可知,质粒上含有四环素抗性基因和氨苄青霉素的抗性基因.构建基因表达载体时,破环了质粒上的四环素抗性基因,但没有破环氨苄青霉素的抗性基因,所以导入普通质粒或重组质粒的大肠杆菌都能抗氨苄青霉素,都能在含有氨苄青霉素的培养基上生长.
(4)在基因工程中,一般利用限制酶切割目的基因和运载体,限制酶的作用部位为磷酸二酯键,对应图2中的a处.
(5)人生长激素基因指导合成生长激素的过程中遗传信息传递可表示为生长激素基因mRNA
生长激素.
(6)目的基因和运载体连接时,两者之间必须具有相同的黏性末端,如图所示.
故答案为:
(1)人的基因与大肠杆菌DNA的组成成分相同,结构相同,并且具有相同的黏性末端
(2)Ca2+
(3)氨苄青霉素 因为普通质粒A和重组质粒上都有抗氨苄青霉素基因
(4)a 磷酸二酯键
(5)生长激素基因mRNA
生长激素
(6)
以下是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图.
(1)在获取抗体之前,需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗),图中细胞A在人体主要参与______免疫.
(2)过程①的完成采用的主要方法是______,依据的生物学原理是______.过程④需要______酶.
(3)在基因表达载体中,氨苄青霉素抗性基因的作用是______,启动子的作用是______.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥过程的受体细胞通常选用______,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过______技术获得能产抗体的转基因棉花植株.
正确答案
解:(1)细胞A表示效应B细胞,在体液免疫过程中可产生抗体,与抗原发生特异性结合.
(2)上图中过程①过程表示动物细胞融合,采用的方法有:用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒,特有的方法是灭活的病毒诱导,依据的生物学原理细胞膜具有流动性;过程④表示逆转录,需要逆转录酶、DNA聚合酶.
(3)氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将有目的基因的受体细胞筛选出来).在表达载体中,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Ⅵ基因的转录.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过植物组织培养技术,即脱分化和再分化过程,获得能产抗体的转基因棉花植株.
故答案为:
(1)体液
(2)灭活的病毒处理 细胞膜具有流动性 逆转录酶、DNA聚合酶
(3)作为标记基因,鉴别并筛选出含有目的基因的受体细胞筛选出来 有RNA聚合酶的识别和结合的部位,驱动V1基因的转录
(4)土壤农杆菌 植物组织培养
解析
解:(1)细胞A表示效应B细胞,在体液免疫过程中可产生抗体,与抗原发生特异性结合.
(2)上图中过程①过程表示动物细胞融合,采用的方法有:用聚乙二醇(PEG)、灭活的病毒,特有的方法是灭活的病毒诱导,依据的生物学原理细胞膜具有流动性;过程④表示逆转录,需要逆转录酶、DNA聚合酶.
(3)氨苄青霉素抗性基因的作用是作为标记基因(鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将有目的基因的受体细胞筛选出来).在表达载体中,启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动Ⅵ基因的转录.
(4)如果想用棉花产生该种抗体,则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌,经过筛选后再侵染棉花体细胞,转化成功后通过植物组织培养技术,即脱分化和再分化过程,获得能产抗体的转基因棉花植株.
故答案为:
(1)体液
(2)灭活的病毒处理 细胞膜具有流动性 逆转录酶、DNA聚合酶
(3)作为标记基因,鉴别并筛选出含有目的基因的受体细胞筛选出来 有RNA聚合酶的识别和结合的部位,驱动V1基因的转录
(4)土壤农杆菌 植物组织培养
现代生物科技对人类生活、生产和社会发展的影响越来越大,下图是利用生物工程技术让羊生产治疗心脏病药物tPA的大致过程.请据图回答:
(1)一个基因表达载体的组成,通常有外源基因、______、______、______等.
(2)图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞的主要原因是受精卵______;受体细胞除受精卵外,还可以是胚胎干细胞.
(3)图中③的受体母羊事先应接受______处理.胚胎移植能否成功,与供受体的生理状况有关:早期胚胎形成后一定时间内处于______,为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生______,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的______,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(4)要扩大转基因羊群,除了让转基因羊进行有性杂交外,还可采取通过细胞核移植技术转基因羊进行克隆和通过胚胎分割技术将符合要求(即含基因)的早期胚胎进行克隆,对胚胎进行分割时,要特别注意将______,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样______.
正确答案
解:(1)基因表达载体组成有外源基因、启动子、标记基因和终止子等.
(2)受精卵发育的全能性最高,则图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞;受体细胞还可以是胚胎干细胞,因为分化程度低,全能性高.
(3)图中③表示胚胎移植,受体母羊需要进行同期发情处理,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境:早期胚胎形成后一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(4)要扩大转基因羊群,可采取细胞核移植技术转基因羊进行克隆和胚胎分割,进行胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样滋养层.
故答案为:
(1)启动子 标记基因 终止子
(2)发育的全能性最高
(3)同期发情 游离状态 免疫排斥反应 生理和组织上的联系
(4)内细胞团均等分割 滋养层.
解析
解:(1)基因表达载体组成有外源基因、启动子、标记基因和终止子等.
(2)受精卵发育的全能性最高,则图中②过程选择受精卵作为tPA基因受体细胞;受体细胞还可以是胚胎干细胞,因为分化程度低,全能性高.
(3)图中③表示胚胎移植,受体母羊需要进行同期发情处理,为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境:早期胚胎形成后一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能;受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能;而且供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织上的联系,但移入受体的胚胎的遗传特性不受任何影响.
(4)要扩大转基因羊群,可采取细胞核移植技术转基因羊进行克隆和胚胎分割,进行胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后的胚胎恢复和进一步发育.在胚胎分割前,若要做DNA分析性别鉴定,通常取样滋养层.
故答案为:
(1)启动子 标记基因 终止子
(2)发育的全能性最高
(3)同期发情 游离状态 免疫排斥反应 生理和组织上的联系
(4)内细胞团均等分割 滋养层.
人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL-2).该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解.研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,并在酵母菌中表达,获得具有IL-2生理功能、且不易降解的IL-2-HSA融合蛋白.其技术流程如图.请回答:
(1)图中③过程的模板是______.表达载体1中的位点______应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2.
(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL-2蛋白对应的碱基序列不能含有______,才能成功表达出IL-2-HSA融合蛋白.
(3)培养人外周血单核细胞时,需要将温度控制在______℃,此外还需要通入______(气体);
(4)应用______技术可检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白.
(5)如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞,经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是______.
正确答案
解:(1)PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术,该过程需要引物、模板和特定的酶,因PCR产物是白细胞介素2(IL-2),故模板是含有目的基因(IL-2基因)的cDNA.目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下重新组合.根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ,所以表达载体1也必须有这两个酶切位点,而表达载体1上已有EcoRⅠ,因此位点a应含有BglⅡ.
(2)融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白.否则HSA蛋白将无法合成.
(3)动物细胞培养,所需要的条件是:95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度(37℃)和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分,其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分.
(4)检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白可用抗原抗体杂交技术.
(5)胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应,所以胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活.
故答案为:
(1)IL-2的cDNA a
(2)终止密码子
(3)37 无菌的95%空气和5%CO2
(4)抗原抗体杂交
(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
解析
解:(1)PCR是在体外条件下复制特定DNA片段的技术,该过程需要引物、模板和特定的酶,因PCR产物是白细胞介素2(IL-2),故模板是含有目的基因(IL-2基因)的cDNA.目的基因IL-2cDNA和表达载体1在构建表达载体2时需先用限制酶切割让二者获得相同的黏性末端,然后在DNA连接酶的作用下重新组合.根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ,所以表达载体1也必须有这两个酶切位点,而表达载体1上已有EcoRⅠ,因此位点a应含有BglⅡ.
(2)融合基因转录出的mRNA中与IL-2蛋白对应的碱基序列中不能含有终止密码,才能成功表达出IL-2-HsA融合蛋白.否则HSA蛋白将无法合成.
(3)动物细胞培养,所需要的条件是:95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度(37℃)和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分,其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分.
(4)检测酵母菌是否表达出IL-2-HSA融合蛋白可用抗原抗体杂交技术.
(5)胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应,所以胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活.
故答案为:
(1)IL-2的cDNA a
(2)终止密码子
(3)37 无菌的95%空气和5%CO2
(4)抗原抗体杂交
(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应
如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题.
(1)一般用______激素对供体母牛做超数排卵处理.
(2)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是______技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是______.
(3)如果培育转基因荷斯坦奶牛,可采用______技术将药用蛋白基因导人到受精卵中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是______,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是______.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,______发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的______移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
正确答案
解:(1)对供体母牛做超数排卵处理一般用促性腺激素.
(2)克隆动物的培育主要采用核移植技术、胚胎移植技术,属于无性繁殖,而试管动物的培育主要采用体外受精技术、胚胎移植技术,属于有性生殖.因此克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是核移植技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖.
(3)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,这是纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,内细胞团发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
故答案为:
(1)促性腺
(2)核移植 无性生殖
(3)显微注射 DNA分子杂交技术
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
(5)内细胞团 桑椹胚或囊胚
解析
解:(1)对供体母牛做超数排卵处理一般用促性腺激素.
(2)克隆动物的培育主要采用核移植技术、胚胎移植技术,属于无性繁殖,而试管动物的培育主要采用体外受精技术、胚胎移植技术,属于有性生殖.因此克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是核移植技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是无性生殖.
(3)将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用DNA分子杂交技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定.
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,这是纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因.
(5)哺乳动物的早期胚胎发育中,内细胞团发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘.胚胎分割是将发育良好、形态正常的 桑椹胚或囊胚移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割.
故答案为:
(1)促性腺
(2)核移植 无性生殖
(3)显微注射 DNA分子杂交技术
(4)受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系
(5)内细胞团 桑椹胚或囊胚
根据现代生物技术知识回答:
(1)“试管婴儿技术”不仅使一部分不能生育的男女重新获得了生育的机会,也为人类的优生优育开辟了新的途径.在体外受精时,卵母细胞则要培养到______才能与精子结合.采用______技术,能得到“同卵双胞胎”.如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的______.
(2)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,原因是10代以内的细胞一般能保持______,可以保证供体细胞正常的遗传基础.
(3)应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的______原理.植物中积累的镉会通过食物链的富集作用造成危害,所以不能用修复地的植物饲喂动物.
(4)利用基因工程技术可使哺乳动物本身变成“批量生产药物的工厂”.如建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是______.科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的______、终止子等重组在一起,再通过一定的方法导入牛的受精卵中.
正确答案
解:(1)在体外受精时,卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合;采用胚胎分割技术,能得到“同卵双胞胎”;如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的性别比例.
(2)10代以内的细胞一般能够保证正常的二倍体核型,因此一般选用传代10代以内的细胞应用于核移植的供体细胞.
(3)协调与平衡原理是指生物与环境的协调平衡应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的协调与平衡原理.
(4)建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是基因表达载体的构建,科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起,通过显微注射方法导入牛的受精卵中.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期 胚胎分割(移植) 性别比例
(2)正常的二倍体核型
(3)协调与平衡
(4)基因表达载体的构建 启动子
解析
解:(1)在体外受精时,卵母细胞则要培养到减数第二次分裂中期才能与精子结合;采用胚胎分割技术,能得到“同卵双胞胎”;如果滥用试管婴儿技术设计婴儿性别,将会破坏人类正常的性别比例.
(2)10代以内的细胞一般能够保证正常的二倍体核型,因此一般选用传代10代以内的细胞应用于核移植的供体细胞.
(3)协调与平衡原理是指生物与环境的协调平衡应用修复技术治理镉污染的土壤,可以进行植物修复.常选择种植菊芋等耐镉植物,这体现了生态工程的协调与平衡原理.
(4)建立生产生长激素的乳腺生物反应器,其核心步骤是基因表达载体的构建,科学家将生长激素基因和牛乳腺蛋白基因的启动子、终止子等重组在一起,通过显微注射方法导入牛的受精卵中.
故答案为:
(1)减数第二次分裂中期 胚胎分割(移植) 性别比例
(2)正常的二倍体核型
(3)协调与平衡
(4)基因表达载体的构建 启动子
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.若临床使用发现此蛋白质对肿瘤确良好的疗效,可以通过基因工程技术导入大肠杆菌内进行大量生产.其过程大体如下:
(1)在基因工程中,获取目的基因的方法有______(至少写出两种).
(2)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)将抗肿瘤基因导入大肠杆菌,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)细胞工程也可以将抗肿瘤蛋白临床使用,下面是单克隆抗体制备过程示意图,请据图回答:
①图中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.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______.
②图中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.
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)①单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞(浆细胞或效应B细胞),即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,需要经过至少两次筛选(第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生抗体的杂交瘤细胞),最终筛选出来的杂交瘤细胞.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒(或仙台病毒)、聚乙二醇或电激等诱导.
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)①浆(或淋巴B) 2 (特异性)抗原 ②病毒(或仙台病毒)
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)①单克隆抗体的制备过程中,采用的是已免疫的小鼠B细胞(浆细胞或效应B细胞),即经过注射特异性抗原,然后和骨髓瘤细胞的融合,需要经过至少两次筛选(第一次筛选获得杂交瘤细胞,第二次筛选获得能产生抗体的杂交瘤细胞),最终筛选出来的杂交瘤细胞.
②图中B过程是细胞融合,该过程需要用灭活的病毒(或仙台病毒)、聚乙二醇或电激等诱导.
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)①浆(或淋巴B) 2 (特异性)抗原 ②病毒(或仙台病毒)
回答下列有关现代生物科技方面的问题:
(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______,也可能产生平末端;其中能让后者重新连接的酶是______.
(2)在精卵结合过程中,防止多精入卵的第二道屏障称做:______.当卵细胞膜和透明带的间隙观察到______时,说明卵子已经完成了受精,这是判断卵子是否受精的重要标志.
(3)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化.“无废弃物农业”体现了生态工程______原理.
(4)将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是______(双子叶、裸子、单子叶)植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用______技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对______的研究.
正确答案
解:(1)用限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生平末端;能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(2)防止多精入卵的第二道屏障是卵细胞膜反应.卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.
(3)“无废弃物农业”体现了生态工程物质循环再生原理.
(4)农杆菌特点易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力.因此,将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是单子叶植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用 体细胞核移植技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究.
故答案为:
(1)黏性末端 T4DNA连接酶
(2)卵细胞膜反应 两个极体
(3)物质循环再生
(4)单子叶
(5)体细胞核移植 治疗性克隆
解析
解:(1)用限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生平末端;能连接平末端的是T4DNA连接酶.
(2)防止多精入卵的第二道屏障是卵细胞膜反应.卵子是否受精的重要标志是在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体.
(3)“无废弃物农业”体现了生态工程物质循环再生原理.
(4)农杆菌特点易感染双子叶植物和裸子植物,对单子叶植物没有感染力.因此,将目的基因导入植物细胞不宜用土壤农杆菌转化法的植物是单子叶植物.
(5)动物克隆技术:目前动物的克隆主要采用 体细胞核移植技术来实现,我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究.
故答案为:
(1)黏性末端 T4DNA连接酶
(2)卵细胞膜反应 两个极体
(3)物质循环再生
(4)单子叶
(5)体细胞核移植 治疗性克隆
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