- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
（1）若该图表示基因工程的某些步骤，其中，A表示目的基因，C表示基因表达载体，由A、B形成C的过程需要用到的工具酶是______，如果D表示已经导入目的基因的农杆菌，受体细胞E应是______（植物/动物）细胞，由E细胞发育成完整个体体现了______原理．
（2）若该图表示植物体细胞杂交，A、B是通过酶解法制备的______，A、B的融合需用______试剂做诱导剂，由杂种细胞C形成杂种植株E的过程，应用了______技术．
（3）若该图表示高产奶牛的生产过程，A表示卵细胞，良种公牛采集的B经______后才能进行受精作用生成C，若要想获得多头奶牛，需要对______时期的胚胎进行分割处理．
正确答案
解：（1）A、B形成C的过程是表达载体构建的过程，此过程需要限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接两者的末端形成基因表达载体．如果受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞．植物细胞在离体情况下发育成完整的植物细胞，这过程体现了植物细胞全能性．
（2）若该图表示植物体细胞杂交，首先将植物细胞通过酶解法去壁制备原生质体A、B，在用聚乙二醇试剂诱导原生质体融合形成重组原生质体，再经过再生细胞壁，生成杂种植物细胞．离体的植物组织、器官或细胞（外植体）在适宜的条件下发育成完整植株，这种培养方法是植物组织培养技术．
（3）若该图表示高产奶牛的生产过程，A表示卵细胞，良种公牛采集的精子，精子需要经过获能后才能进行受精作用．若要想获得多头奶牛，用胚胎分割将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚．进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚．
故答案为：
（1）限制酶（限制性核酸内切酶）和DNA连接酶 植物 植物细胞全能性
（2）原生质体 聚乙二醇（或PEG） 植物组织培养
（3）获能桑椹胚或囊胚
解析
解：（1）A、B形成C的过程是表达载体构建的过程，此过程需要限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接两者的末端形成基因表达载体．如果受体细胞是植物细胞，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞．植物细胞在离体情况下发育成完整的植物细胞，这过程体现了植物细胞全能性．
（2）若该图表示植物体细胞杂交，首先将植物细胞通过酶解法去壁制备原生质体A、B，在用聚乙二醇试剂诱导原生质体融合形成重组原生质体，再经过再生细胞壁，生成杂种植物细胞．离体的植物组织、器官或细胞（外植体）在适宜的条件下发育成完整植株，这种培养方法是植物组织培养技术．
（3）若该图表示高产奶牛的生产过程，A表示卵细胞，良种公牛采集的精子，精子需要经过获能后才能进行受精作用．若要想获得多头奶牛，用胚胎分割将早期胚胎切割成2等分、4等分或8等分等，经移植获得同卵双胚或多胚．进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚．
故答案为：
（1）限制酶（限制性核酸内切酶）和DNA连接酶 植物 植物细胞全能性
（2）原生质体 聚乙二醇（或PEG） 植物组织培养
（3）获能桑椹胚或囊胚
阅读如下材料：
材料甲：科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草．
材料乙：T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键，提高了T4溶菌酶的耐热性．
材料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种胚胎可在不同个体的体内发育．
回答下列问题：
（1）材料甲属于基因工程的范畴．将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用______ 法，构建基因表达载体常用的工具酶有______和______．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是______，农杆菌的作用是______．
（2）材料乙属于______工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对______进行现有蛋白质改造，或制造一种新蛋白质的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的______序列发生了改变．
正确答案
解：（1）将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是农杆菌可感染植物，农杆菌的作用是将目的基因转移到受体细胞中．
（2）材料乙属于蛋白质工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变．
故答案为：
（1）显微注射 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中
（2）蛋白质 现有蛋白质 氨基酸
解析
解：（1）将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法．构建基因表达载体常用的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶．在培育转基因植物时，常用农杆菌转化法，使用农杆菌的原因是农杆菌可感染植物，农杆菌的作用是将目的基因转移到受体细胞中．
（2）材料乙属于蛋白质工程范畴．该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新蛋白质的技术．在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变．
故答案为：
（1）显微注射 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中
（2）蛋白质 现有蛋白质 氨基酸
（2015秋•上海月考）图1表示含有目的基因D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MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG．请回答下列问题：
（1）图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由______（基团）连接．
（2）若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是______末端，其产物长度为______．
（3）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．从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有______种不同DNA片段．
（4）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，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是______．在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加______的培养基进行培养．经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是______（5）有关质粒描述错误的是______
A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子B、质粒是唯一的运载体
C、质粒上有多个酶切位点D、质粒可在宿主外单独复制．
正确答案
解：（1）一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接．
（2）限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG，其切割产生的是平末端．图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．
（3）杂合子的基因型为Dd，其中D基因片段有两个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以从杂合子中分离的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会四种不同的DNA片段．
（4）限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基培养．由于同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接，这样会导致部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达．
（5）A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子，A正确；
B、运载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等，质粒不是唯一的运载体，B错误；
C、质粒上有多个酶切位点，C正确；
D、质粒不可以在宿主外单独复制，D错误．
故答案为：
（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
（2）平 537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）BamHⅠ抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
（5）BD
解析
解：（1）一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接．
（2）限制酶SmaⅠ的酶切位点是CCC↓GGG，其切割产生的是平末端．图1中DNA片段含有两个SmaⅠ酶切位点，被SmaⅠ酶完全切割后出现三个长度的片段，分别是537bp、790bp、661bp．
（3）杂合子的基因型为Dd，其中D基因片段有两个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现三个片段长度分别是537bp、790bp、661bp，发生基因突变后的d基因片段只有一个SmaⅠ酶切位点，完全切割后出现两个片段长度分别是1327bp、661bp，所以从杂合子中分离的DNA片段被限制酶SmaⅠ完全切割后形成会四种不同的DNA片段．
（4）限制酶MspⅠ和SmaⅠ的切割位点位于目的基因D上，若用这两种酶切割会被破坏目的基因D；运载体的两个标记基因上都有限制酶MboⅠ的切割位点，用该酶切割会破坏这两个标记基因，因此只能选用限制酶BamHⅠ切割外源DNA分子和运载体．用限制酶BamHⅠ切割质粒会破坏抗生素A抗性基因，但不会破坏抗生素B抗性基因，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有抗生素B的培养基上生存，因此为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加抗生素B的培养基培养．由于同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接，这样会导致部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达．
（5）A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子，A正确；
B、运载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等，质粒不是唯一的运载体，B错误；
C、质粒上有多个酶切位点，C正确；
D、质粒不可以在宿主外单独复制，D错误．
故答案为：
（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
（2）平 537bp、790bp、661bp
（3）4
（4）BamHⅠ抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
（5）BD
利用基因工程的技术手段可以生产抗性植株．在研究并大面积种植只含一种抗虫基因的转基因甘蓝以后，调查发现，小菜蛾种群对该种甘蓝产生的毒蛋白具有更强的抗性．为此研究人员培育了体细胞含有两种外源抗虫基因（分别用A和B表示）的转基因甘蓝．这两种基因在染色体上的整合位点存在如图所示的情况（细胞中只有2个抗虫基因）．请回答（不考虑染色体的交叉互换）：
（1）基因工程技术手段的核心是______．在供体细胞中提取目的基因需要用到______酶，此酶的作用特点是______．
（2）抗虫基因能在甘蓝植株内成功表达是因为______．检测A基因和B基因在细胞中是否得到转录可采用______技术．
（3）甘蓝是雌雄同株植物．体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，含一种抗虫基因的植株表现为弱抗虫，没有抗虫基因的植株不抗虫（普通甘蓝）．
①体细胞含两个抗虫基因的转基因甘蓝与普通甘蓝杂交，若F1中表现为强抗虫的植株所占比例为25%，则该转基因甘蓝的两个抗虫基因的整合位点属上图______类型．
②可选取如图______类型的转基因甘蓝的花粉培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗的技术所依据的原理是______．
③如图甲所示类型的植株自交，F1中表现为强抗虫的植株所占的比例是______．
正确答案
解：（1）基因工程的核心步骤是构建目的基因表达载体．在供体细胞中提取目的基因需要用到限制性核酸内切酶；限制酶具有特异性，即识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割．
（2）由于自然界所有生物共有一套遗传密码子，所以一种生物的基因能在另一种生物体内表达．检测目的基因在受体细胞中是否得到转录可采用分子杂交法．
（3）①甲与普通甘蓝杂交，子代均为弱抗虫植株；乙与普通甘蓝杂交，子代中有
②减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此利用甲的花粉培育出的单倍体均为弱抗虫，但利用乙、丙类型的转基因甘蓝的花粉可培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗需采用植物组织培养技术，该技术所依据的原理是细胞的全能性（花粉细胞具有全能性）．
③图甲可以产生两种配子：含A的配子和含B的配子，自交产生后代的基因型及比例为：AA、2AB和BB，体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，所以F1中表现为强抗虫的植株所占的比例是
故答案为：
（1）构建目的基因表达载体 限制性核酸内切酶 识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割
（2）共用一套（遗传）密码子 分子杂交（RNA-DNA分子杂交，核酸分子杂交，RNA分子杂交均可）
（3）①丙 ②乙、丙 细胞的全能性（花粉细胞具有全能性） ③
解析
解：（1）基因工程的核心步骤是构建目的基因表达载体．在供体细胞中提取目的基因需要用到限制性核酸内切酶；限制酶具有特异性，即识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割．
（2）由于自然界所有生物共有一套遗传密码子，所以一种生物的基因能在另一种生物体内表达．检测目的基因在受体细胞中是否得到转录可采用分子杂交法．
（3）①甲与普通甘蓝杂交，子代均为弱抗虫植株；乙与普通甘蓝杂交，子代中有
②减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此利用甲的花粉培育出的单倍体均为弱抗虫，但利用乙、丙类型的转基因甘蓝的花粉可培育出单倍体强抗虫转基因甘蓝．利用花粉培养出幼苗需采用植物组织培养技术，该技术所依据的原理是细胞的全能性（花粉细胞具有全能性）．
③图甲可以产生两种配子：含A的配子和含B的配子，自交产生后代的基因型及比例为：AA、2AB和BB，体细胞含两种抗虫基因的甘蓝表现为强抗虫，所以F1中表现为强抗虫的植株所占的比例是
故答案为：
（1）构建目的基因表达载体 限制性核酸内切酶 识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割
（2）共用一套（遗传）密码子 分子杂交（RNA-DNA分子杂交，核酸分子杂交，RNA分子杂交均可）
（3）①丙 ②乙、丙 细胞的全能性（花粉细胞具有全能性） ③
随着科学技术的发展，人类可以根据需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果．下图表示利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的培育过程．
（1）获取②的途径主要有______．
（2）若将③体外培养，则必要的条件是______．（至少写2个）
（3）受体用未受精的卵细胞的原因是______．
（4）过程③到④常用______（方法）进行．
（5）⑥与⑦的遗传性状是否相同，原因是______．
（6）下图为3种质粒和1个含目的基因的DNA片段．图中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因．EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离．复制原点是在基因组上复制起始的一段序列．（1kb=1000个碱基对长度．）
（7）图中质粒A、C一般不能作为此目的基因运载体的原因是______．
（8）据图分析，要将目的基因和质粒B形成重组质粒，需用图中______限制酶．所形成的重组质粒再用EcoR I完全酶切，并进行电泳观察，可出现的片段长度有______（多选）
A．1.1kb和5.6kb B． 2.7kb和4.0kb kb
C．3.1kb和3.6 D． 3.7kb和3.0kb．
正确答案
解：（1）基因工程四部曲的第一步是获取目的基因，原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成．人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法．
（2）若将③进行动物细胞的体外培养，需要满足适宜的温度、pH、溶解氧、血清等条件．
（3）动物核移植技术常用未受精的卵细胞，是因为卵细胞体积大易操作，发育的全能性最高．
（4）显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法．
（5）个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核③，⑥只是⑦的代孕母亲，所以⑥与⑦的遗传性状不相同．
（7）质粒A缺少标记基因、质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制，所以质粒A、C不能作为基因工程的运载体．
（8）要将目的基因和质粒B形成重组质粒，需用PvuⅠ限制酶．目的基因和质粒B形成的重组质粒长度为2.7-0.1+（4.0-1.0）=5.6kb（质粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因时形成的大片段）、0.1+1.0=1.1kb（质粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因时形成的小片段）或2.7-0.1+1.0=3.6（质粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因时形成的小片段）、0.1+3.0=3.1（质粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因时形成的大片段）．
故答案为：
（1）从体细胞中分离和化学方法人工合成
（2）适宜的温度、pH、溶解氧、血清
（3）卵细胞体积大易操作，发育的全能性最高
（4）显微注射法
（5）否，因为个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核
（7）质粒A缺少标记基因、质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制
（8）PvuⅠA、C
解析
解：（1）基因工程四部曲的第一步是获取目的基因，原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成．人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法．
（2）若将③进行动物细胞的体外培养，需要满足适宜的温度、pH、溶解氧、血清等条件．
（3）动物核移植技术常用未受精的卵细胞，是因为卵细胞体积大易操作，发育的全能性最高．
（4）显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法．
（5）个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核③，⑥只是⑦的代孕母亲，所以⑥与⑦的遗传性状不相同．
（7）质粒A缺少标记基因、质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制，所以质粒A、C不能作为基因工程的运载体．
（8）要将目的基因和质粒B形成重组质粒，需用PvuⅠ限制酶．目的基因和质粒B形成的重组质粒长度为2.7-0.1+（4.0-1.0）=5.6kb（质粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因时形成的大片段）、0.1+1.0=1.1kb（质粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因时形成的小片段）或2.7-0.1+1.0=3.6（质粒且切割后形成的大的片段+切割目的基因时形成的小片段）、0.1+3.0=3.1（质粒且切割后形成的小的片段+切割目的基因时形成的大片段）．
故答案为：
（1）从体细胞中分离和化学方法人工合成
（2）适宜的温度、pH、溶解氧、血清
（3）卵细胞体积大易操作，发育的全能性最高
（4）显微注射法
（5）否，因为个体⑦的遗传信息几乎全部来自供体的细胞核
（7）质粒A缺少标记基因、质粒C在用和目的基因相同的限制酶切割时，复制原点会被限制酶切割，会影响重组质粒的自主复制
（8）PvuⅠA、C
扫码查看完整答案与解析