- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原.疫苗生产和抗体制备的流程如图:
(1)过程①代表的是______,过程③构建A基因重组载体时,启动子和终止子是重新构建的,其应该能被受体细胞的______所识别,以便于其转录.
(2)在将X进行扩大培养之前,至少需要经过两次筛选,方法分别是用______和______.
(3)以实验操作过程中用到的技术有______(至少写三个).
(4)在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次的目的是______.
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的______来制备疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较,或用图中的______与分离出的病毒进行特异性检测.
正确答案
解:(1)由以上分可知①是逆转录.构建A基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.
(2)在单克隆抗体的制备过程中,至少需要经过两次筛选,一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.
(3)分析图解可知,该过程中首先利用基因工程技术获得A蛋白,然后利用动物细胞融合技术获得重组细胞X,在利用动物细胞培养技术对X细胞进行培养.
(4)由于在二次免疫过程可以增加小鼠体内的效应B细胞数,因此在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次.
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行核酸序列比较;或采用抗原-抗体杂交法,即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测.
故答案为:
(1)逆转录 限制酶和DNA连接酶
(2)选择性培养基筛选 用专一抗体检测
(3)转基因技术 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术
(4)通过二次免疫,增加小鼠体内的效应B细胞数
(5)A蛋白 抗A蛋白的单克隆抗体
解析
解:(1)由以上分可知①是逆转录.构建A基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.
(2)在单克隆抗体的制备过程中,至少需要经过两次筛选,一次是用用选择培养基筛选出杂交瘤细胞;另一次是用专一抗体检测方法筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.
(3)分析图解可知,该过程中首先利用基因工程技术获得A蛋白,然后利用动物细胞融合技术获得重组细胞X,在利用动物细胞培养技术对X细胞进行培养.
(4)由于在二次免疫过程可以增加小鼠体内的效应B细胞数,因此在给小鼠皮下注射A蛋白时,要重复注射几次.
(5)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗.对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行核酸序列比较;或采用抗原-抗体杂交法,即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测.
故答案为:
(1)逆转录 限制酶和DNA连接酶
(2)选择性培养基筛选 用专一抗体检测
(3)转基因技术 动物细胞融合技术 动物细胞培养技术
(4)通过二次免疫,增加小鼠体内的效应B细胞数
(5)A蛋白 抗A蛋白的单克隆抗体
菊天牛是菊花的主要害虫之一.科研人员将抗虫基凶转入菊花,培育出抗虫菊花.图1是获得转基因菊花的技术流程.请据图回答:
(注:卡那霉素抗性基因(KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)
(l)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是______,此外还可用噬菌体、动植物病毒作用为载体.
(2)图2限制酶M和N切割产生的黏性末端是______,连接它们所需要的基本工具是______.
(3)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒,可用______处理;使其处于感受态.
(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及______的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花.
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增
了______次.
(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如表所示.
请据表回答:
①对照组应饲喂等量的______.
②据表分析,______差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.
正确答案
解:(l)质粒是小型环状DNA分子.
(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知,它们切割产生的黏性末端是GATC(CTAG).DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子.
(3)将目的基因导入受体细胞时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中的感受态.
(4)由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花.
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,假设目的基因扩增了n次,则需要引物的对数为2n-1,已知其中一种引物共用了31个,则2n-1=31,n=5.
(6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物.
②据表分析,实验组与对照组死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.
故答案为:
(1)小型环状DNA
(2)GATC (CTAG) DNA连接酶
(3)Ca2+(或CaCl2)
(4)卡那霉素
(5)5
(6)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物 ②实验组与对照组死亡率
解析
解:(l)质粒是小型环状DNA分子.
(2)根据图示限制酶M和N的识别序列可知,它们切割产生的黏性末端是GATC(CTAG).DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子.
(3)将目的基因导入受体细胞时,常采用感受态细胞法,即用Ca2+(或CaCl2)处理农杆菌细胞,使其处于易于吸收周围环境中的感受态.
(4)由图可知,标记基因是卡那霉素抗性基因,因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花.
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,假设目的基因扩增了n次,则需要引物的对数为2n-1,已知其中一种引物共用了31个,则2n-1=31,n=5.
(6)①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因此对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物.
②据表分析,实验组与对照组死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用.
故答案为:
(1)小型环状DNA
(2)GATC (CTAG) DNA连接酶
(3)Ca2+(或CaCl2)
(4)卡那霉素
(5)5
(6)①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物 ②实验组与对照组死亡率
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,据图回答:
(1)人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是______.
(2)过程①表示的是采取______ 的方法来获取目的基因.
(3)图中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,主要是借鉴细菌或病毒______细胞的途径.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.
(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的,说明已导入了______;
(5)如果把已经导入了普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,发生的现象是导入______ 细菌能生长,导入______的细菌不能生长.因为______.
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的黏性末端也相同,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法).从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的.
(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞.受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.
(4)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.
(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能.
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)逆转录
(3)侵染 Cacl2(Ca2+) 细胞壁
(4)普通质粒A和重组质粒
(5)普通质粒A 重组质粒 目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能
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的黏性末端也相同,所以人的基因能与大肠杆菌的DNA分子进行重组.
(2)目的基因的获取途径有:从基因文库中获取;利用PCR技术扩增;人工合成(反转录法和化学合成法).从图中可以明显地看出,过程①是通过反转录法获取目的基因的.
(3)过程③表示借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径将目的基因导入受体细胞.受体细胞是微生物时,一般用Cacl2(Ca2+)处理,以增大细胞壁的通透性,使细胞成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,易于含有目的基因的重组质粒进入受体细胞.
(4)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.
(5)由第四小题分析可知,把已经导入了普通质粒或重组质粒的大肠杆菌,放在含有四环素的培养基上培养,导入普通质粒的大肠杆菌能生长,导入重组质粒的大肠杆菌不能生长,因为目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能.
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)逆转录
(3)侵染 Cacl2(Ca2+) 细胞壁
(4)普通质粒A和重组质粒
(5)普通质粒A 重组质粒 目的基因正插在四环素抗性基因中,破坏了其结构和功能
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白.
(1)“分子手术刀”______,
(2)“分子缝合针”______,
(3)“分子运输车”______.
(4)操作步骤:从人的______获取目的基因;目的基因与______结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入______和终止子.然后把基因表达载体导入牛的______,通过发育形成的牛体细胞含人的______,成熟的牛产的奶中含有______,证明基因操作成功.
(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛______把重组质粒导入植物细胞主要方法______导入动物细胞方法______ 微生物方法______.
正确答案
解:(1)限制性内切酶(或限制酶)是“分子手术刀”.
(2)DNA连接酶是“分子缝合针”.
(3)基因进入受体细胞的载体是“分子运输车”.
(4)操作步骤:从人的基因组文库获取目的基因;目的基因与载体结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入启动子和终止子.然后把基因表达载体导入牛的受精卵,通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因,成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白,证明基因操作成功.
(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛共用一套密码子.把重组质粒导入植物细胞主要方法农杆菌转化,导入动物细胞方法显微注射技术,导入微生物方法Ca2+处理法.
故答案为:
(1)限制性内切酶(或限制酶)
(2)DNA连接酶
(3)基因进入受体细胞的载体
(4)基因组文库 载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
(5)共用一套密码子 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2+处理法
解析
解:(1)限制性内切酶(或限制酶)是“分子手术刀”.
(2)DNA连接酶是“分子缝合针”.
(3)基因进入受体细胞的载体是“分子运输车”.
(4)操作步骤:从人的基因组文库获取目的基因;目的基因与载体结合构建基因表达载体;在基因表达载体中还应插入启动子和终止子.然后把基因表达载体导入牛的受精卵,通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因,成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白,证明基因操作成功.
(5)人的基因在牛体内能表达,说明人和牛共用一套密码子.把重组质粒导入植物细胞主要方法农杆菌转化,导入动物细胞方法显微注射技术,导入微生物方法Ca2+处理法.
故答案为:
(1)限制性内切酶(或限制酶)
(2)DNA连接酶
(3)基因进入受体细胞的载体
(4)基因组文库 载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
(5)共用一套密码子 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2+处理法
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体.已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,其疫苗生产和抗体制备的流程之一如图:
请回答:
(1)过程①代表的是______.
(2)上述基因工程中的核心步骤______,构建A基因表达载体时,必须使用______和______两种工具酶
(3)若将含有A基因的受体细胞在体外培养时,必须满足无菌无毒、营养、______、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到______时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为______,生产A蛋白.
(4)过程③采用的实验技术是______,过程③可以用电激,聚乙二醇、______等做诱导因素,获得的X是______.
正确答案
解:(1)由以上分可知①是逆转录.
(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,即首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.
(3)动物细胞培养时,必须满足无菌无毒、营养、温度和pH、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到桑椹胚或囊胚时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为生物反应器,生产A蛋白.
(4)③是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术;诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒);小鼠骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的X是杂交瘤细胞.
故答案为:
(1)逆转录
(2)基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶
(3)温度和pH 桑椹胚或囊胚 生物反应器
(4)细胞融合技术 灭活的病毒 杂交瘤细胞
解析
解:(1)由以上分可知①是逆转录.
(2)基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,即首先需用限制性核酸内切酶切割含有A基因的外源DNA分子和运载体,再用DNA连接酶连接A基因和运载体形成A基因重组载体.
(3)动物细胞培养时,必须满足无菌无毒、营养、温度和pH、气体环境等条件,才能使细胞大量增殖;若受体细胞是受精卵,则需将其在体外培养到桑椹胚或囊胚时期,将其移入到母体子宫,培育成转基因动物.转基因动物可以作为生物反应器,生产A蛋白.
(4)③是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术;诱导动物细胞融合的方法有物理法(离心、振动、电刺激等)、化学法(聚乙二醇)和生物法(灭活的病毒);小鼠骨髓瘤细胞和效应B细胞融合形成的X是杂交瘤细胞.
故答案为:
(1)逆转录
(2)基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶
(3)温度和pH 桑椹胚或囊胚 生物反应器
(4)细胞融合技术 灭活的病毒 杂交瘤细胞
图一为含有目的基因的DNA(外源DNA),图二为某质粒,表中是几种限制酶识别序列及其切割位点.用图中的外源DNA与质粒构建重组质粒.请根据上述信息分析回答:
(1)外源DNA有______个游离的磷酸基团.
(2)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以______和______相连.用SmaⅠ限制酶切割外源DNA,切开的是______和______之间相连的键.
(3)如果用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒,其结果是______.
(4)如果使用EcoRⅠ酶切割外源DNA和质粒,将目的基因片段与切割后的质粒混合,加入______酶,获得的环状DNA可能有哪几种情况?______.
(5)如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒,比用EcoRⅠ酶切割的优点是______.
(6)将重组质粒导入大肠杆菌中,培养基中需加入______进行鉴别和筛选含有重组质粒(目的基因)的细胞.
正确答案
解:(1)质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团.从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被改酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团.
(2)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连.由题目可知,SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C.
(3)用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒,其结果是目的基因与抗性基因被破坏.
(4)将游离末端重新结合形成DNA使用的是连接酶,获得的环状DNA可能有:原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒.
(5)如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒,比用EcoRⅠ酶切割的优点是:避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化.
(6)导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存,因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加抗生素的培养基培养.
故答案:
(1)两
(2)磷酸基团 五碳糖 G C
(3)目的基因与抗性基因被破坏
(4)连接酶 原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒
(5)避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化
(6)抗生素
解析
解:(1)质粒切割前是双链环状DNA分子,所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键,故不含游离的磷酸基团.从图1可以看出,质粒上只含有一个SmaⅠ的切点,因此被改酶切割后,质粒变为线性双链DNA分子,因每条链上含有一个游离的磷酸基团,因此切割后含有两个游离的磷酸基团.
(2)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连.由题目可知,SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C.
(3)用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒,其结果是目的基因与抗性基因被破坏.
(4)将游离末端重新结合形成DNA使用的是连接酶,获得的环状DNA可能有:原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒.
(5)如果使用BamHⅠ和HinRⅢ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒,比用EcoRⅠ酶切割的优点是:避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化.
(6)导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存,因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加抗生素的培养基培养.
故答案:
(1)两
(2)磷酸基团 五碳糖 G C
(3)目的基因与抗性基因被破坏
(4)连接酶 原质粒切割的粘性末端重新连接;目的基因的粘性末端连接而成环状;目的基因与切割质粒形成重组质粒
(5)避免切割的外源DNA、质粒的粘性末端自身环化
(6)抗生素
回答下列有关遗传信息的传递与表达及其免疫的问题.
草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,草鱼患病后死亡率很高,是养殖生产中的主要病害之一.如图是科学家尝试用基因工程的方法制备核酸疫苗,并通过草鱼攻毒实验检测免疫保护效果的过程示意图.图中P10和PH为启动子,箭头表示转录方向.PV71和PV72为GCRV外壳蛋白基因(DNA片段).
(1)接种疫苗是预防微生物传染病的有效方法.给草鱼接种疫苗的目的是______.下列属于引起草鱼患病毒性出血病的抗原物质的是______.
A.PV71和PV72 B.重组质粒 C.GCRV外壳蛋白 D.呼肠弧病毒
(2)GCRV的遗传物质是双链RNA,因此需要设计一对引物,在______酶的作用下,通过______技术获得大量的PV7基因.
(3)在制备重组质粒的过程中,要提高核酸疫苗构建的成功率,下列操作合理的有______(多选).
A.使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因B.使用相同的限制酶切割PV71和PV72基因
C.将两个PV7基因同时连接到质粒上D.将两个PV7基因先后连接到质粒上
E.用两种限制酶先后两次切割质粒F.用一种限制酶连续两次切割质粒
(4)对草莓进行攻毒实验检测的过程中,首先是将不同浓度的核酸疫苗注射进入草鱼体内,PV7将通过______过程产生GCRV外壳蛋白,使草鱼体内产生抗体和______.然后还要给各组草鱼注射______,观察统计草鱼的免疫保护率.
攻毒实验检测的结果见下表:
草鱼病毒性出血病核酸疫苗实验鱼的死亡率和免疫保护率记录表
(5)根据表中数据表明核酸疫苗的作用是非常有效的.科学家发现组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%,但是与组别5比较鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,应用免疫知识分析可能的原因是______.
正确答案
解:(1)给草鱼接种疫苗的目的是使草鱼产生主动免疫力.草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,而GCRV的外壳蛋白是引起草鱼患病毒性出血病的抗原物质.
(2)GCRV的遗传物质是双链RNA,因此需要设计一对引物,在逆转录酶的作用下,通过PCR技术获得大量的PV7基因.
(3)由图可知,启动子P10能启动PV71基因的转录,启动子PH能启动PV72基因的转录,因此为了防止连接的位置有误,应使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,也需要不同的限制酶先后两次切割质粒,再将两个PV7基因先后连接到质粒上.
(4)基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,因此PV7将通过转录和翻译过程产生GCRV外壳蛋白(抗原),受到抗原刺激后,草鱼体内产生抗体和记忆B细胞.然后还要给各组草鱼注射等量的相同浓度的GCRV,观察统计草鱼的免疫保护率.
(5)组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%,但是与组别5比较鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力.
故答案为:
(1)使草鱼产生主动免疫力 CD
(2)逆转录 PCR
(3)ADE
(4)转录和翻译 记忆B细胞 等量的相同浓度的GCRV
(5)导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力
解析
解:(1)给草鱼接种疫苗的目的是使草鱼产生主动免疫力.草鱼病毒性出血病是由草鱼呼肠弧病毒(GCRV)引起的,而GCRV的外壳蛋白是引起草鱼患病毒性出血病的抗原物质.
(2)GCRV的遗传物质是双链RNA,因此需要设计一对引物,在逆转录酶的作用下,通过PCR技术获得大量的PV7基因.
(3)由图可知,启动子P10能启动PV71基因的转录,启动子PH能启动PV72基因的转录,因此为了防止连接的位置有误,应使用不同的限制酶切割PV71和PV72基因,也需要不同的限制酶先后两次切割质粒,再将两个PV7基因先后连接到质粒上.
(4)基因控制蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,因此PV7将通过转录和翻译过程产生GCRV外壳蛋白(抗原),受到抗原刺激后,草鱼体内产生抗体和记忆B细胞.然后还要给各组草鱼注射等量的相同浓度的GCRV,观察统计草鱼的免疫保护率.
(5)组别4注射导入普通质粒的草鱼免疫保护率达到了70%,但是与组别5比较鱼体内并未检测到抗体水平的明显增加,可能的原因是导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力.
故答案为:
(1)使草鱼产生主动免疫力 CD
(2)逆转录 PCR
(3)ADE
(4)转录和翻译 记忆B细胞 等量的相同浓度的GCRV
(5)导入草鱼体内的普通质粒能提高草鱼的非特异性免疫能力
内皮素(ET)是一种含21个氨基酸的多肽,具有强烈的血管收缩和促进平滑肌细胞增殖等作用,其功能异常与高血压、糖尿病、癌症等有着密切联系.ET主要通过与靶细胞膜上的ET受体结合而发挥生物学效应.ETA是ET的主要受体,科研人员试图通过构建表达载体,实现ETA基因在细胞中高效表达,为后期ETA的体外研究以及拮抗剂的筛选、活性评价等奠定基础.其过程如图所示,图中SNAP基因是一种荧光蛋白基因,限制酶ApaⅠ的识别序列为CCC↓GGG,限制酶XhoⅠ的识别序列为C↓TCGAG.请分析回答:
(1)完成过程①需要加入缓冲液、原料、______和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是______.
(2)过程③和⑤中,限制酶XhoⅠ切割DNA,使______键断开,形成的黏性末端是______;用两种限制酶切割,获得不同的黏性末端,其主要目的是______.
(3)构建的重组表达载体,目的基因上游的启动子的作用是______,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有______等结构(至少写出两个结构).
(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的______的细胞.
(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是______.
正确答案
解:(1)过程①以mRNA合成目的基因,所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和ATP和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是使RNA链和DNA链分开.
(2)过程③和⑤利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程,限制酶使得DNA的磷酸二酯键断开,形成的黏性末端是.图中显示利用了两种限制酶切割目的基因和载体,从而获得了不同的黏性末端,可以使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化.
(3)目的基因上游的启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有复制原点、终止子等结构.
(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的感受态的细胞.
(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是检测ETA基因能否表达及表达量.
故答案为:
(1)逆转录酶和ATP 使RNA链和DNA链分开
(2)磷酸二酯 使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化
(3)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录 复制原点、终止子
(4)感受态
(5)检测ETA基因能否表达及表达量
解析
解:(1)过程①以mRNA合成目的基因,所以需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和ATP和引物等,过程①的最后阶段要将反应体系的温度升高到95℃,其目的是使RNA链和DNA链分开.
(2)过程③和⑤利用限制酶XhoⅠ切割DNA获得目的基因的过程,限制酶使得DNA的磷酸二酯键断开,形成的黏性末端是.图中显示利用了两种限制酶切割目的基因和载体,从而获得了不同的黏性末端,可以使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化.
(3)目的基因上游的启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录,除图示结构外,完整的基因表达载体还应具有复制原点、终止子等结构.
(4)过程⑥中,要用CaCl2预先处理大肠杆菌,使其成为处于容易吸收外界DNA的感受态的细胞.
(5)利用SNAP基因与ETA基因结合构成融合基因,目的是检测ETA基因能否表达及表达量.
故答案为:
(1)逆转录酶和ATP 使RNA链和DNA链分开
(2)磷酸二酯 使目的基因定向连接到载体上,以防止目的基因自身环化
(3)RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录 复制原点、终止子
(4)感受态
(5)检测ETA基因能否表达及表达量
目前人及动物用流行性感冒病毒疫苗的生产大多采用鸡胚.这种传统的方法劳动强度大,鸡胚用量大,需要繁琐的纯化工艺去除鸡胚蛋白减少过敏反应.流感的大流行性以及新发流感的流行迫切需要一种新的疫苗生产方法.如图是一种RNA流感病毒疫苗研制流程.请回答有关的问题:
(1)流感病毒疫苗的简要操作流程如下:图中步骤①所代表的过程是______;步骤③可用______处理大肠杆菌,使其处于______;检验S基因是否翻译成S蛋白的方法是______.
(2)如果要生产抗流感病毒的单克隆抗体,请你帮助完成制备单克隆抗体的主要步骤:
①用该流感病毒对小鼠进行注射,从产生免疫反应小鼠的脾脏中得到相应的B淋巴细胞;
②设法将鼠的______与B淋巴细胞融合,再用特定的选择性培养基进行筛选,得到______的杂交瘤细胞;
③对上述杂交瘤细胞,还需进行______和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞;
④将杂交瘤细胞在体内或______培养,就可以从中提取出大量的能抗该流感病毒的单克隆抗体了.
正确答案
解:(1)图中步骤①所代表的过程是逆转录;一般受体细胞为原核生物时,可用Ca2+处理受体细胞,由于Ca2+能使细胞壁的通透性增加,能够使受体细胞处于感受态细胞;检验S基因是否翻译成S蛋白的方法是抗原一抗体杂交技术.
(2)①用该流感病毒对小鼠进行注射,从产生免疫反应小鼠的脾脏中得到相应的B淋巴细胞;
②设法将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择性培养基进行筛选,得到迅速大量繁殖,产生专一的抗体的杂交瘤细胞;
③对上述杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞;
④将杂交瘤细胞在体内或体外培养,就可以从中提取出大量的能抗该流感病毒的单克隆抗体了.
故答案为:
(1)逆转录 Ca2+感受态细胞 抗原一抗体杂交实验
(2)②骨髓瘤细胞 迅速大量繁殖,产生专一的抗体 ③克隆化培养 ④体外
解析
解:(1)图中步骤①所代表的过程是逆转录;一般受体细胞为原核生物时,可用Ca2+处理受体细胞,由于Ca2+能使细胞壁的通透性增加,能够使受体细胞处于感受态细胞;检验S基因是否翻译成S蛋白的方法是抗原一抗体杂交技术.
(2)①用该流感病毒对小鼠进行注射,从产生免疫反应小鼠的脾脏中得到相应的B淋巴细胞;
②设法将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合,再用特定的选择性培养基进行筛选,得到迅速大量繁殖,产生专一的抗体的杂交瘤细胞;
③对上述杂交瘤细胞,还需进行克隆化培养和抗体检测,经多次筛选,就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞;
④将杂交瘤细胞在体内或体外培养,就可以从中提取出大量的能抗该流感病毒的单克隆抗体了.
故答案为:
(1)逆转录 Ca2+感受态细胞 抗原一抗体杂交实验
(2)②骨髓瘤细胞 迅速大量繁殖,产生专一的抗体 ③克隆化培养 ④体外
动物基因工程最令人兴奋的应用是建立生物反应器来生产重要医药产品.抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗.下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程图.请回答下列问题:
(1)短时间内大量扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用______技术.过程①是将抗凝血酶Ⅲ蛋白基因导入受精卵,该过程常用的方法是______.
(2)过程②包括______ 技术和______技术;为获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊,在过程②还可使用______技术.
(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用______技术.
(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被成功导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端的______和末端的______没有设计好,应从这方面进一步改善.
正确答案
解:(1)利用PCR技术能在体外大量扩增目的基因(抗凝血酶Ⅲ蛋白基因).过程①是将目的基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法.
(2)过程②包括早期胚胎培养和胚胎移植技术;来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊.
(3)若要检测目的基因是否表达形成相应的蛋白质可采用抗原-抗体杂交技术.
(4)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成.启动子位于首端,终止子位于尾端.
故答案为:
(1)PCR 显微注射法
(2)早期胚胎培养(或“动物细胞培养”) 胚胎移植 胚胎分割
(3)抗原-抗体杂交
(4)启动子 终止子
解析
解:(1)利用PCR技术能在体外大量扩增目的基因(抗凝血酶Ⅲ蛋白基因).过程①是将目的基因导入受体细胞,常用的方法是显微注射法.
(2)过程②包括早期胚胎培养和胚胎移植技术;来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此可用胚胎分割技术获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊.
(3)若要检测目的基因是否表达形成相应的蛋白质可采用抗原-抗体杂交技术.
(4)基因表达载体由启动子、终止子、标记基因和目的基因组成.启动子位于首端,终止子位于尾端.
故答案为:
(1)PCR 显微注射法
(2)早期胚胎培养(或“动物细胞培养”) 胚胎移植 胚胎分割
(3)抗原-抗体杂交
(4)启动子 终止子
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