- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
水稻种子中70%的磷以植酸形式存在,植酸容易与蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子,而植酸酶可降解植酸.科学家研究发现酵母菌中含有植酸酶,设想将酵母菌的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,结合所学知识及相关信息回答下列问题:
(1)图中基因组文库______cDNA文库(填“大于”或者“小于”),B过程需要的酶是______.
(2)为获得大量的目的基因,可以用______技术进行扩增,其原理是______,该过程中可以图中的______为模板,所用酶的显著特点是______.
(3)植酸酶基因能在水稻体内稳定遗传的关键是______.科学家想获得活性更高的植酸酶,首先要设计预期的______,再推测应有的氨基酸序列,最终对______进行修饰,这是基因工程的延伸--蛋白质工程.
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.B表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程,该过程需要逆转录酶的参与.
(2)PCR技术可以在体外大量扩增目的基因;PCR技术的原理是DNA复制;PCR过程的条件有:模板(目的基因Ⅰ或目的基因Ⅱ)、原料(四种脱氧核苷酸)、能量和酶(热稳定DNA聚合酶).
(3)植酸酶基因能在水稻体内稳定遗传的关键是插入(整合)到染色体上的DNA中.科学家想获得活性更高的植酸酶,可采用蛋白质工程技术,即首先要设计预期的蛋白质结构,再推测应有的氨基酸序列,最终对基因进行修饰.
故答案为:
(1)大于 反转录酶
(2)PCR DNA复制 目的基因Ⅰ或目的基因Ⅱ耐高温
(3)插入(整合)到染色体上的DNA中 蛋白质结构 基因
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.B表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程,该过程需要逆转录酶的参与.
(2)PCR技术可以在体外大量扩增目的基因;PCR技术的原理是DNA复制;PCR过程的条件有:模板(目的基因Ⅰ或目的基因Ⅱ)、原料(四种脱氧核苷酸)、能量和酶(热稳定DNA聚合酶).
(3)植酸酶基因能在水稻体内稳定遗传的关键是插入(整合)到染色体上的DNA中.科学家想获得活性更高的植酸酶,可采用蛋白质工程技术,即首先要设计预期的蛋白质结构,再推测应有的氨基酸序列,最终对基因进行修饰.
故答案为:
(1)大于 反转录酶
(2)PCR DNA复制 目的基因Ⅰ或目的基因Ⅱ耐高温
(3)插入(整合)到染色体上的DNA中 蛋白质结构 基因
生物技术在农业生产、优良动物繁育、疾病诊治等方面,展现出诱人的前景.请根据以下材料回答相关问题:
材料一:经过一个世纪的发展,植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题(如粮食问题、花卉苗木生产等),为人类创造了巨大的财富.
(1)用植物花药进行离体培养时,要经过______过程才能培养成单倍体幼苗.
(2)枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗,其优点是不仅可以
______,还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖.
材料二:中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列.
(3)实验中选取的兔子的卵母细胞实际是处于______期的卵母细胞.如果多个供体细胞来自同一只大熊猫,培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同,分析其原因,下列正确的有______
A.性状变异可由环境条件引起 B.基因可能会发生突变
C.受体细胞的细胞质基因不同 D.细胞核基因发生了重组
(4)克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有______、______.(至少写两种)
(5)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,是因为这些细胞______.
材料三:利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素,具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点,该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题,从而为糖尿病患者带来福音.
(6)在乳腺生物发生器的操作过程中,人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上原因是______
;并能合成出人的胰岛素的原因是______.
正确答案
解:(1)植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程.
(2)微型繁殖技术即植物组织培养技术,属于无性生殖,能保持母本的优良性状.
(3)核移植时,应该选择处于MII中期的卵母细胞.如果多个供体细胞来自同一只大熊猫,培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同,其原因包括:①性状变异可由环境条件引起;②基因可能会发生突变;③受体细胞的细胞质基因不同.基因重组发生在减数分裂过程中,核移植形成克隆动物的过程中没有发生减数分裂,因此不会发生基因重组.
(4)克隆动物的培育主要采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术.
(5)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,是因为这些细胞保持了正常的二倍体核型.
(6)由于不同生物的DNA结构相同,因此一种生物的基因能够成功插入另一种生物的染色体上;由于不同生物共用一套遗传密码子,因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达.
故答案为:
(1)脱分化和再分化
(2)保持母本的优良性状
(3)MII中/减II中 ABC
(4)核移植、胚胎移植、早期胚胎培养
(5)保持了正常的二倍体核型
(6)人与牛的DNA结构相同不同生物共用同一套密码子
解析
解:(1)植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程.
(2)微型繁殖技术即植物组织培养技术,属于无性生殖,能保持母本的优良性状.
(3)核移植时,应该选择处于MII中期的卵母细胞.如果多个供体细胞来自同一只大熊猫,培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同,其原因包括:①性状变异可由环境条件引起;②基因可能会发生突变;③受体细胞的细胞质基因不同.基因重组发生在减数分裂过程中,核移植形成克隆动物的过程中没有发生减数分裂,因此不会发生基因重组.
(4)克隆动物的培育主要采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术.
(5)用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞,是因为这些细胞保持了正常的二倍体核型.
(6)由于不同生物的DNA结构相同,因此一种生物的基因能够成功插入另一种生物的染色体上;由于不同生物共用一套遗传密码子,因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达.
故答案为:
(1)脱分化和再分化
(2)保持母本的优良性状
(3)MII中/减II中 ABC
(4)核移植、胚胎移植、早期胚胎培养
(5)保持了正常的二倍体核型
(6)人与牛的DNA结构相同不同生物共用同一套密码子
根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)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.
(2)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______后才能进行受精作用;防止多精入卵的两道屏障依次为______、______
(3)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
(4)农杆菌介导法转基因需要利用农杆菌的Ti质粒完成,图1是Ti质粒的具体组成.(T-DNA区大小约17kb)
①若将图1中质粒用限制酶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,则电泳结果应为图2(箭头为电泳方向)中的______.
②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______.
③农杆菌介导法转基因原理如图3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)单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的;杂交瘤细胞可由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2次筛选,第一次是筛选杂交瘤细胞,第二次是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.
(2)给良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵;精子需要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 透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(3)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,这体现了生态工程的物种多样性原理.
(4)①图1中质粒有2个限制酶Ⅰ的切割位点,也有2个限制酶Ⅱ的切割位点,且该质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切后产生的各个片段大小不一致,其中有一个片段比较大.因此,该质粒被限制酶I与限制酶II进行完全酶切后能产生4种大小不同的片段.故选:A.
②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后,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.
③根据图3,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:激活vir区表达蛋白装配成通道复合体;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)杂交瘤 2
(2)促性腺激素 获能 透明带反应、卵黄膜封闭作用
(3)B
(4)①A
②导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
③受体 激活vir区表达蛋白装配成通道复合体;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)单克隆抗体是由杂交瘤细胞分泌的;杂交瘤细胞可由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2次筛选,第一次是筛选杂交瘤细胞,第二次是筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞.
(2)给良种母牛注射促性腺激素可促使其超数排卵;精子需要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 透明带反应、卵黄膜封闭作用.
(3)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,这体现了生态工程的物种多样性原理.
(4)①图1中质粒有2个限制酶Ⅰ的切割位点,也有2个限制酶Ⅱ的切割位点,且该质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切后产生的各个片段大小不一致,其中有一个片段比较大.因此,该质粒被限制酶I与限制酶II进行完全酶切后能产生4种大小不同的片段.故选:A.
②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后,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.
③根据图3,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:激活vir区表达蛋白装配成通道复合体;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)杂交瘤 2
(2)促性腺激素 获能 透明带反应、卵黄膜封闭作用
(3)B
(4)①A
②导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
③受体 激活vir区表达蛋白装配成通道复合体;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
基因工程
基因治疗主要选择腺相关病毒(简称AAV)作为基因载体(见图1).AAV是DNA小病毒,衣壳不能包装较大DNA分子.其基因组含有衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap等,但缺乏DNA复制激活基因E,感染细胞后不会复制增殖,对人体安全.当人体细胞同时感染含有基因E的DNA病毒如腺病毒(AD)后,AVV会复制增殖,形成具有侵染力的病毒粒子(含DNA和衣壳).
血友病是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子,导致机体出血.目前治疗的方法主要有两种(如图2),一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内,补充凝血因子;二是用含重组AVV的病毒粒子感染患者.
(1)在质粒重组之前需要进行的操作是______.
(2)重组AAV中去除了基因rep、cap,目的是______
______;重组AAV转染细胞产生病毒粒子,需要人工重组辅助质粒,这是因为______.
(3)比较两种治疗法,说出用重组AAV病毒粒子感染治疗的优点:______
(4)实验发现,用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染,都能收集到凝血因子,这一现象说明______.
(5)病毒粒子可能含有重组AAV或人工重组辅助质粒,就需要检验、提纯,检验可以用酶切结合电泳法.已知腺相关病毒(AAV)与人体DNA片段的EcoRI与BamHI的酶切位点如图2所示,两种酶分开切的电泳图如图3所示.则用这两种酶作用于重组AAV,电泳图正确的是______.
正确答案
解:(1)在质粒重组之前需要进行的操作是获取大量的目的基因.
(2)rep为病毒衣壳基因、cap为病毒复制相关蛋白基因,重组病毒去除这两种基因后不能在人体大量复制,提高安全性,又因为AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子,所以去除后保证AAV能结合较大目的基因片段;由图可知,重组AAV中没有cap和rep基因,所以需要人工重组辅助质粒参与提供腺相关病毒(AAV)复制所用酶以及衣壳蛋白的基因.
(3)结合图形可知,凝血因子进入人体内,由于代谢而导致数量下降,必须不断注射,而病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子,不需要经常注射.
(4)在不同的生物体细胞中,相同的重组AAV转染都能获得相同的蛋白质,说明生物共用一套遗传密码.
(5)根据题意,两种酶都使用可将重组AAV切割成四段,且总DNA片段长度为1230pp,故选:B.
故答案为:
(1)获取大量的目的基因
(2)重组AAV不能在人体大量复制,提高安全性,并保证AAV能结合较大目的基因片段 辅助质粒能提供腺相关病毒(AAV)复制所用酶以及衣壳蛋白的基因
(3)凝血因子进入人体内,由于代谢而导致数量下降,必须不断注射,而病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子,不需要经常注射
(4)生物共用一套遗传密码子
(5)B
解析
解:(1)在质粒重组之前需要进行的操作是获取大量的目的基因.
(2)rep为病毒衣壳基因、cap为病毒复制相关蛋白基因,重组病毒去除这两种基因后不能在人体大量复制,提高安全性,又因为AAV病毒衣壳不能包装较大DNA分子,所以去除后保证AAV能结合较大目的基因片段;由图可知,重组AAV中没有cap和rep基因,所以需要人工重组辅助质粒参与提供腺相关病毒(AAV)复制所用酶以及衣壳蛋白的基因.
(3)结合图形可知,凝血因子进入人体内,由于代谢而导致数量下降,必须不断注射,而病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子,不需要经常注射.
(4)在不同的生物体细胞中,相同的重组AAV转染都能获得相同的蛋白质,说明生物共用一套遗传密码.
(5)根据题意,两种酶都使用可将重组AAV切割成四段,且总DNA片段长度为1230pp,故选:B.
故答案为:
(1)获取大量的目的基因
(2)重组AAV不能在人体大量复制,提高安全性,并保证AAV能结合较大目的基因片段 辅助质粒能提供腺相关病毒(AAV)复制所用酶以及衣壳蛋白的基因
(3)凝血因子进入人体内,由于代谢而导致数量下降,必须不断注射,而病毒所携带的目的基因能在患者体内长期生产凝血因子,不需要经常注射
(4)生物共用一套遗传密码子
(5)B
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a-h为操作过程,请据图回答有关问题:
(1)图中数字标号代表的结构名称是①______②______③______.
(2)d操作的名称是______,要注意将内细胞团均等分割,否则会______若要对早期胚胎进行长期保存,应将其置于冷冻或液氮条件下.
(3)为了能确定目的基因已经导入到受精卵,相应的载体需要有______以便于进行检测.
(4)受体母牛必须和供体牛属于同一物种.移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知,图中①是滋养层,②是囊胚腔,③是内细胞团.
(2)图中d表示胚胎分割移植.对囊胚期的胚胎进行分割时,需要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(3)为了能确定目的基因已经导入到受精卵,相应的载体需要有标记基因以便于进行检测.
(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
故答案为:
(1)①滋养层 ②囊胚腔 ③内细胞团
(2)胚胎分割移植 会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
(3)标记基因
(4)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
解析
解:(1)由以上分析可知,图中①是滋养层,②是囊胚腔,③是内细胞团.
(2)图中d表示胚胎分割移植.对囊胚期的胚胎进行分割时,需要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(3)为了能确定目的基因已经导入到受精卵,相应的载体需要有标记基因以便于进行检测.
(4)移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
故答案为:
(1)①滋养层 ②囊胚腔 ③内细胞团
(2)胚胎分割移植 会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育
(3)标记基因
(4)受体子宫对外来胚胎不发生排斥反应.
【生物--现代生物科技专题】
应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品.请根据如图回答问题:
(1)①过程是指______,是基因工程的核心步骤.
(2)②常采用的方法是______;为了确定耐盐转基因大豆是否培育成功,既要用放射性同位素标记的______作探针进行分子杂交检测,又要用______方法从个体水平鉴定大豆植株的耐盐性.
(3)图中A细胞应是______细,B细胞具有______特点.
(4)④过程需要适宜的温度和pH、营养、______和气体环境,其中CO2的作用是______.
正确答案
解:(1)图中①过程是基因表达载体的构建,是基因工程的核心步骤.
(2)目的基因导入植物细胞的方法常采用农杆菌转化法;为了确定耐盐转基因大豆是否培育成功,既要用分子水平检测目的基因是否导入,又要用个体水平进行检测是否具有耐盐碱性,因此既要用放射性同位素标记的耐盐基因作探针进行分子杂交检测,又要用一定浓度盐水浇灌方法从个体水平鉴定大豆植株的耐盐性.
(3)抗体是由浆细胞分泌产生的,因此图中A细胞应是浆细胞或效应B细胞,通过检测筛选获得的B细胞既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体特点.
(4)动物细胞培养过程需要适宜的温度和pH、营养、无菌、无毒的环境和气体环境,其中CO2的作用是维持培养液的PH.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建
(2)农杆菌转化法 耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(或移栽到盐碱池中)
(3)浆(或效应B) 既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体
(4)无菌、无毒的环境 维持培养液的PH
解析
解:(1)图中①过程是基因表达载体的构建,是基因工程的核心步骤.
(2)目的基因导入植物细胞的方法常采用农杆菌转化法;为了确定耐盐转基因大豆是否培育成功,既要用分子水平检测目的基因是否导入,又要用个体水平进行检测是否具有耐盐碱性,因此既要用放射性同位素标记的耐盐基因作探针进行分子杂交检测,又要用一定浓度盐水浇灌方法从个体水平鉴定大豆植株的耐盐性.
(3)抗体是由浆细胞分泌产生的,因此图中A细胞应是浆细胞或效应B细胞,通过检测筛选获得的B细胞既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体特点.
(4)动物细胞培养过程需要适宜的温度和pH、营养、无菌、无毒的环境和气体环境,其中CO2的作用是维持培养液的PH.
故答案为:
(1)基因表达载体的构建
(2)农杆菌转化法 耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌(或移栽到盐碱池中)
(3)浆(或效应B) 既能迅速大量增殖又能产生专一性抗体
(4)无菌、无毒的环境 维持培养液的PH
(2016•徐汇区一模)回答下列有关遗传信息传递与表达的问题.
纤维素分子因为分子量大,不能直接进入酵母细胞,并且酵母菌无法分解环境中的纤维素.为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞.其所用质粒及其酶切位点如图甲,外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙,根据要求回答以下问题:
(1)为了防止酶切片段的自身环化,实现工程目标,应选用限制酶______和______同时切割质粒和外源DNA.
(2)根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后,如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒,则获得的酶切片段数为______.
(3)作用于图a位置的酶有______(多选)
A.DNA解旋酶B.DNA连接酶
C.DNA聚合酶
D.限制酶
科学家进一步构建了含3种不同基因片段的重组质粒,进行了一系列的研究.下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图.
(4)设置菌株Ⅰ作为对照,是为了验证______和______不携带纤维素酶基因.
(5)将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上,其中菌株Ⅱ不能存活,原因是缺少______,导致______.
正确答案
解:(1)为防止酶切片段的自身连接,可选用的不同的限制酶组合,使形成的黏性末端不同,以防止自身环化.
(2)根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后,如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒,由于在质粒和目的基因中各有一个BamHⅠ酶识别位点,则获得的酶切片段数为 2.
(3)图a位置为磷酸二酯键,作用的酶有:DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶;DNA解旋酶作用的位点是b氢键.
(4)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因,即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素.
(5)将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上,其中菌株Ⅱ不能存活,原因是缺少信号肽编码序列,导致所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外,分解细胞外的纤维素,使得细胞无可利用的碳源.
故答案为:
(1)HindⅢ和PstⅠ
(2)2
(3)BCD
(4)质粒DNA 酵母菌核基因
(5)信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外,分解细胞外的纤维素,使得细胞无可利用的碳源
解析
解:(1)为防止酶切片段的自身连接,可选用的不同的限制酶组合,使形成的黏性末端不同,以防止自身环化.
(2)根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后,如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒,由于在质粒和目的基因中各有一个BamHⅠ酶识别位点,则获得的酶切片段数为 2.
(3)图a位置为磷酸二酯键,作用的酶有:DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶;DNA解旋酶作用的位点是b氢键.
(4)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因,即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素.
(5)将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上,其中菌株Ⅱ不能存活,原因是缺少信号肽编码序列,导致所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外,分解细胞外的纤维素,使得细胞无可利用的碳源.
故答案为:
(1)HindⅢ和PstⅠ
(2)2
(3)BCD
(4)质粒DNA 酵母菌核基因
(5)信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外,分解细胞外的纤维素,使得细胞无可利用的碳源
如图是人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物(大肠细菌)生产甲种生物的一种蛋白质.请根据下面的示意图回答问题:
(1)①操作过程需加入的物质有______、______和ATP,④是目的基因的表达过程,此过程包括______.
(2)在此基因工程中,将目的基因导入大肠杆菌最可能的途径是用______处理细胞,使细胞成为______细胞,然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合,在一定温度下完成转化.但实际上由于只有少数细胞能完成转化,所以在基因工程的操作步骤中必须要有最后一个步骤______.
(3)基因工程的核心步骤是______.
正确答案
解:(1)①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程,该过程需加入四种脱氧核苷酸、逆转录酶和ATP.④是目的基因的表达过程,此过程包括遗传信息的转录和翻译.
(2)将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,即用Ca2+处理微生物细胞,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合,在一定温度下完成转化.基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定.
(3)基因工程的核心是基因表达载体的构建.
故答案为:
(1)四种脱氧核苷酸 逆转录酶 遗传信息的转录和翻译
(2)Ca2+感受态 目的基因的检测和鉴定
(3)基因表达载体的构建
解析
解:(1)①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程,该过程需加入四种脱氧核苷酸、逆转录酶和ATP.④是目的基因的表达过程,此过程包括遗传信息的转录和翻译.
(2)将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法,即用Ca2+处理微生物细胞,使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态,然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合,在一定温度下完成转化.基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定.
(3)基因工程的核心是基因表达载体的构建.
故答案为:
(1)四种脱氧核苷酸 逆转录酶 遗传信息的转录和翻译
(2)Ca2+感受态 目的基因的检测和鉴定
(3)基因表达载体的构建
矮牵牛花瓣紫色的深浅是由花青素的含量高低决定的.而査尔酮合成酶(CHS)的含量决定着花青素的合成速度,科研人员尝试通过基因工程增加更多CHS基因使紫花矮牵牛花瓣颜色加深.
(1)科研人员首先需要获取CHS基因,可以从紫花矮牵牛的花瓣细胞中提取______,经______获得cDNA,也可测定CHS的______序列,推测出其基因序列,通过化学方法人工合成,上述两种方法获得CHS基因是否具有内含子?______(填“有”或“有”).
(2)然后将CHS基因与______结合,构建______,此步骤也是基因工程的核心.通过______转化法.将其导入矮牵牛叶肉细胞中.将筛选出的成功导入CHS基因的叶肉细胞利用______技术培育获得转基因的矮牵牛植株;
(3)与预期结果相反.许多转基因植株的花色不但没有变深.反而成为白色.研究人员从白色植株体内提取RNA进行研究,发现了同CHS基因的mRNA互补的反义RNA.科学家推测.反义RNA与mRNA形成了______,从而使mRNA不能与______(填一种细胞器的名称)结合,阻止了______的结合,从而出现了白色花瓣的矮牵牛.
正确答案
解:(1)控制色素形成的基因只能在花瓣细胞中表达,因此可以从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA,经反转录获得cDNA(CHS)基因,也可以测定CHS的氨基酸序列,推测出其基因序列,再通过化学方法人工合成.由于DNA的内含子片段转录后从mRNA中被切除了,所以上述两种方法获得CHS基因是没有内含子的.
(2)获得目的基因后,将CHS基因与运载体结合形成基因表达载体,然后将目的导入受体细胞,导入植物细胞常用农杆菌转化法;将导入CHS基因的叶片细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术.
(3)根据题意分析,细胞内转录出了部分与mRNA序列互补的反义RNA,则反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,从而使mRNA不能与核糖体结合,阻止了查尔酮合成酶(CHS)的结合,从而出现了白色花瓣的矮牵牛.
故答案为:
(1)mRNA 反转录 氨基酸 没有 没有
(2)运载体 基因表达载体 农杆菌 植物组织培养
(3)双链RNA 核糖体 查尔酮合成酶(CHS)
解析
解:(1)控制色素形成的基因只能在花瓣细胞中表达,因此可以从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA,经反转录获得cDNA(CHS)基因,也可以测定CHS的氨基酸序列,推测出其基因序列,再通过化学方法人工合成.由于DNA的内含子片段转录后从mRNA中被切除了,所以上述两种方法获得CHS基因是没有内含子的.
(2)获得目的基因后,将CHS基因与运载体结合形成基因表达载体,然后将目的导入受体细胞,导入植物细胞常用农杆菌转化法;将导入CHS基因的叶片细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术.
(3)根据题意分析,细胞内转录出了部分与mRNA序列互补的反义RNA,则反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA,从而使mRNA不能与核糖体结合,阻止了查尔酮合成酶(CHS)的结合,从而出现了白色花瓣的矮牵牛.
故答案为:
(1)mRNA 反转录 氨基酸 没有 没有
(2)运载体 基因表达载体 农杆菌 植物组织培养
(3)双链RNA 核糖体 查尔酮合成酶(CHS)
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