- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:
(1)在基因工程中,A表示目的基因,如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因,①过程使用的酶是______;B表示构建的基因表达载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及______等,其中启动子是______酶识别和结合的部位.
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中②过程常用的方法是______,使用的绵羊受体细胞为______,④用到的生物技术主要有动物细胞培养和______.若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质,在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有______,这种转基因动物称被为______.
(3)B→D为转基因抗虫棉的培育过程,其中③过程常用的方法是______,若使用的棉花受体细胞为体细胞,⑤表示的生物技术是______.要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是______,以______作为探针.
正确答案
解:(1)在基因工程中,A表示目的基因,需用限制酶从苏云金杆菌中获得抗虫基因.B表示构建的基因表达载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位.
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中②过程常用的方法是显微注射技术,使用的绵羊受体细胞为受精卵,④用到的生物技术主要有动物细胞培养和胚胎移植.若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质,在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有乳腺蛋白基因的启动子,这类转基因动物被称为乳腺(房)生物反应器.
(3)B→D为转基因抗虫棉的培育过程,其中③过程常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入受体细胞.要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作.方法是将受体细胞进行植物组织培养,并以分子杂交技术,用目的基因的一条链作为探针,检测目的基因是否转录出了mRNA.
故答案为:
(1)限制酶 标记基因 RNA聚合
(2)显微注射技术 受精卵 胚胎移植 乳腺蛋白基因的启动子 乳腺(或乳房)生物反应器
(3)农杆菌转化法 植物组织培养 分子杂交技术 用目的基因的一条链
解析
解:(1)在基因工程中,A表示目的基因,需用限制酶从苏云金杆菌中获得抗虫基因.B表示构建的基因表达载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及标记基因等,其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位.
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中②过程常用的方法是显微注射技术,使用的绵羊受体细胞为受精卵,④用到的生物技术主要有动物细胞培养和胚胎移植.若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质,在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有乳腺蛋白基因的启动子,这类转基因动物被称为乳腺(房)生物反应器.
(3)B→D为转基因抗虫棉的培育过程,其中③过程常用的方法是农杆菌转化法,将目的基因导入受体细胞.要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作.方法是将受体细胞进行植物组织培养,并以分子杂交技术,用目的基因的一条链作为探针,检测目的基因是否转录出了mRNA.
故答案为:
(1)限制酶 标记基因 RNA聚合
(2)显微注射技术 受精卵 胚胎移植 乳腺蛋白基因的启动子 乳腺(或乳房)生物反应器
(3)农杆菌转化法 植物组织培养 分子杂交技术 用目的基因的一条链
转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞):
(1)图中①过程用到的酶是______,所形成的B叫做______,B是由______、
______、______和______等部分组成.
(2)②过程常用______处理农杆菌,使之成为______细胞,利于完成转化过程.
将目的基因导入受体细胞的方法很多,在该题中涉及到的方法是______.
(3)在分子水平上,可采用______的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原.
正确答案
解:(1)①表示基因表达载体的构建过程,需用DNA连接酶将目的基因和运载体(质粒)连接形成重组质粒.B是基因表达载体,由启动子、终止子、目的基因和标记基因等部分构成.
(2)将目的基因导入微生物细胞时,常用CaCl2(Ca2+)处理微生物细胞(农杆菌),使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,利于重组质粒进入微生物细胞(农杆菌).将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法.
(3)在分子水平上的检测方法有DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原-抗体杂交法.要检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原,可采用抗原-抗体杂交法.
故答案为:
(1)DNA连接酶 基因表达载体(重组质粒) 启动子、终止子、目的基因 标记基因
(2)CaCl2溶液(或Ca2+) 感受态 农杆菌转化法
(3)抗原-抗体杂交
解析
解:(1)①表示基因表达载体的构建过程,需用DNA连接酶将目的基因和运载体(质粒)连接形成重组质粒.B是基因表达载体,由启动子、终止子、目的基因和标记基因等部分构成.
(2)将目的基因导入微生物细胞时,常用CaCl2(Ca2+)处理微生物细胞(农杆菌),使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态细胞,利于重组质粒进入微生物细胞(农杆菌).将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法.
(3)在分子水平上的检测方法有DNA分子杂交技术、分子杂交技术和抗原-抗体杂交法.要检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原,可采用抗原-抗体杂交法.
故答案为:
(1)DNA连接酶 基因表达载体(重组质粒) 启动子、终止子、目的基因 标记基因
(2)CaCl2溶液(或Ca2+) 感受态 农杆菌转化法
(3)抗原-抗体杂交
中科院动物研究所研究小组已培育出中国首例转基因猕猴.这一研究成果标志着中国科学家在灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平.如图是转基因猕猴培育过程示意图,据图回答.
(1)过程②中常用______技术将目的基因导入受精卵.
(2)如果⑤过程在体外进行,那么卵母细胞需要培养到______,精子需要进行______,常用的处理方法有______.
(3)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持______.
(4)图中⑦过程称为______,为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,此前需对代孕雌猴做______处理.
(5)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可采用______技术.若选用囊胚期的胚胎,操作过程中要特别注意的问题是______.
正确答案
解:(1)过程②表示将目的基因导入受体细胞,当受体细胞是动物细胞(受精卵)时,常采用显微注射法.
(2)⑤过程在体外进行,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂第二次分裂中期,才可以与精子完成受精作用,对精子进行获能处理方法包括培养法和化学诱导法.
(3)动物细胞培养时需要一定的其他环境,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液的pH.
(4)由以上分析可知,图中⑦为胚胎移植过程;胚胎移植前需对代孕雌猴作同期发情处理,使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,为移植入的胚胎提供相同的生理环境.
(5)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行胚胎分割;对囊胚期的胚胎进行分割时,需要对囊胚的内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的进一步发育.
故答案为:
(1)显微注射
(2)MII中期 (精子)获能处理 培养法或者化学诱导法
(3)培养液的pH
(4)胚胎移植 同期发情
(5)胚胎分割 将内细胞团均等分割
解析
解:(1)过程②表示将目的基因导入受体细胞,当受体细胞是动物细胞(受精卵)时,常采用显微注射法.
(2)⑤过程在体外进行,需要将所采集到的卵母细胞在体外培养到减数分裂第二次分裂中期,才可以与精子完成受精作用,对精子进行获能处理方法包括培养法和化学诱导法.
(3)动物细胞培养时需要一定的其他环境,除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持培养液的pH.
(4)由以上分析可知,图中⑦为胚胎移植过程;胚胎移植前需对代孕雌猴作同期发情处理,使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同,为移植入的胚胎提供相同的生理环境.
(5)来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,因此若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对早期胚胎进行胚胎分割;对囊胚期的胚胎进行分割时,需要对囊胚的内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的进一步发育.
故答案为:
(1)显微注射
(2)MII中期 (精子)获能处理 培养法或者化学诱导法
(3)培养液的pH
(4)胚胎移植 同期发情
(5)胚胎分割 将内细胞团均等分割
如图所示为利用农杆菌转化法培育具有某种抗盐性状的植株的流程图,请回到以下问题:
(1)质粒DNA呈______(“链状”或“环状”).将抗体基因从DNA分子切割下来所用工具酶是______,该酶的特点是______.
(2)获取目的基因后,还需要适当的载体,基因工程常用的载体有______等三种.将目的基因与完整的载体拼接在一起,还要用到另外一种工具酶,即______,该操作用到的其中一种酶与获得目的基因的所用的酶有什么限制?______.
(3)图中的受体菌指的是______,从分子水平检测植株内是否有目的基因的方法有______,除此以外,从个体水平上可以采用的方法是______.
(4)该育种方法所利用的生物技术有______.
正确答案
解:(1)质粒DNA呈环状.将抗体基因从DNA分子切割下来所用工具酶是限制酶,能识别特定的脱氧核苷酸序列,具有专一性.
(2)基因工程常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等三种.将目的基因与完整的载体拼接在一起,需要用到同一种限制酶和DNA连接酶.
(3)图中的受体菌指的是农杆菌,从分子水平检测植株内是否有目的基因可用DNA分子杂交的方法,也可从个体水平上,将该植物种植在盐浓度较高的土壤上,观察植株的生长状况.
(4)利用农杆菌转化法培育具有某种抗盐性状的植株所利用的生物技术有重组DNA分子技术和植物组织培养技术.
故答案为:
(1)环状 限制酶 识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点
(2)质粒、动植物病毒和噬菌体 DNA连接酶 同一种限制酶
(3)农杆菌 DNA分子杂交 将该植物种植在盐浓度较高的土壤上,观察植株的生长状况
(4)重组DNA分子技术和植物组织培养技术
解析
解:(1)质粒DNA呈环状.将抗体基因从DNA分子切割下来所用工具酶是限制酶,能识别特定的脱氧核苷酸序列,具有专一性.
(2)基因工程常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等三种.将目的基因与完整的载体拼接在一起,需要用到同一种限制酶和DNA连接酶.
(3)图中的受体菌指的是农杆菌,从分子水平检测植株内是否有目的基因可用DNA分子杂交的方法,也可从个体水平上,将该植物种植在盐浓度较高的土壤上,观察植株的生长状况.
(4)利用农杆菌转化法培育具有某种抗盐性状的植株所利用的生物技术有重组DNA分子技术和植物组织培养技术.
故答案为:
(1)环状 限制酶 识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点
(2)质粒、动植物病毒和噬菌体 DNA连接酶 同一种限制酶
(3)农杆菌 DNA分子杂交 将该植物种植在盐浓度较高的土壤上,观察植株的生长状况
(4)重组DNA分子技术和植物组织培养技术
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
(2015春•山东校级期中)图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病的过程图解.请据图回答:
(1)图中②所示的结构名称是______.
(2)图中④所示的生物技术名称是______.
(3)过程③通常选用⑤______作为受体细胞,选择⑤的原因是它具有______、______的特点.
(4)过程④通常用②做受体细胞的原因是______.导入目的基因常用的方法是______.
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是______.
正确答案
解:(1)由以上分析可知:囊胚中含有内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团具有发育的全能性,作为基因工程的受体细胞,因此图中②是内细胞团.
(2)由以上分析可知:图中④表示采用基因工程技术将健康胰岛β细胞基因导入受体细胞中.
(3)细胞核移植过程中,通常用去核的卵细胞作为受体细胞,其原因除了它体积大、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)基因工程中,由于胚胎干细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞,因此通常用这些做受体细胞.将目的基因导入动物细胞常用显微注射法.
(5)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.
故答案为:
(1)内细胞团(胚胎干细胞)
(2)转基因技术(基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术均可)
(3)去核的卵细胞 体积大易操作、营养物质丰富、含有促进细胞核全能性表达的物质(期中任何两条都可得分)
(4)这些细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞 显微注射法
(5)没有排斥反应
解析
解:(1)由以上分析可知:囊胚中含有内细胞团和滋养层细胞,其中内细胞团具有发育的全能性,作为基因工程的受体细胞,因此图中②是内细胞团.
(2)由以上分析可知:图中④表示采用基因工程技术将健康胰岛β细胞基因导入受体细胞中.
(3)细胞核移植过程中,通常用去核的卵细胞作为受体细胞,其原因除了它体积大、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)基因工程中,由于胚胎干细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞,因此通常用这些做受体细胞.将目的基因导入动物细胞常用显微注射法.
(5)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.
故答案为:
(1)内细胞团(胚胎干细胞)
(2)转基因技术(基因工程、DNA重组技术、基因拼接技术均可)
(3)去核的卵细胞 体积大易操作、营养物质丰富、含有促进细胞核全能性表达的物质(期中任何两条都可得分)
(4)这些细胞分化程度极低,具有全能性,可以定向地诱导分化为各类细胞 显微注射法
(5)没有排斥反应
I.逆转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图1所示.图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因.(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点).
(1)逆转录的模板是______,原料是______.
(2)在构建重组质粒时,目的基因应插入到该质粒的位置是______,此过程需使用的酶是______.为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加______的培养基进行培养.获取大量重组质粒后,将其再转入到某种哺乳动物细胞中,可获得大量重组逆转录病毒.
Ⅱ.图2为培育转基因小鼠基本过程的示意图.请回答下列问题:
(3)如A为重组质粒溶液,将其导人原核期受精卵的方法是______;如A为重组逆转录病毒,还可采取______方法.
(4)小鼠出生后可从其尾巴提取______分子,通过______方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
(5)若目的基因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小鼠的方法是______.
正确答案
解:(1)逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,所需要的模板为RNA,原料为四种脱氧核苷酸.
(2)基因工程需要工具酶是限制酶和DNA连接酶;用到的限制酶不能破坏标记基因(抗生素A抗性基因),且应该整合到“逆转录病毒序列”上;抗生素A抗性基因为标记基因,用来帮助筛选目的基因.
(3)用显微注射技术将重组质粒溶液导人受精卵;如A为重组逆转录病毒,还可采取感染方法.
(4)小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子,通过DNA分子杂交方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
(5)目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上,对应的同源染色体上无对应的等位基因;让转基因小鼠相互交配,就能获得转基因纯合子小鼠.
故答案为:I(1)RNA (四种)脱氧核苷酸
(2)F(逆转录病毒序列) 限制酶和DNA连接酶(缺一不得分) 抗生素
II(3)显微注射(法) 感染(侵染)
(4)DNA DNA分子杂交(或核酸分子杂交)
(5)转基因小鼠间相互交配(或杂交)
解析
解:(1)逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,所需要的模板为RNA,原料为四种脱氧核苷酸.
(2)基因工程需要工具酶是限制酶和DNA连接酶;用到的限制酶不能破坏标记基因(抗生素A抗性基因),且应该整合到“逆转录病毒序列”上;抗生素A抗性基因为标记基因,用来帮助筛选目的基因.
(3)用显微注射技术将重组质粒溶液导人受精卵;如A为重组逆转录病毒,还可采取感染方法.
(4)小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子,通过DNA分子杂交方法,可检测出携带目的基因的小鼠.
(5)目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上,对应的同源染色体上无对应的等位基因;让转基因小鼠相互交配,就能获得转基因纯合子小鼠.
故答案为:I(1)RNA (四种)脱氧核苷酸
(2)F(逆转录病毒序列) 限制酶和DNA连接酶(缺一不得分) 抗生素
II(3)显微注射(法) 感染(侵染)
(4)DNA DNA分子杂交(或核酸分子杂交)
(5)转基因小鼠间相互交配(或杂交)
科学家研究发现绒山羊的羊绒质量与毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因密切相关,获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图1所示.图2表示KIFⅡ基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程,A、B、C、D为四种识别切割序列完全不同的限制酶的酶切位点.已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb(1kb=1000对碱基),其中A~B区域长度为0.8kb,B~C区域长度为0.2kb,C~D区域长度为0.5kb.请回答下列问题:
(1)图1中构建的重组表达载体,目的基因的上游应有______,它是______酶识别和结合的部位,驱动基因的转录.
(2)在图1过程③中,用______激素处理以获取更多的卵(母)细胞,这些卵(母)细胞需在体外培养到______期,方可进行过程④的操作.
(3)图1中过程④采用的生物技术是______,得到的重组细胞发育为早期胚胎后,可通过______技术获得较多胚胎.
(4)现分别用限制酶A、D切割图2中重组质粒pZHZ2样品,结果被酶A切割成1.7kb和3.4kb两个片段,被酶D切割成1.9kb和3.2kb两个片段.据此判断KIFⅡ基因大小为______,并请将目的基因内部的酶D切割位点用相应的字母(D)标注在图3中.
正确答案
解:(1)图1中构建的重组表达载体,其组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因,其中目的基因的上游应有启动子,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录.
(2)在图1过程③中,用促性腺激素处理进行超数排卵,以获取更多的卵(母)细胞,这些卵(母)细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期才能成熟,才具备受精的能量,方可进行过程④细胞核移植的操作.
(3)图1中过程④采用的生物技术是细胞核移植,得到的重组细胞发育为早期胚胎后,一般是在桑椹胚或囊胚期,可通过胚胎分割技术获得较多胚胎.
(4)已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,其中BC区域长度为0.2kb,所以切去BC段后的质粒长度为3.7-0.2=3.5kb.现用限制酶A、D切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶A切割成1.7kb和3.4kb两个片段,可知重组质粒pZHZ2的总长度为1.7+3.4=5.1kb,所以KIFⅡ基因长度为5.1-3.5=1.6kb.重组质粒中A的切割位点距B的切割位点0.8kb,单独用限制酶A切割后产生1.7kb和3.4kb两个片段,说明在重组质粒中除了图中标示出来的A酶识别位点外,还有一个A酶识别位点;D酶的酶切位点距C0.5kb,用D单独酶切后产生1.9kb和3.2kb两个片段,说明在重组质粒中含有一个D的酶切位点,根据题中信息提示“目的基因内部的酶D切割位点用相应的字母(D)标注在图3中”,可确定在BC之间含有D的一个识别位点,D的识别位点在距B右侧0.2kb处,距A右侧1.0kb处,如下图所示.
故答案为:
(1)启动子 RNA聚合
(2)促性腺 减数第二次分裂中期
(3)细胞核移植 胚胎分割
(4)1.6kb
解析
解:(1)图1中构建的重组表达载体,其组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因,其中目的基因的上游应有启动子,它是RNA聚合酶识别和结合的部位,驱动基因的转录.
(2)在图1过程③中,用促性腺激素处理进行超数排卵,以获取更多的卵(母)细胞,这些卵(母)细胞需在体外培养到减数第二次分裂中期才能成熟,才具备受精的能量,方可进行过程④细胞核移植的操作.
(3)图1中过程④采用的生物技术是细胞核移植,得到的重组细胞发育为早期胚胎后,一般是在桑椹胚或囊胚期,可通过胚胎分割技术获得较多胚胎.
(4)已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,其中BC区域长度为0.2kb,所以切去BC段后的质粒长度为3.7-0.2=3.5kb.现用限制酶A、D切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶A切割成1.7kb和3.4kb两个片段,可知重组质粒pZHZ2的总长度为1.7+3.4=5.1kb,所以KIFⅡ基因长度为5.1-3.5=1.6kb.重组质粒中A的切割位点距B的切割位点0.8kb,单独用限制酶A切割后产生1.7kb和3.4kb两个片段,说明在重组质粒中除了图中标示出来的A酶识别位点外,还有一个A酶识别位点;D酶的酶切位点距C0.5kb,用D单独酶切后产生1.9kb和3.2kb两个片段,说明在重组质粒中含有一个D的酶切位点,根据题中信息提示“目的基因内部的酶D切割位点用相应的字母(D)标注在图3中”,可确定在BC之间含有D的一个识别位点,D的识别位点在距B右侧0.2kb处,距A右侧1.0kb处,如下图所示.
故答案为:
(1)启动子 RNA聚合
(2)促性腺 减数第二次分裂中期
(3)细胞核移植 胚胎分割
(4)1.6kb
随着人们生活水平的提高,乳制品需求越来越大,为了扩大生产,提高产崽率,要进行良种牛的培育.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,据图回答有关问题:
(1)体外受精前对公牛的精子要进行______处理,图中对奶牛用激素进行处理,目的
是______.判断卵子是否受精的标志通常是______.
(2)图中①将来发育成______,在对嚢胚阶段的胚胎逬行分割时,操作的技术关键是______.
(3)f操作的名称是______,与一般的繁育良种动物方式相比,其优势是______.
(4)若要让图中外源基因的表达产物在转基因牛D的乳汁中表达,应将外源基因的首端与______等调控组件结合.对于植物来说,导入外源基因,容易引起基因污染,应将外源基因导入______内.
(5)“试管牛”与“克隆牛”的本质区別是______.克隆技术在带来巨大社会效益和经济效益的同时,也对人们的传统观念造成极大冲击,我国政府的态度是禁止对人类逬行______克隆.
正确答案
解:(1)精子获能后才能参与受精;图中对奶牛用激素进行处理的目的是超数排卵.判断卵子是否受精的标志通常是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体.
(2)图中①是滋养层,将来发育成胎儿的胎盘和胎膜;在对嚢胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(3)f表示胚胎移植,与一般的繁育良种动物方式相比,其优势是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力.
(4)若要让图中外源基因的表达产物在转基因牛D的乳汁中表达,应将外源基因的首端与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合.对于植物来说,导入外源基因,容易引起基因污染,应根据细胞质遗传的特点,将外源基因导入线粒体或叶绿体内.
(5)“试管牛”的培育采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖,而“克隆牛”的培养采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于无性生殖.因此,两者的本质区別是“试管牛”的培育为有性生殖,“克隆牛”的培育为无性生殖.我国政府对克隆技术的态度是禁止对人类进行生殖性克隆,不反对治疗性克隆.
故答案为:
(1)获能 超数排卵 在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体
(2)胎儿的胎盘和胎膜 均等分割
(3)胚胎移植 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(4)乳腺蛋白基因的启动子 线粒体或叶绿体
(5)“试管牛”的培育为有性生殖,“克隆牛”的培育为无性生殖 生殖性
解析
解:(1)精子获能后才能参与受精;图中对奶牛用激素进行处理的目的是超数排卵.判断卵子是否受精的标志通常是在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体.
(2)图中①是滋养层,将来发育成胎儿的胎盘和胎膜;在对嚢胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团进行均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育.
(3)f表示胚胎移植,与一般的繁育良种动物方式相比,其优势是可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力.
(4)若要让图中外源基因的表达产物在转基因牛D的乳汁中表达,应将外源基因的首端与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合.对于植物来说,导入外源基因,容易引起基因污染,应根据细胞质遗传的特点,将外源基因导入线粒体或叶绿体内.
(5)“试管牛”的培育采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于有性生殖,而“克隆牛”的培养采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术,属于无性生殖.因此,两者的本质区別是“试管牛”的培育为有性生殖,“克隆牛”的培育为无性生殖.我国政府对克隆技术的态度是禁止对人类进行生殖性克隆,不反对治疗性克隆.
故答案为:
(1)获能 超数排卵 在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体
(2)胎儿的胎盘和胎膜 均等分割
(3)胚胎移植 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
(4)乳腺蛋白基因的启动子 线粒体或叶绿体
(5)“试管牛”的培育为有性生殖,“克隆牛”的培育为无性生殖 生殖性
多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损.成熟的番茄果实中,PG合成显著增加,能使果实变红变软,不利于保鲜.利用基因工程减少PG基因的表达,可延长果实保质期.科学家将PG基因反向接到Ti质粒上,导入番茄细胞中,得到转基因番茄,具体操作流程如图1.据图回答下列问题:
(1)若已获取PG的mRNA,可通过______获取PG基因.
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后,可用含有______的培养基进行筛选,理由是______.之后,还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞______现象来鉴别细胞壁是否再生.
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA,且能与______互补结合,因此可抑制PG基因的正常表达.若______,则可确定转基因番茄培育成功.
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用______技术;其中,愈伤组织经______形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加______.
(5)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图2.据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是______,单株鲜重的变化趋势是______.据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量______(能、不能)满足自身最佳生长的需要.
(6)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应______(降低,增加)培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力.
正确答案
解:(1)已获取PG的mRNA,可通过逆转录法获得目的基因.
(2)由图可知重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏,故可用含卡那霉素的培养基进行筛选.之后,还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生.
(3)由以上分析可知,反义RNA和与天然PG基因转录的mRNA结合,从而抑制翻译过程;若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长,则可确定转基因番茄成功.
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用植物组织培养技术;其中,愈伤组织经再分化形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素).
(5)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图2.据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是逐渐减小,单株鲜重的变化趋势是先增加后下降.据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量不能满足自身最佳生长的需要.
(6)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应降低培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力.
故答案为:
(1)逆转录法
(2)卡那霉素 重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏 是否发生质壁分离
(3)天然PG基因转录的mRNA 番茄果实的保质期延长
(4)植物组织培养 再分化(或细胞的增殖和分化) 植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素)
(5)逐渐减小 先增加后下降 不能
(6)降低
解析
解:(1)已获取PG的mRNA,可通过逆转录法获得目的基因.
(2)由图可知重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏,故可用含卡那霉素的培养基进行筛选.之后,还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中,观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生.
(3)由以上分析可知,反义RNA和与天然PG基因转录的mRNA结合,从而抑制翻译过程;若转基因番茄的保质期比非转基因番茄长,则可确定转基因番茄成功.
(4)将转入反向链接PG基因的番茄细胞培育成完整的植株,需要用植物组织培养技术;其中,愈伤组织经再分化形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素).
(5)将某植物试管苗培养在含不同浓度蔗糖的培养基上一段时间后,单株鲜重和光合作用强度的变化如图2.据图分析,随着培养基中蔗糖浓度的增加,光合作用强度的变化趋势是逐渐减小,单株鲜重的变化趋势是先增加后下降.据图判断,培养基中不含蔗糖时,试管苗光合作用产生的有机物的量不能满足自身最佳生长的需要.
(6)据图推测,若要在诱导试管苗生根的过程中提高其光合作用能力,应降低培养基中蔗糖浓度,以便提高试管苗的自养能力.
故答案为:
(1)逆转录法
(2)卡那霉素 重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏 是否发生质壁分离
(3)天然PG基因转录的mRNA 番茄果实的保质期延长
(4)植物组织培养 再分化(或细胞的增殖和分化) 植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素)
(5)逐渐减小 先增加后下降 不能
(6)降低
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