- 基因工程的基本操作程序
- 共6244题
正常基因可以控制合成凝血因子F8,甲型血友病的产生是因为控制合成凝血因子F8的基因的中间部分碱基缺失,不能合成凝血因子F8.为了探明Ⅳ-2的病因,医院对上述遗传系谱图中的Ⅲ、Ⅳ代成员的该等位基因片段进行了PCR扩增,然后对扩增产物进行凝胶电泳,电泳的结果如图:
(1)从DNA分子上将上述相关基因片段取出,需要______酶.
(2)Ⅲ-3的基因型是(只考虑血友病及其相对性状)______.
(3)根据电泳结果与遗传系谱图,推论Ⅳ2的无血友病XXY症的形成原因______.
正确答案
解:(1)从DNA分子上获取相关基因片段需要限制性内切酶.
(2)甲型血友病的产生是因为控制合成凝血因子F8的基因的中间部分碱基缺失,所以致病基因比正常基因短.电泳形成两条带的个体同时含有正常基因(H)和致病基因(h),所以Ⅲ-3的基因型是XHXh.
(3)Ⅳ2的无血友病XXY症,即基因型为XhXhY,其中Y来自父亲,则XhXh均来自Ⅲ-3号个体(基因型为XHXh),所以无血友病XXY症形成的原因是Ⅲ-3号个体的(在初级生殖细胞中同源染色体上的血友病基因未发生交叉互换)进行减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分离到两个子细胞,全部进入卵细胞.
故答案为:
(1)限制性内切酶
(2)XHXh
(3)Ⅲ-3号个体的(在初级生殖细胞中同源染色体上的血友病基因未发生交叉互换)进行减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分离到两个子细胞,全部进入卵细胞.
解析
解:(1)从DNA分子上获取相关基因片段需要限制性内切酶.
(2)甲型血友病的产生是因为控制合成凝血因子F8的基因的中间部分碱基缺失,所以致病基因比正常基因短.电泳形成两条带的个体同时含有正常基因(H)和致病基因(h),所以Ⅲ-3的基因型是XHXh.
(3)Ⅳ2的无血友病XXY症,即基因型为XhXhY,其中Y来自父亲,则XhXh均来自Ⅲ-3号个体(基因型为XHXh),所以无血友病XXY症形成的原因是Ⅲ-3号个体的(在初级生殖细胞中同源染色体上的血友病基因未发生交叉互换)进行减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分离到两个子细胞,全部进入卵细胞.
故答案为:
(1)限制性内切酶
(2)XHXh
(3)Ⅲ-3号个体的(在初级生殖细胞中同源染色体上的血友病基因未发生交叉互换)进行减数第二次分裂时,X染色体的姐妹染色单体未分离到两个子细胞,全部进入卵细胞.
如图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图,请据图同答:
(1)分析可知,科学家获取绿色荧光蛋白基因所运用的限制酶是图中所示的______,最终获得的绿色荧光蛋白基因的末端类型属于______.
(2)图示工程中,将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞的过程③称为______,常用的方法是______.
(3)图示中,作为受体细胞的去核卵母细胞一般处在______期,常通过______(物理方法)进行激活,使其完成减数分裂和发育进程.
(4)培养图示重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为______培养基.通常在培养基中还需要加入适量的______等天然成分.
(5)图示重组细胞培养至一定阶段可通过______方法,从而一次获得多个转基因猪.过程⑧的实质是______.
正确答案
解:(1)图中所示的限制酶PstI和EcoRⅠ可以切割DNA片段,获取绿色荧光蛋白基因,并不能破坏目的基因.限制酶切割产生的DNA片段末端不平整,即末端为黏性末端.
(2)转化是指将目的基因进人受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程.如图示将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞的过程.因受体细胞为动物细胞,常用的方法是显微注射法.
(3)受体细胞常选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.一般取处在MⅡ中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞的,通过电脉冲(或电刺激)进行激活,使其完成减数分裂和发育进程.
(4)培养图示重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基.动物细胞所需的营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质.通常在培养基中还需要加入适量的血清(或血浆)等天然成分.
(5)胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因猪.图示重组细胞培养至桑椹胚或囊胚,可通过胚胎分割、胚胎移植方法,从而一次获得多个转基因猪.过程⑧是胚胎移植过程,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
故答案为:
(1)PstⅠ和EcoRⅠ黏性末端
(2)转化 显微注射法
(3)MⅡ中(减数第二次分裂中) 电脉冲(或电刺激)
(4)合成 血清(或血浆)
(5)胚胎分割、胚胎移植 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
解析
解:(1)图中所示的限制酶PstI和EcoRⅠ可以切割DNA片段,获取绿色荧光蛋白基因,并不能破坏目的基因.限制酶切割产生的DNA片段末端不平整,即末端为黏性末端.
(2)转化是指将目的基因进人受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程.如图示将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞的过程.因受体细胞为动物细胞,常用的方法是显微注射法.
(3)受体细胞常选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.一般取处在MⅡ中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞的,通过电脉冲(或电刺激)进行激活,使其完成减数分裂和发育进程.
(4)培养图示重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基.动物细胞所需的营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质.通常在培养基中还需要加入适量的血清(或血浆)等天然成分.
(5)胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因猪.图示重组细胞培养至桑椹胚或囊胚,可通过胚胎分割、胚胎移植方法,从而一次获得多个转基因猪.过程⑧是胚胎移植过程,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
故答案为:
(1)PstⅠ和EcoRⅠ黏性末端
(2)转化 显微注射法
(3)MⅡ中(减数第二次分裂中) 电脉冲(或电刺激)
(4)合成 血清(或血浆)
(5)胚胎分割、胚胎移植 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
人的生长激素是 一种蛋白质,如图是将人的生长激素基因导入细菌B内制造“工程菌”的示意图,所用载体为质粒A.已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导入细菌B以后,其上的基因能得到表达.请回答下列问题:
(1)重组质粒通常是在体外完成,必须用到的工具酶为______.
(2)目前把重组质粒导入受体细胞时,效率还不高;导入完成后得到的细菌,实际上有的根本没有导入质粒,有的导入的是普通质粒A,只有少数导入的是重组质粒.此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了普通质粒A或重组质粒:将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是 导入了普通质粒A或重组质粒,反之则没有.使用这种方法鉴别的原因是______.
(3)若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养,会发生的现象是______.原因是______.
(4)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么?______.
(5)基因工程的原理是______.
正确答案
解:(1)基因工程有三种工具:限制酶、DNA连接酶、运载体.运载体不是工具酶.因此重组质粒通常是在体外完成,必须用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶.
(2)将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是 导入了普通质粒A或重组质粒,反之则没有.使用这种方法鉴别的原因是普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因,其表达产物能分解青霉素.
(3)若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养,由于普通质粒上有抗四环素基因,重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏,因此培养基中的细菌有的能生长,有的不能生长.
(4)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是合成人的生长激素.
(5)基因工程的原理是基因重组.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶
(2)普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因,其表达产物能分解青霉素
(3)有的能生长,有的不能生长 普通质粒上有抗四环素基因,重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏
(4)合成人的生长激素
(5)基因重组
解析
解:(1)基因工程有三种工具:限制酶、DNA连接酶、运载体.运载体不是工具酶.因此重组质粒通常是在体外完成,必须用到的工具酶为限制酶和DNA连接酶.
(2)将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是 导入了普通质粒A或重组质粒,反之则没有.使用这种方法鉴别的原因是普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因,其表达产物能分解青霉素.
(3)若把通过鉴定证明导入普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养,由于普通质粒上有抗四环素基因,重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏,因此培养基中的细菌有的能生长,有的不能生长.
(4)导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是合成人的生长激素.
(5)基因工程的原理是基因重组.
故答案为:
(1)限制酶和DNA连接酶
(2)普通质粒和重组质粒均含有抗氨苄青霉素基因,其表达产物能分解青霉素
(3)有的能生长,有的不能生长 普通质粒上有抗四环素基因,重组质粒上的该基因由于目的基因的插入而被破坏
(4)合成人的生长激素
(5)基因重组
科学家利用基因工程和细胞核移植技术培育了绿色荧光蛋白转基因克隆猪.其基本流程是:首先从荧光水母中获取目的基因,然后与有关载体重组,并将其导入猪胎儿的成纤维细胞,经培养后再将成纤维细胞移植入去核的卵母细胞中,最后培养出转基因克隆猪.请回答有关问题:
(1)科学家从荧光水母细胞中获取绿色荧光蛋白基因所运用的酶称为______,并用______的该种酶去作用于运载体,才能有利于重组载体的构建.
(2)基因工程中,将重组载体导入猪胎儿成纤维细胞常用的方法是______.
(3)作为核移植受体细胞的去核卵母细胞一般处在______期,常通过______(物理方法)进行激活,使其完成细胞分裂和发育进程.
(4)培养重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基,但通常在培养基中还需要加入适量的______等天然成分.
(5)重组细胞培养至一定阶段还可通过______的方法,从而最终一次获得多个转基因猪.最后这个过程现阶段必须通过胚胎移植才能实现,其实质是______.
正确答案
解:(1)限制酶切割DNA片段,获取绿色荧光蛋白基因.并用同种限制酶去作用于运载体,让它产生与目的基因相同的粘性末端,有利于重组载体的构建.
(2)基因工程中,将重组载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法.
(3)受体细胞常选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.选取处在MⅡ中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞的,通过电脉冲(或电刺激)进行激活,使其完成减数分裂和发育进程.
(4)培养图示重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基.动物细胞所需的营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质.通常在培养基中还需要加入适量的血清(或血浆)等天然成分.
(5)胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因猪.图示重组细胞培养至桑椹胚或囊胚,可通过胚胎分割、胚胎移植方法,从而一次获得多个转基因猪.过程⑧是胚胎移植过程,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
故答案为:
(1)限制酶 同种
(2)显微注射法
(3)MⅡ中(减数第二次分裂中) 电脉冲(或电激)
(4)血清(或血浆)
(5)胚胎分割、胚胎移植 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
解析
解:(1)限制酶切割DNA片段,获取绿色荧光蛋白基因.并用同种限制酶去作用于运载体,让它产生与目的基因相同的粘性末端,有利于重组载体的构建.
(2)基因工程中,将重组载体导入动物细胞常用的方法是显微注射法.
(3)受体细胞常选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞大,容易操作;卵(母)细胞质多,营养丰富;含有促使细胞全能性表达的物质.选取处在MⅡ中(减数第二次分裂中)期的去核卵母细胞作为受体细胞的,通过电脉冲(或电刺激)进行激活,使其完成减数分裂和发育进程.
(4)培养图示重组细胞时,将细胞所需的营养物质按其种类、数量严格配制而成的培养基称为合成培养基.动物细胞所需的营养物质:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等,还需加入血清、血浆等天然物质.通常在培养基中还需要加入适量的血清(或血浆)等天然成分.
(5)胚胎分割采用机械方法将早期胚胎切割,经移植获得同卵双胚或多胚,从而获得较多基因型相同的转基因猪.图示重组细胞培养至桑椹胚或囊胚,可通过胚胎分割、胚胎移植方法,从而一次获得多个转基因猪.过程⑧是胚胎移植过程,其实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移.
故答案为:
(1)限制酶 同种
(2)显微注射法
(3)MⅡ中(减数第二次分裂中) 电脉冲(或电激)
(4)血清(或血浆)
(5)胚胎分割、胚胎移植 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移
转基因植物油是由转基因植物通过压榨法或浸出法加工制得的,因其出油率高而被广泛采用.请回答下列相关问题:
(1)基因工程技术所依据的遗传学原理是______.在培育转基因油料植物的过程中,需要在______酶的作用下才能完成剪接工作.
(2)如图中A~D段分别表示质粒的某些片段,其中B表示启动子,则目的基因不能在位点2插入,这是因为启动子是______.
(3)在基因工程的四步操作过程中,一定遵循碱基互补配对原则的步骤有______、______.
(4)从分子水平分析不同种生物之间基因能够转移成功的主要原因是______,也说明了不同生物共用一套______.
(5)若要检测获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因,要用放射性同位素标记的______作探针进行检测,检测方法是______.
(6)该转基因油料植物中目的基因表达的产物是______
A.植物油 B.磷脂 C.蛋白质 D.核酸
(7)要想知道上述植物是否真的出油率高,应如何做?______.
正确答案
解:(1)基因工程技术所依据的遗传学原理是基因重组.基因表达载体的构建过程需要限制酶和DNA连接酶参与.
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录过程的进行.
(3)基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定,一定遵循碱基互补配对原则的是基因表达载体的构建和目的基因的检测和鉴定.
(4)由于不同生物DNA分子结构基本相同,所以不同生物之间基因能够转移成功,同时说明不同生物共用一套密码子.
(5)检测目的基因是否导入受体细胞染色体的DNA上可采用DNA分子杂交技术,需要用放射性同位素标记的含目的基因的DNA作探针进行检测.
(6)基因表达包括转录和翻译两个步骤,产物是蛋白质,故选:C.
(7)根据题意,转基因油料植物表达结果是获得高产油,可将该植物制出的植物油与同等质量的非转基因植物制出的植物油称重比较,来判断是否真的具有出油高的特点.
故答案为:
(1)基因重组 限制酶和DNA连接
(2)是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录
(3)基因表达载体的构建 目的基因的检测和鉴定
(4)不同生物DNA分子的基本结构相同 遗传密码
(5)含目的基因的DNA DNA分子杂交
(6)C
(7)将该植物制出的植物油与同等质量的非转基因植物制出的植物油称重比较
解析
解:(1)基因工程技术所依据的遗传学原理是基因重组.基因表达载体的构建过程需要限制酶和DNA连接酶参与.
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录过程的进行.
(3)基因工程的基本操作程序有四步:①目的基因的获取,②基因表达载体的构建,③将目的基因导入受体细胞,④目的基因的检测与鉴定,一定遵循碱基互补配对原则的是基因表达载体的构建和目的基因的检测和鉴定.
(4)由于不同生物DNA分子结构基本相同,所以不同生物之间基因能够转移成功,同时说明不同生物共用一套密码子.
(5)检测目的基因是否导入受体细胞染色体的DNA上可采用DNA分子杂交技术,需要用放射性同位素标记的含目的基因的DNA作探针进行检测.
(6)基因表达包括转录和翻译两个步骤,产物是蛋白质,故选:C.
(7)根据题意,转基因油料植物表达结果是获得高产油,可将该植物制出的植物油与同等质量的非转基因植物制出的植物油称重比较,来判断是否真的具有出油高的特点.
故答案为:
(1)基因重组 限制酶和DNA连接
(2)是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录
(3)基因表达载体的构建 目的基因的检测和鉴定
(4)不同生物DNA分子的基本结构相同 遗传密码
(5)含目的基因的DNA DNA分子杂交
(6)C
(7)将该植物制出的植物油与同等质量的非转基因植物制出的植物油称重比较
在雄性动物的睾丸内,视黄酸能在特定时期激活控制减数分裂的S基因的表达,最终启动精子发生过程中的减数分裂.为进一步研究视黄酸在体外诱导胚胎干细胞(ESC)分化成生殖细胞的过程中是否起作用,科学家用雄鸡的胚胎干细胞做了如下实验:
取新鲜种蛋的胚盘制成ESC悬液,提取基因组DNA.
①进行PCR性别鉴定雄鸡ESC
②导入S基因转入S基因的雄鸡ESC
③培养基中加入视黄酸测定细胞中SRNA的含量
(1)步骤①中,用于PCR性别鉴定的CHD基因在W和Z两条染色体上都有______,但长度不同,分别用CHD-W和CHD-Z表示______.根据两个基因的碱基序列设计特定的,用做模板.每个PCR循环可分为三步______.将PCR产物电泳后,出现______条带的为雄性.
(2)步骤②中,要用切割质粒和含有S基因的DNA片段,以构建含有S基因的______.将其导入受体细胞时常用的方法______.
(3)步骤③中,将转入S基因的ESC分成两组,分别在添加一定浓度的视黄酸的培养基和普通培养基中培养;同时将没有转入S基因的ESC也分成两组,分别在上述两种培养基中培养.一段时间后提取并测定细胞中S基因的RNA(SRNA)含量,得到如图所示的结果:
丙组和丁组比较说明______.
乙组和丁组比较说明______.
与乙、丙、丁三组相比,甲组的结果说明______.
(4)精子是由睾丸中细胞经减数分裂发育而来的.对该过程起调节作用的激素是由睾丸分泌的______,若正常雄性动物体内该激素浓度偏高会抑制______和______的释放,该调节方式称为______.
正确答案
解:(1)步骤①中,用于PCR性别鉴定的CHD基因在W和Z两条染色体上都有引物,但长度不同,分别用CHD-W和CHD-Z表示鸡胚基因组DNA.根据两个基因的碱基序列设计特定的,用做模板.每个PCR循环可分为三步变性(解链)、复性(退火)和延伸.将PCR产物电泳后,出现一条条带的为雄性.
(2)步骤②中,要用相同的限制性内切酶切割质粒和含有S基因的DNA片段,以构建含有S基因的表达载体.将其导入受体细胞时常用的方法显微注射法.
(3)根据图示分析,丙组和丁组比较说明视黄酸能促进内源S基因的表达;乙组和丁组比较说明外源导导入的S基因过(大)量表达.与乙、丙、丁三组相比,甲组的结果说明视黄酸和外源S基因两种因素能共同促进ESC分化成生殖细胞.
(4)精子是由睾丸中精原细胞经减数分裂发育而来的.对该过程起调节作用的激素是由睾丸分泌的雄激素,若正常雄性动物体内该激素浓度偏高会抑制促性腺激素释放激素和促性腺激素的释放,该调节方式称为反馈调节.
故答案为:
(1)引物 鸡胚基因组DNA 变性(解链)、复性(退火)和延伸 一条
(2)相同的限制性内切酶 表达载体 显微注射法
(3)视黄酸能促进内源S基因的表达 外源导导入的S基因过(大)量表达
视黄酸和外源S基因两种因素能共同促进ESC分化成生殖细胞(视黄酸和外源S基因两种因素共同促进ESC的减数分裂)
(4)精原 雄激素 促性腺激素释放激素 促性腺激素 反馈调节
解析
解:(1)步骤①中,用于PCR性别鉴定的CHD基因在W和Z两条染色体上都有引物,但长度不同,分别用CHD-W和CHD-Z表示鸡胚基因组DNA.根据两个基因的碱基序列设计特定的,用做模板.每个PCR循环可分为三步变性(解链)、复性(退火)和延伸.将PCR产物电泳后,出现一条条带的为雄性.
(2)步骤②中,要用相同的限制性内切酶切割质粒和含有S基因的DNA片段,以构建含有S基因的表达载体.将其导入受体细胞时常用的方法显微注射法.
(3)根据图示分析,丙组和丁组比较说明视黄酸能促进内源S基因的表达;乙组和丁组比较说明外源导导入的S基因过(大)量表达.与乙、丙、丁三组相比,甲组的结果说明视黄酸和外源S基因两种因素能共同促进ESC分化成生殖细胞.
(4)精子是由睾丸中精原细胞经减数分裂发育而来的.对该过程起调节作用的激素是由睾丸分泌的雄激素,若正常雄性动物体内该激素浓度偏高会抑制促性腺激素释放激素和促性腺激素的释放,该调节方式称为反馈调节.
故答案为:
(1)引物 鸡胚基因组DNA 变性(解链)、复性(退火)和延伸 一条
(2)相同的限制性内切酶 表达载体 显微注射法
(3)视黄酸能促进内源S基因的表达 外源导导入的S基因过(大)量表达
视黄酸和外源S基因两种因素能共同促进ESC分化成生殖细胞(视黄酸和外源S基因两种因素共同促进ESC的减数分裂)
(4)精原 雄激素 促性腺激素释放激素 促性腺激素 反馈调节
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因.利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图1所示,请回答下列问题.
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状(变异性状)的来源属于______.
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能______,也不能______.
(3)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤.为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌.
培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有______、______.从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是______菌落中的细菌.为了确定抗盐烟草是否培育成功,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______的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性.
正确答案
解:(1)基因工程的原理是基因重组.
(2)将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制,也不能表达,即不能转录和翻译成相应的蛋白质.
(3)用SalI和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破会四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素,含目的基因的是4和6菌落中的细菌.探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因).除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性.
故答案为:
(1)基因重组
(2)复制 表达(合成抗盐基因的mRNA)
(3)氨苄青霉素 四环素(氨苄青霉素和四环素) 4和6 抗盐基因 一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中)
解析
解:(1)基因工程的原理是基因重组.
(2)将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能复制,也不能表达,即不能转录和翻译成相应的蛋白质.
(3)用SalI和HindIII两种限制酶对质粒进行切割时,会破会四环素抗性基因,但不会破坏氨苄青霉素抗性基因,因此导入重组质粒的农杆菌能在含有氨苄青霉素的培养基上能生存,但不能在含有四环素培养基上生存,所以培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素,含目的基因的是4和6菌落中的细菌.探针是指用放射性同位素标记的目的基因(抗盐基因).除了从分子水平上进行检测,还可以从个体水平上进行鉴定,即用一定浓度的盐水浇灌烟草植株来鉴定烟草的耐盐性.
故答案为:
(1)基因重组
(2)复制 表达(合成抗盐基因的mRNA)
(3)氨苄青霉素 四环素(氨苄青霉素和四环素) 4和6 抗盐基因 一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中)
人们预防与诊疗传染性疾病经常使用疫苗和抗体,已知禽流感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,相应疫苗生产和抗体制备的流程之一如图1所示:
(1)过程②代表基因工程操作步骤中的______;基因工程的核心步骤是______(填序号),该过程所需的工具酶有______、______.
(2)过程⑦利用的生物学原理是______,获得的X称为______.
(3)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______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,与已知病毒进行比较,或用图中的______进行特异性结合检测.
如图2所示为培育转基因抗虫棉的技术流程.请据图回答:
(4)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中,抗虫基因和标记基因是否遵循基因的自由组合定律.______为什么?______.
(5)过程②采用最多的方法是______.在实验室中,检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的DNA分子上的方法是______.
(6)经过③过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是______.
(7)过程④所表达的两个重要的生理现象是______.
正确答案
解:(1)基因工程的操作步骤是:目的基因的获取--构建基因表达载体--导入受体细胞--目的基因的检测和表达.过程②代表的是目的基因的获取.基因工程的核心步骤是③构建基因表达载体.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)过程⑦采用动物细胞融合技术,应用的原理是细胞膜的流动性,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,获得的细胞叫杂交瘤细胞,其具备了骨髓瘤细胞无限增殖的特性和效应B细胞产生抗体的特性,从而制备单克隆抗体.
(3)本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原,故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗;确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒,可以进行核酸序列的比对,也可以利用单克隆抗体具备特异性,利用抗A蛋白的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在进一步进行检测是否为目的RNA病毒.
(4)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中,由于抗虫基因和标记基因不是位于细胞核内的两对同源染色体上,所以抗虫基因和标记基因的遗传不遵循基因的自由组合定律.
(5)过程②采用最多的方法是农杆菌转化法.在实验室中,检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的DNA分子上的方法是DNA分子杂交.
(6)植物组织培养过程中,经过③过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是有丝分裂.
(7)过程④为再分化,所表达的两个重要的生理现象是生长和分化.
故答案为:
(1)目的基因的获取 ③限制酶 DNA连接酶
(2)细胞膜的流动性 杂交瘤细胞
(3)A蛋白 核酸序列(或RNA序列) 抗A蛋白单克隆抗体
(4)不遵循 抗虫基因和标记基因不是位于细胞核内的两对同源染色体上
(5)农杆菌转化法 DNA分子杂交
(6)有丝分裂
(7)生长和分化
解析
解:(1)基因工程的操作步骤是:目的基因的获取--构建基因表达载体--导入受体细胞--目的基因的检测和表达.过程②代表的是目的基因的获取.基因工程的核心步骤是③构建基因表达载体.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)过程⑦采用动物细胞融合技术,应用的原理是细胞膜的流动性,将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合,获得的细胞叫杂交瘤细胞,其具备了骨髓瘤细胞无限增殖的特性和效应B细胞产生抗体的特性,从而制备单克隆抗体.
(3)本题中提示该RNA病毒表面的A蛋白为主要的抗原,故而可选用通过基因工程生产的A蛋白制备疫苗;确诊时为判断该病毒是否为题目中的RNA病毒,可以进行核酸序列的比对,也可以利用单克隆抗体具备特异性,利用抗A蛋白的特异性单克隆抗体通过能否特异性结合判断病毒表面是否有A蛋白的存在进一步进行检测是否为目的RNA病毒.
(4)在培育成功的转基因抗虫棉的传种接代过程中,由于抗虫基因和标记基因不是位于细胞核内的两对同源染色体上,所以抗虫基因和标记基因的遗传不遵循基因的自由组合定律.
(5)过程②采用最多的方法是农杆菌转化法.在实验室中,检测抗虫基因是否整合到棉花细胞的DNA分子上的方法是DNA分子杂交.
(6)植物组织培养过程中,经过③过程形成愈伤组织的细胞分裂方式是有丝分裂.
(7)过程④为再分化,所表达的两个重要的生理现象是生长和分化.
故答案为:
(1)目的基因的获取 ③限制酶 DNA连接酶
(2)细胞膜的流动性 杂交瘤细胞
(3)A蛋白 核酸序列(或RNA序列) 抗A蛋白单克隆抗体
(4)不遵循 抗虫基因和标记基因不是位于细胞核内的两对同源染色体上
(5)农杆菌转化法 DNA分子杂交
(6)有丝分裂
(7)生长和分化
如图是将人的生长激素基因导入细菌细胞B制造工程菌的示意图.已知细菌细胞B不含质粒A,也不含质粒A上的基因.质粒A导入细菌细胞B后,其上的基因能得到表达.请回答下列问题
(1)目的基因可通过PCR技术获取,这一技术中需要的酶是______.
(2)将目的基因与质粒结合形成重组质粒的过程中,需要的工具酶有______.
(3)若要检测目的基因是否导入,可在培养细菌B的培养基中加入______(氨卞青霉素/四环素),若在培养基上观察到大量的细菌B的菌落,表明目的基因已成功导入细菌B,此时所用的培养基属于______培养基(按功能分).
(4)若要比较准确地了解转化率,一般可通过统计菌落的数目来推测活菌数目,还可以通过______方法统计统计活菌数目;前者统计的活菌数目比实际的数目______(多;少;一样),原因是______.为了保证统计数目的准确,还应该设计______.
正确答案
解:(1)PCR扩增技术是在模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物存在下,依赖于热稳定DNA聚合酶(Taq酶)促合成反应.
(2)将目的基因与质粒结合形成重组质粒的过程中,需要同一种限制酶切割目的基因和质粒,使他们露出相同的末端,在用DNA连接酶连接形成重组质粒.
(3)通过抗性基因可以检测目的基因是否导入.据图可知,重组质粒时抗氨苄青霉素基因被破坏,而抗四环素基因没有被破坏.因此可在培养细菌B的培养基中加入四环素,若在培养基上观察到大量的细菌B的菌落,表明目的基因已成功导入细菌B.所用的培养基属于筛选用的.
(4)通过显微镜直接统计菌落的数目,通过统计菌落的数目来推测活菌数目比实际的数目要少.当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只有一个菌落,不是很精确,所以要设计对照实验来确定统计数目的准确.
故答案为:
(1)耐高温的DNA聚合酶
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶
(3)四环素 选择
(4)显微镜直接计数 少 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 对照组
解析
解:(1)PCR扩增技术是在模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物存在下,依赖于热稳定DNA聚合酶(Taq酶)促合成反应.
(2)将目的基因与质粒结合形成重组质粒的过程中,需要同一种限制酶切割目的基因和质粒,使他们露出相同的末端,在用DNA连接酶连接形成重组质粒.
(3)通过抗性基因可以检测目的基因是否导入.据图可知,重组质粒时抗氨苄青霉素基因被破坏,而抗四环素基因没有被破坏.因此可在培养细菌B的培养基中加入四环素,若在培养基上观察到大量的细菌B的菌落,表明目的基因已成功导入细菌B.所用的培养基属于筛选用的.
(4)通过显微镜直接统计菌落的数目,通过统计菌落的数目来推测活菌数目比实际的数目要少.当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只有一个菌落,不是很精确,所以要设计对照实验来确定统计数目的准确.
故答案为:
(1)耐高温的DNA聚合酶
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶
(3)四环素 选择
(4)显微镜直接计数 少 当两个或多个细胞连在一起时,平板上观察到的只是一个菌落 对照组
毛角蛋白Ⅱ型中间丝( KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关,获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图.
(1)过程①中,最常用的运载工具是______,所需的酶是______.
(2)在过程②中,用______处理,可将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞.在培养过程中,将成纤维细胞置于5% CO2的气体环境中,CO2的作用是______.
(3)在过程③中,需用______处理以获得更多的卵(母)细胞,成熟的卵(母)细胞在进行核移植前需做______处理.
(4)在胚胎移植前,通过______技术可获得较多胚胎,实施该技术的最佳时期是______时期.
(5)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用______技术进行检测.
正确答案
解:(1)基因工程中,运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等,其中质粒是主要运载工具;①表示基因表达载体的构建过程,首先需要限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA,再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒.
(2)胰蛋白酶可将组织块分散成单个细胞;动物细胞培养过程中需要一定的气体环境(95%氧气和5%二氧化碳),其中5%CO2的作用是维持培养基的pH.
(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理;成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理,以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核.
(4)在胚胎移植时,可通过胚胎分割技术获得更多的胚胎,实施该技术的最佳时期是桑椹胚或囊胚时期.
(5)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用分子杂交技术进行检测是否已转录出mRNA.
故答案为:
(1)质粒 限制酶和DNA连接酶
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶 ) 维持培养基的pH
(3)促性腺激素 去核
(4)胚胎分割 桑椹胚或囊胚
(5)分子杂交
解析
解:(1)基因工程中,运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等,其中质粒是主要运载工具;①表示基因表达载体的构建过程,首先需要限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体DNA,再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组质粒.
(2)胰蛋白酶可将组织块分散成单个细胞;动物细胞培养过程中需要一定的气体环境(95%氧气和5%二氧化碳),其中5%CO2的作用是维持培养基的pH.
(3)要得到更多的卵(母)细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理;成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理,以保证克隆后代的遗传性状主要来自于供体核.
(4)在胚胎移植时,可通过胚胎分割技术获得更多的胚胎,实施该技术的最佳时期是桑椹胚或囊胚时期.
(5)判断目的基因是否在受体细胞中转录,可用分子杂交技术进行检测是否已转录出mRNA.
故答案为:
(1)质粒 限制酶和DNA连接酶
(2)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶 ) 维持培养基的pH
(3)促性腺激素 去核
(4)胚胎分割 桑椹胚或囊胚
(5)分子杂交
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