- 基因工程的应用
- 共44题
61.GDNF是一种神经营养因子。对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图21所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
完成图中A过程必需的工具是 ;该基因治疗的受体细胞为 。
正确答案
限制酶和DNA连接酶 神经干细胞
解析
完成图中A过程必需的工具是限制酶和DNA连接酶,该基因治疗的受体细胞为神经干细胞。
考查方向
基因工程
解题思路
运用基因工程的有关知识进行分析、推导。
易错点
重组质粒的鉴定
知识点
27. 十年前两个研究小组几乎同时发现,将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中,可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞。这项先进技术的潜在应用前景是( )
正确答案
知识点
27. 十年前两个研究小组几乎同时发现,将四个特定基因导入处于分化终端的体细胞(如成纤维细胞等)中,可诱导其形成具有胚胎干细胞样分化潜能的诱导性多能干细胞。这项先进技术的潜在应用前景是
正确答案
解析
这项技术的重要意义在于使已高度分化的细胞恢复分裂能力,形成多能干细胞。A项属于基因工程的应用;B项属于理论方面的意义,不属于应用前景;该项技术不能用于产生性个体。
考查方向
解题思路
胚胎干细胞是多能干细胞,可发育成成年的各种组织器官,对于异体组织器官移植有着应用前景。
易错点
不清楚胚胎干细胞的应用。
知识点
下列有关生物工程的叙述正确的是
正确答案
解析
基因诊断技术可以检测目的基因是否重组到受体细胞的核基因中,但不能检测出目的基因是否表达,故A错误;
根尖细胞属于分化后的细胞,在植物组织培养中仍然需要进行脱分化处理,故C错误;
克隆牛的遗传信息与提供细胞核的牛完全一致,不属于新品种,故D错误;
B正确。
知识点
口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如下图所示。请据图回答。
(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白进入动物体内,能引起机体产生特异性免疫反应。VP1蛋白在免疫反应中称为 。口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VPⅠ基因可用 的方法合成DNA,再用限制性内切酶将VPⅠ基因片段切下。
(2)如图2所示,若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从合成的DNA上切下 VPI目的基因,并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb,1kb=1000对碱基)上相应的E-F区域 (0.2kb),那么所形成的重组质粒pZHZ2 。(多选)
A,能被E切开
B,能被E切开但不能被F切开
C,能被F切开
D,能被F切开但不能被E切开
E,既能被E切开也能被F切开
(3)已知在质粒pZHZl中,限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb,限制酶H切割位点距限制酶F切割位点0.5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组质粒pZHZ2样品,据图4所列酶切结果判断VPI目的基因的大小为 kb;并将目的基因内部的限制酶H切割位点标注在答题纸的图3中。
(4)上述目的基因模板链中的TGA序列对应一个密码子,翻译时识别该密码子的tRNA上相应的碱基序列是 。图1过程中过程⑤⑥⑦利用的原理是 ,其中过程⑥培养基中除了加入各种必需营养物质和激素外,还需要添加 筛选出含有重组质粒的叶片小段。
(5)获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定。具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的 的数量。为了使结果可信,应设两组对照,分别注射 和 。
正确答案
(1)抗原 逆转录
(2)ACE
(3)1.2 图标注 1分
(4)UGA 植物细胞的全能性 卡那霉素
(5)特异性抗体 未转基因的番茄叶片提取液 弱毒疫苗
解析
略
知识点
抗体的制备经历了细胞学层面和分子学层面两种合成途径的研究。下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。
(1)、在获取抗体之前,需要向健康人体注射特定抗原(如乙肝疫苗),并且每隔一周重复注射一次。免疫学称细胞A为 ,该细胞在人体主要介导 免疫。
(2)过程①至②抗体的获取称为 ,其中①是 过程,Y细胞称为 。
上图中,结构甲的建构可用下图1和2表示。图1表示含有目的基因的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有4种限制性核酸内切酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为下表所示。
(3)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段,其产物长度为 。
(4)若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子
中分离出图1及对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有 种不同长度的DNA片段。
(5)、上述结构中的建构过程可知,在限制酶作用下得到的产物有多种,生产上多采用 技术来降低目的基因分离提取的难度,也有利于限制酶的回收和再利用。
(6)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行拼接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是 。在导入重组质粒后,为了筛选出含有重组质粒的大肠杆菌,一般需要添加 的 (固体/液体)培养基进行培养。在培养前,培养基必须先经过灭菌,所用的方法是 ;采用 的方法接种以获得单菌落后继续筛选。
正确答案
(1)浆细胞(效应B淋巴细胞) 体液
(2) 单克隆抗体 细胞融合 杂交瘤细胞
(3)537、790、661(写全给分)
(4)4
(5)酶的固定化
(6) BamHⅠ 抗生素B 固体 高压灭菌 划线(或涂布)。
解析
略
知识点
甲病(CF/cf)是某地区人群中常见的遗传病,患者体内外分泌细胞分泌的黏液不能被及时清除,引起阻塞和感染,使肺部气道受阻。下图为某家族该病的遗传系谱。请回答下列问题:
(1)甲病的遗传方式为 ,患者基因型为 。调查发现该病的患病频率为1/2500,则致病基因频率为 。
(2)图中Ⅲ—10和一个与他的家庭患病情况相同的正常女性婚配,子女中出现患病男孩的概率是 。
(3)某对夫妇的基因型与图中Ⅱ—3和Ⅱ—4相同,他们的3个孩子中有1个患甲病的概率是 。
(4)研究者从患者的一块皮肤上分离出汗腺导管,并将它放在高浓度的盐溶液中,发现只有Na+进入导管内,而Cl—没有进入。从正常人体上分离出来的汗腺导管,Na+和Cl—都会进入导管内。由此说明患者体内的 发生改变导致功能异常。
(5)目前常采用基因治疗法医治甲病,将获得的目的基因 到腺病毒的DNA上形成重组腺病毒,然后让其感染患者呼吸道上皮细胞,使目的基因进入并得以 。在基因治疗过程中,腺病毒作为 。
(6)某患者在治疗期间由于吸入重组腺病毒剂量偏高,导致身体有短暂低热,接触到腺病毒的鼻腔上皮有大量白细胞渗出,这一现象说明患者对腺病毒产生了 反应。
正确答案
见解析。
解析
(1)常染色体隐性遗传 cfcf 1/50
(2)1/18
(3)27/64(或42%)
(4)细胞膜上Cl—通道(载体)蛋白
(5)连接(或插入) 表达 载体
(6)炎症(或非特异性免疫)
知识点
用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除” DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:
第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。
第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。
第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到特定培养基中筛选培养。
其基本原理如图所示:
(1)第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是________。neoR基因不仅能使靶基因失活,还是________;“靶基因失活”的含义是________。
(2)从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有________、________、________等。
(3)科学家可以通过‘“基因敲除”技术来治疗疾病,上题中获得的基因敲除小鼠,能否直接用来研究基因功能并说明原因________,________________。
正确答案
(1)限制酶、DNA连接酶 标记基因 靶基因不能正常表达
(2)克隆技术 转基因技术 细胞培养技术(合理给分)
(3)不能,因为该小鼠体内仍有一个正常的靶基因,也能表达性状。故不能得到靶基因的功能。
解析
略。
知识点
18.科学家使用核反应获取氚,
再利用氘和氚核反应获得能量,核反应方程分别为:X+Y→
+
+4.9MeV和
+
→
+X+17.6MeV,下列表述正确的有( )
A.X是中子
B.Y的质子数是3,中子数是6
C.两个核反应都没有质量亏损
D.氘和氚的核反应是核聚变反应
正确答案
AD
解析
知识点
科学家将人的生长激素基因与pBR322质粒进行重组,得到的重组质粒导入牛的受精卵,使其发育为转基因牛,再通过细胞工程培育为转基因克隆牛。pBR322质粒含有两个抗生素抗性基因和5个限制酶切点(如图2)。将重组质粒导入大肠杆菌,并成功地在大肠杆菌中得以表达。请据图回答问题。
(1)图1中显示的人的生长激素基因是通过人工合成的,图中①过程需要的酶是________。该过程所依据的碱基互补配对原则是________________(用字母和箭头表示)。
(2)图1中的mRNA是从人体的哪些细胞中获取的?________________________。
(3)重组质粒形成与否需要鉴定和筛选,方法是将重组质粒的DNA分子导入大肠杆菌,通过含抗生素的培养基进行培养,观察大肠杆菌的生长、繁殖情况进行判断,如图3所示:
①如果受体菌在培养基A上能生长、繁殖形成菌落,而不能在培养基B上生长、繁殖,则使用限制酶a的切点是图2中的________,即目的基因插入了________中。
②如果受体菌在培养基A上不能生长、繁殖形成菌落,而在培养基B上能生长、繁殖,则使用限制酶a的切点是图2中的________,即目的基因插入了________中。
③如果受体菌在培养基A和培养基B上都能生长、繁殖形成菌落,则使用限图2中的制酶a的切点是________。
正确答案
(1)逆转录酶; A→T、U→A、G→C、C→G
(2)垂体细胞
(3)①切点3或切点4或切点5; 抗四环素基因
②切点1 ;抗氨芐青霉素基因
③切点2
解析
略
知识点
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