- 基因工程及其应用
- 共2527题
下图为转基因抗病香蕉的培育过程流程图,其中质粒上的PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请据图回答下列问题:
(1)形成重组质粒A 时,应选用限制酶_________,对__________进行切割。
(2)一个质粒被限制酶EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ同时切割后可得到__________个DNA片段,_________个黏性末端。
(3)图中①②表示组织培养过程中香蕉组织细胞的__________。该技术表明,当植物细胞处于_________ 状态时,在一定的营养物质、___________和其他外界条件的作用下,可表现出全能性,发育成完整植株。
(4)图中①过程_____________(需要/ 不需要)光照。通过①过程产生的愈伤组织细胞与根韧皮部细胞形态结构不同,其根本原因是______________________。
(5)在转基因抗病香蕉培育过程中,受体细胞如果采用形成层组织细胞,与采用叶肉组织细胞相比较,其优点是___________。
正确答案
(1)PstⅠ和EcoRⅠ(1)Pst I和EcoR 含抗病基因的DNA和质粒
(2)3 4
(3)脱分化和再分化 离体 植物激素
(4)不需要 基因的选择性表达
(5)全能性高
含抗病基因的DNA和质粒
(2)3 4
(3)脱分化和再分化 离体 植物激素
(4)不需要 基因的选择性表达
(5)全能性高
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9所示,请回答下列问题:
(1)将含有目的基因的DNA与质粒分别用SalⅠ酶切,酶切产物用______催化连接后,两个DNA片段的连接结果有________种。
(2)在构建重组质粒时,应选用______两种酶对_______进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(3)为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,应在培养基中加入________,理由是________。
(4)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用_________技术,愈伤组织经_________进而形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加__________。
正确答案
(1)DNA连接酶 3
(2)SalⅠ、HindⅢ 质粒和含抗盐基因的DNA
(3)氨苄青霉素 重组质粒中含抗氨苄青霉基因而抗四环素基因被破坏
(4)植物组织培养 细胞培殖和分化 植物激素(生长调节剂、生长素和细胞分裂素)
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→B为___________技术,利用的原理是_________,其中①为_________过程。
(2)加热至94℃的目的是使DNA中的________键断裂,这一过程在细胞内是通过__________作用来完成的。
(3)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板链延伸,最终合成两条DNA分子,此过程中的原料是_________,遵循的原则是__________。
(4)目的基因导入绵羊受体细胞常用___________技术。
(5)B→D为抗虫棉的培育过程,其中④过程常用的方法是_________,要确定的基因(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,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程:________________。
正确答案
(1)PCR;DNA复制;DNA解旋
(2)氢;解旋酶
(3)4种脱氧核苷酸;碱基互补配对原则
(4)显微注射
(5)农杆菌转化法;让害虫吞食转基因棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定性状
图为DNA分子的切割和连接过程。
(1)EcoRⅠ是一种_______酶,其识别序列是________,切割位点是_______与_______之间的_______键。切割结果产生的DNA片段末端形式为____。
(2)不同来源的DNA片段结合,在这里需要的酶应是_______连接酶,此酶的作用是在______与_______之间形成_______键而起“缝合”作用。还有一种连接平末端的连接酶是__________。
正确答案
(1)限制性核酸内切 GAATTC 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 黏性末端
(2)E·coliDNA 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 T4DNA连接酶
基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。如下图:
(1)如要保证目的基因和质粒完成重组。且不影响重组质粒的筛选。则应选用________来切目的基因,选用___________来切质粒。
(2)矿山废弃地的生态修复,应遵循_________的基本原理。其关键在于_____________。
正确答案
(1)限制酶Ⅱ 限制酶Ⅰ
(2)物质循环再生原理、系统学与工程学原理、整体性原理、协调与平衡原理 植被的恢复
(选做题)继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是__________。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入_________中,原因是____________。
(3)通常采用____________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的____________细胞中特异表达。
(5)为使外源基因在后代长期保持,可将转基因小鼠体细胞的_________转入_________细胞中构成重组细胞,使其发育成供体具有相同性状的个体。该技术称为_____________。
正确答案
(1)显微注射
(2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达
(3)DNA分子杂交(核酸探针)
(4)膀胱上皮
(5)细胞核 去核的卵 核移植(或克隆)
转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶切割位点。请回答:
(1)构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶________,对________进行切割。
(2)培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有________,作为标记基因。
(3)香蕉组织细胞具有________,因此,可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的__________。
正确答案
(1)Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ 含抗病基因的DNA、质粒
(2)抗卡那霉素基因
(3)全能性 脱分化、再分化
基因疫苗(又称DNA疫苗)是目前发展最快、备受人们重视的一个研究领域。1990年Wolff等在进行基因治疗实验时,以裸DNA注射作对照,结果意外发现裸DNA可被骨骼肌细胞吸收并表达出外源性蛋白。1992年Tang等首次证明经基因免疫产生的外源性蛋白质可刺激小鼠免疫系统产生特异性抗体,从而宣告基因疫苗的诞生。基因疫苗的作用原理见下图。其中①表示抗原,②③表示某种物质,④⑤代表某种细胞。
据图回答下列问题。
(1)细胞④⑤分别代表________;细胞④在①的刺激下分泌的物质②是________;③能特异性的识别①,③是________;呈递抗原的细胞是________。
(2)抗原基因在体内持续______________,不断刺激机体的免疫系统产生________________,免疫效果可靠。
(3)抗体产生后可以和病原体结合,从而抑制病原体的____________________。效应T细胞清除被病原体感染的细胞是通过________(填细胞器)完成的。
(4)请简述如何实现一种基因疫苗可预防多种疾病。____________________________。
正确答案
(1)T细胞、B细胞 淋巴因子 糖蛋白 吞噬细胞
(2)表达产生抗原蛋白 体液免疫和细胞免疫(特异性免疫)
(3)繁殖或对人体细胞的黏附 溶酶体
(4)将多个抗原基因插入同一个质粒中
限制性同切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
(1)请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
(2)请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
(3)在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来?为什么?
正确答案
(1)
(2)
(3)能,因为形成的黏性末端相同
根据模拟制作重组DNA分子的活动,甲DNA分子、乙DNA分子被EcoRⅠ酶切后,即可获得所需的目的基因和质粒,回答以下问题:(已知EcoRⅠ酶识别序列为GAATTC,识别位点为G||A)
绿色硬纸板(甲DNA分子)的碱基序列为:
……ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC……
……TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG……
红色硬纸板(乙DNA分子)的碱基序列为:
……TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC……
……AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG……
(1)其中,DNA分子________表示含有“目的基因”,DNA分子________表示是“质粒”。用剪刀代表进行切割。酶切位点在(在下图的a处还是b处),此化学键称为____________。
(2)请用“||”在上面的甲、乙两DNA分子上标出EcoRⅠ的作用位点。
正确答案
(1)乙 甲 a处 磷酸二酯键
(2)绿色硬纸板(DNA分子甲)的碱基序列为:
……ATAGCATGCTATCCATG|| AATTCGGCATAC……
……TATCGTACGATAGGTACTTAA||GCCGTATG……
红色硬纸纸(DNA分子乙)的碱基序列为:
……TCCTAG||AATTCTCGGTATG||AATTCCATAC……
……AGGATCTTAA||GAGCCATACTTAA||GGTATG……
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