- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
（1）反转录的原料是______．
（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，可获得大量重组反转录病毒．
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．
故答案为：
（1）（四种）脱氧核苷酸
（2）F（或反转录病毒序列） 限制酶和DNA连接酶 抗生素A
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．
故答案为：
（1）（四种）脱氧核苷酸
（2）F（或反转录病毒序列） 限制酶和DNA连接酶 抗生素A
家蝇幼虫体内有一种抗肿瘤蛋白，科学家发现此蛋白质具有抗癌的奇特疗效，它能对肿瘤产生特异性的抑制，并能增强机体的细胞免疫和非特异性免疫．英国皇家医学会已经将此蛋白质列为21世纪首选抗癌药物．如图所示为通过基因工程技术生产这种蛋白质的方法，请回答下列问题：
（1）结构A的名称为______，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中______并______．
（2）在进行导入过程时，通常用______处理大肠杆菌细胞，使其处于，然后再将B溶于缓冲液中与受体细胞混合．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入．经修改后，为检测是否翻译出抗肿瘤蛋白，需从大肠杆菌中提取蛋白质，用进行分子杂交，若有______出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与含有______等调控组件的载体重组在一起，通过导入哺乳动物的______中，体外培养至早期胚胎，经过______的方法，技术送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的______中提取抗肿瘤蛋白．
正确答案
解：（1）图中A为质粒，是基因工程常用的运载体，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中复制并表达．
（2）将目的基因导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，说明目的基因并没有表达，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子．检测目的基因是否翻译出抗肿瘤蛋白，常采用抗体-抗原杂交法，即需从大肠杆菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行分子杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与适合的载体重组，通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中，体外培养至早期胚胎，经过胚胎移植送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的乳汁中提取抗肿瘤蛋白．
故答案为：
（1）质粒 复制 表达
（2）Ca2+ 感受态
（3）启动子 相应的抗体 杂交带
（4）显微注射 受精卵 胚胎移植 乳汁
解析
解：（1）图中A为质粒，是基因工程常用的运载体，其作用是将目的基因导入受体细胞，使其在受体细胞中复制并表达．
（2）将目的基因导入微生物细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（3）经检测抗肿瘤基因已经成功导入受体细胞，但并未检测出抗肿瘤蛋白mRNA，说明目的基因并没有表达，其原因最可能是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子．检测目的基因是否翻译出抗肿瘤蛋白，常采用抗体-抗原杂交法，即需从大肠杆菌中提取蛋白质，用相应的抗体进行分子杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已经成功表达．
（4）也可以通过构建乳腺生物反应器的方法来生产抗肿瘤蛋白，其大致过程为将目的基因与适合的载体重组，通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中，体外培养至早期胚胎，经过胚胎移植送入母体内，使其生长发育成转基因动物，最后从该动物的乳汁中提取抗肿瘤蛋白．
故答案为：
（1）质粒 复制 表达
（2）Ca2+ 感受态
（3）启动子 相应的抗体 杂交带
（4）显微注射 受精卵 胚胎移植 乳汁
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选．利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示．
（1）卵母细胞除从______中采集外，还可从已处死的雌鼠卵巢中获取．
（2）选用卵母细胞做转基因受体细胞的优点是______．
（3）图中的高血压相关基因作为______，质粒作为______，二者需用______切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有______有关．
（4）子代大鼠如果______和______，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型．
（5）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是______、______和______．
正确答案
解：（1）卵母细胞的采集和培养，主要方法是：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精．第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵．采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精．
（2）处于MⅡ中期的卵母细胞受精后能完成减数分裂，并形成受精卵，发育成早期胚胎．
（3）图中高血压相关基因是目的基因，应从高血压患者体细胞获得．质粒和目的基因结合形成重组质粒或基因表达载体．基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位于基因的尾端．
（4）子代大鼠如果检测出与高血压有关的蛋白质和表现高血压症状，说明高血压基因已经成功表达．
（5）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到工程技术主要是基因工程、胚胎工程（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植．
故答案为：
（1）活体输卵管
（2）能进行一步完成减数分裂
（3）目的基因 载体 同种限制酶 限制酶识别位点
（4）检测到相应蛋白质 表现高血压症状
（5）体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植
解析
解：（1）卵母细胞的采集和培养，主要方法是：用促性腺激素处理，使其超数排卵，然后，从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子体外受精．第二种方法：从已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法：是直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞，叫活体采卵．采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精．
（2）处于MⅡ中期的卵母细胞受精后能完成减数分裂，并形成受精卵，发育成早期胚胎．
（3）图中高血压相关基因是目的基因，应从高血压患者体细胞获得．质粒和目的基因结合形成重组质粒或基因表达载体．基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，终止子位于基因的尾端．
（4）子代大鼠如果检测出与高血压有关的蛋白质和表现高血压症状，说明高血压基因已经成功表达．
（5）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到工程技术主要是基因工程、胚胎工程（体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植．
故答案为：
（1）活体输卵管
（2）能进行一步完成减数分裂
（3）目的基因 载体 同种限制酶 限制酶识别位点
（4）检测到相应蛋白质 表现高血压症状
（5）体外受精 早期胚胎培养 胚胎移植
P5CS是植物合成脯氨酸的关键酶，脯氨酸有助于植物抵御干旱．如图1是将P5CS基因转入烟草细胞获得耐旱烟草植株过程的示意图．
（1）要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的中应含有______限制酶的酶切割位点．
（2）若用两种识别切割序列完全不同的限制酶M和N切割Ti质粒DNA，通过凝胶电泳分离分析得下表．限制酶M和N的识别序列和切割位点如图2所示．
该Ti质粒DNA的长度为______kb．在该DNA分子中，M酶的切割位点有______个．M酶与N酶切出的能相互粘连的末端能在酶的作用下相互连接，请将连接的结果表示出来：______．连接后的序列是否可以用M酶、N酶进行切割，并简述理由：______．
（3）③过程需在农杆菌的培养基中添加______才能筛选出含P5CS基因的Ti质粒的农杆菌．
（4）转基因是否成功，在个体水平上检测可采用的指标是______．
（5）将转入P5CS基因的烟草细胞培养成完整的植物需要用______技术，愈伤组织通过再分化（细胞增殖和分化）发育成完整植株，此过程除营养物质外还必须向培养基中添加______．
（6）下列有关基因工程的叙述错误的是（______）（多选）
A．质粒上的目的基因必须整合到受体细胞的DNA上才能不被分解
B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同
C．没有与目的基因重组的质粒也可以进入受体细胞
D．质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接．
正确答案
解：（1）由图可知，目的基因前有HindⅢ限制酶切割位点，后有SalⅠ限制酶切割位点，因此要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的T-DNA中应含有HindⅢ、SalⅠ限制酶切割位点．
（2）表格中+表示该片段的存在以及含量，用酶M切割产生了一个1.0kb的、一个5.0kb的、一个10.0kb的片段，因此则该DNA的长度为16Kb．由于质粒为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接，连接如图
（3）由图可知，标记基因是四环素抗性基因，因此③过程需在农杆菌的培养基中添加四环素才能筛选出含P5CS基因的Ti质粒的农杆菌．
（4）检测目的基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上，采用DNA分子杂交技术；转基因是否成功可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的抗旱（或耐旱）性能进行比较．
（5）将转基因烟草细胞培育成完整的植株还需采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个重要的步骤，即转基因烟草细胞首先经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化发育成完整植株；决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，尤其是生长素和细胞分裂素．
（6）A、用质粒作为运载体时，质粒上的目的基因不需要整合到受体细胞的DNA上，用病毒或噬菌体作为运载体时，目的基因需整合到受体细胞DNA上，A错误；
B、真核生物基因有编码区和非编码区之分，并且编码区包括外显子和内含子，而以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因只包含外显子，没有内含子和非编码序列，因此与原基因的碱基序列不同，B错误；
C、没有与目的基因重组的普通质粒也可以进入受体细胞，C正确；
D、质粒上至少要有一个标记基因，抗生素抗性基因为标记基因，有利于检测目的基因是否导入受体细胞，D错误．
故选：ABD．
故答案为：
（1）HindⅢ、SalⅠ
（2）16kb； 3
（3）四环素
（4）抗旱/耐旱
（5）植物组织培养 植物激素（生长素和细胞分裂素）
（6）ABD
解析
解：（1）由图可知，目的基因前有HindⅢ限制酶切割位点，后有SalⅠ限制酶切割位点，因此要将P5CS基因成功插入Ti质粒中，Ti质粒的T-DNA中应含有HindⅢ、SalⅠ限制酶切割位点．
（2）表格中+表示该片段的存在以及含量，用酶M切割产生了一个1.0kb的、一个5.0kb的、一个10.0kb的片段，因此则该DNA的长度为16Kb．由于质粒为环状DNA，用酶M得到3个片段，则有3个切点，用酶N得到2个片段，则有2个切点．M酶和N酶切割能得到相同的黏性末端，可以用DNA连接酶催化连接，连接如图
（3）由图可知，标记基因是四环素抗性基因，因此③过程需在农杆菌的培养基中添加四环素才能筛选出含P5CS基因的Ti质粒的农杆菌．
（4）检测目的基因是否整合到烟草细胞染色体DNA上，采用DNA分子杂交技术；转基因是否成功可以直接在个体水平上对转基因植物与非转基因植物的抗旱（或耐旱）性能进行比较．
（5）将转基因烟草细胞培育成完整的植株还需采用植物组织培养技术，该技术包括脱分化和再分化两个重要的步骤，即转基因烟草细胞首先经过脱分化过程形成愈伤组织，愈伤组织再经过再分化发育成完整植株；决定脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，尤其是生长素和细胞分裂素．
（6）A、用质粒作为运载体时，质粒上的目的基因不需要整合到受体细胞的DNA上，用病毒或噬菌体作为运载体时，目的基因需整合到受体细胞DNA上，A错误；
B、真核生物基因有编码区和非编码区之分，并且编码区包括外显子和内含子，而以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因只包含外显子，没有内含子和非编码序列，因此与原基因的碱基序列不同，B错误；
C、没有与目的基因重组的普通质粒也可以进入受体细胞，C正确；
D、质粒上至少要有一个标记基因，抗生素抗性基因为标记基因，有利于检测目的基因是否导入受体细胞，D错误．
故选：ABD．
故答案为：
（1）HindⅢ、SalⅠ
（2）16kb； 3
（3）四环素
（4）抗旱/耐旱
（5）植物组织培养 植物激素（生长素和细胞分裂素）
（6）ABD
猪的基因和人类的基因存在一定的相似度．据报道经特殊处理的猪皮可在人体上存活3周左右，起保护创面免受感染的作用．为了使移植的猪皮存活更长时间，有人设法导入人的相关基因（用P表示），获得转基因小白猪．其简要流程图如图所示：
请据图回答：
（1）过程①中用到的工具酶是______，将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是______．
（2）过程②中，常用______酶处理，将皮肤组织块分三次单个成纤维细胞．在培养成纤维细胞时需要满足的条件是通气、适宜的温度、pH、营养物质以及______环境．
（3）过程③中，用______处理以获取更多的卵（母）细胞，其在体外需培养到______期再通过显微操作进行去核处理．
（4）过程中所用的技术是______；图中“早期胚胎”移植到代孕母猪子宫内时通常需要培养到______期．
正确答案
解：（1）在构建表达载体时，要用同一种限制酶切割质粒和目的基因，使质粒和目的基因产生相同的末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒．受体细胞是动物细胞，可以通过显微注射法将目的基因转化入受体细胞．
（2）动物细胞培养时，取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织），用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞．动物细胞培养需要在无菌、无毒的环境、营养物质充沛、适宜的温度和PH、气体环境等条件．
（3）对供体用促性腺激素处理，使其超数排卵，获取更多的卵母细胞．去核的卵细胞，需要培养到减数第二次分裂中期才可以去核．
（4）在进行胚胎移植时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，此时全能性较高，易于分裂和发育．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 显微注射法
（2）胰蛋白（或胶原蛋白） 无菌、无毒
（3）促性腺激素 减数第二次分裂中（或MⅡ中期）
（4）（早期）胚胎培养 桑椹胚或囊胚
解析
解：（1）在构建表达载体时，要用同一种限制酶切割质粒和目的基因，使质粒和目的基因产生相同的末端，再用DNA连接酶连接成重组质粒．受体细胞是动物细胞，可以通过显微注射法将目的基因转化入受体细胞．
（2）动物细胞培养时，取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织），用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞．动物细胞培养需要在无菌、无毒的环境、营养物质充沛、适宜的温度和PH、气体环境等条件．
（3）对供体用促性腺激素处理，使其超数排卵，获取更多的卵母细胞．去核的卵细胞，需要培养到减数第二次分裂中期才可以去核．
（4）在进行胚胎移植时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚，此时全能性较高，易于分裂和发育．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 显微注射法
（2）胰蛋白（或胶原蛋白） 无菌、无毒
（3）促性腺激素 减数第二次分裂中（或MⅡ中期）
（4）（早期）胚胎培养 桑椹胚或囊胚
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