- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）①过程是指______，被称为基因工程的核心步骤．
（2）在培育转人生长激素基因牛过程中，②过程常用的方法是______．③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用______技术，培育出多头相同的转基因牛．
（3）转生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在重组质粒中，人生长激素基因的首端必须含有______，它是识别并结合______的部位．
（4）PCR能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅲ代表的细胞所分泌的物质具有______的特点．
（5）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞通常采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是______，⑤过程采用的技术是______．
正确答案
解：（1）由图可知，①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，是基因工程的核心步骤．
（2）②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中．③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采 胚胎分割技术，培育出多头相同的转基因牛．
（2）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列．
（3）Ⅲ代表的细胞是能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，其具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力．
（4）愈伤组织是经脱分化而来，其全能性要高于体细胞；⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体，其方法是植物组织培养．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建
（2）显微注射法 胚胎分割
（3）启动子 RNA聚合酶
（4）既能无限增殖，又能产生特定抗体
（5）全能性高 植物组织培养
解析
解：（1）由图可知，①过程表示基因表达载体的构建，该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，是基因工程的核心步骤．
（2）②表示利用显微注射法将目的基因导入动物细胞的受精卵中．③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采 胚胎分割技术，培育出多头相同的转基因牛．
（2）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列．
（3）Ⅲ代表的细胞是能产生单克隆抗体的杂交瘤细胞，其具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力．
（4）愈伤组织是经脱分化而来，其全能性要高于体细胞；⑤过程表示将单个体细胞培育成完整植株个体，其方法是植物组织培养．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建
（2）显微注射法 胚胎分割
（3）启动子 RNA聚合酶
（4）既能无限增殖，又能产生特定抗体
（5）全能性高 植物组织培养
水稻种子中70%的磷以植酸形式存在．植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外，是多种动物的抗营养因子；同时，排出的大量磷进入水体易引起水华．为从根本上解决水稻中的高植酸问题，可将植酸酶基因导入水稻，培育低植酸转基因水稻品种，如图是获取植酸酶基因的流程．
据图回答：
（1）图中基因组文库______（小于/等于/大于）cDNA文库．
（2）A、C过程中______（可以/不可以）使用同一种探针筛选含目的基因的菌株．
（3）目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外，还可以分别利用图中______和______为模板直接进行PCR扩增，该过程中所用酶的显著特点是______．
正确答案
解：（1）基因组文库包含某种生物所有的基因，而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的，由于基因的选择性表达，cDNA文库只包含某种生物部分基因，所以cDNA文库小于基因组文库．
（2）A和C过程可以用同一种探针筛选含目的基因的菌株．
（3）除了从基因文库中获取目的基因外，还可以利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增；PCR技术是在高温条件下进行的，该过程中所用酶要耐高温．
故答案为：
（1）大于
（2）可以
（3）DNA cDNA 耐高温
解析
解：（1）基因组文库包含某种生物所有的基因，而cDNA文库是由mRNA经逆转录形成的基因组成的，由于基因的选择性表达，cDNA文库只包含某种生物部分基因，所以cDNA文库小于基因组文库．
（2）A和C过程可以用同一种探针筛选含目的基因的菌株．
（3）除了从基因文库中获取目的基因外，还可以利用图中DNA和cDNA为模板直接进行PCR扩增；PCR技术是在高温条件下进行的，该过程中所用酶要耐高温．
故答案为：
（1）大于
（2）可以
（3）DNA cDNA 耐高温
如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图．请回答下列问题：
（1）如A为重组质粒溶液，将其导入原核期受精卵的方法是______；如A为重组反转录病毒，还可采取______方法．
（2）小鼠出生后从其尾巴中提取______分子，通过______的方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
正确答案
解：（1）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵；如A为重组逆转录病毒，还可采取感染方法．
（2）检测目的基因可以用DNA分子杂交法，小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子，通过DNA分子杂交方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
故答案为：
（1）显微注射法 感染（侵染）
（2）DNA DNA分子杂交
解析
解：（1）将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，所以图中应该用显微注射技术将重组质粒溶液导人小鼠原核期的受精卵；如A为重组逆转录病毒，还可采取感染方法．
（2）检测目的基因可以用DNA分子杂交法，小鼠出生后可从其尾巴提取DNA分子，通过DNA分子杂交方法，可检测出携带目的基因的小鼠．
故答案为：
（1）显微注射法 感染（侵染）
（2）DNA DNA分子杂交
人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得．流程如下：
（1）htPA基因与载体用______切割后，通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用______技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其______．采集的精子需要经过______才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是______．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行______．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，该过程的生殖方式是______．
（4）若检测到转ht-PA基因母羊______，说明目的基因成功表达．
正确答案
解：（1）htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）切割，形成相同的黏性末端，然后再通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用DNA分子杂交（或核酸探针）技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能（处理），才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定，以选择母羊的胚胎进行移植．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的全能性．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） DNA分子杂交
（2）超数排卵 获能
（3）显微注射法 性别鉴定 无性生殖
（4）羊乳中有htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
解析
解：（1）htPA基因与载体需要用同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）切割，形成相同的黏性末端，然后再通过DNA连接酶连接，以构建重组表达载体．检测目的基因是否已插入受体细胞DNA，可采用DNA分子杂交（或核酸探针）技术．
（2）为获取更多的卵（母）细胞，要对供体母羊注射促性腺激素，使其超数排卵．采集的精子需要经过获能（处理），才具备受精能力．
（3）将重组表达载体导入受精卵常用的方法是显微注射法．为了获得母羊，移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行性别鉴定，以选择母羊的胚胎进行移植．利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体，这体现了早期胚胎细胞的全能性．
（4）若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA（或人组织纤溶酶原激活物），说明目的基因成功表达．
故答案为：
（1）同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） DNA分子杂交
（2）超数排卵 获能
（3）显微注射法 性别鉴定 无性生殖
（4）羊乳中有htPA（或人组织纤溶酶原激活物）
微生物及基因工程据统计，维生素A缺乏每年导致67万名五岁以下儿童死亡．因此科学家研发了一种通过基因工程使得稻米的食用部分胚乳含有维生素A的前体--胡萝卜素的大米，胡萝卜素在人体内会转化成维生素A，可以缓解人体维生素A缺乏．这种大米因胡萝卜素含量极高因而呈现金黄色，被称为“黄金大米”．黄金大米的制作过程应用了根癌农杆菌介导法进行转基因操作，将能够合成胡萝卜素的酶的基因重组后导入大米的基因组中，具体原理如图1所示．
（1）图1原理中X表示______；Y过程表示______．
（2）图1中Z过程需要用到的植物激素是______（多选）
A．生长激素 B．细胞分裂素 C．赤霉素 D．脱落酸 E．乙烯 F．吲哚乙酸
根癌农杆菌介导法转基因需要利用根癌农杆菌的Ti质粒完成，如图是Ti质粒的具体组成．（T-DNA区大小约17kb）
（3）若将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4（箭头为电泳方向）中的______．将胡萝卜素基因整合进入Ti质粒时，使用限制酶II进行酶切后进行连接，当整合后的Ti质粒进入农杆菌后，需要对农杆菌进行培养，下表为培养农杆菌用的YEB培养基．
（4）据表分析农杆菌的同化作用类型为______型．
（5）该培养基从物理形态上分应属于______培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是______．
（6）由表中可知，该培养基含有下列营养成分中的______（多选）
A．碳源 B．氮源 C．无机盐 D．生长因子
（7）为了筛选符合条件的农杆菌，可以在培养基中加入卡那霉素进行筛选．则可以在此培养基中生存的农杆菌类型为______．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的______．试分析接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程：______．
正确答案
解：（1）图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒；Y过程表示将重组质粒导入农杆菌．
（2）图1中Z过程表示植物组织培养，需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素．
（3）由于T-DNA区大小约17kb，所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4中的A．
（4）据表分析，由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源，所以农杆菌的同化作用类型为异养型．
（5）由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂，所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是1.05kg/cm2，121℃，15～30min．
（6）培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子．
（7）由于质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选，结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体．
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为：
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA．
故答案为：
（1）重组质粒 重组质粒导入农杆菌
（2）BF
（3）A
（4）异养
（5）固体 1.05kg/cm2，121℃，15～30min
（6）ABCD
（7）导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
（8）受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
解析
解：（1）图1原理中X表示通过构建基因表达载体形成的重组质粒；Y过程表示将重组质粒导入农杆菌．
（2）图1中Z过程表示植物组织培养，需要用到的植物激素是生长素和细胞分裂素．
（3）由于T-DNA区大小约17kb，所以将图3质粒用限制酶I与限制酶II进行完全酶切（各个片段大小不一致），并用凝胶电泳分离酶切后的片段，则电泳结果应为如图4中的A．
（4）据表分析，由于培养农杆菌用的YEB培养基有牛肉膏、蛋白胨和蔗糖等有机碳源，所以农杆菌的同化作用类型为异养型．
（5）由于培养农杆菌用的YEB培养基中加入了琼脂，所以该培养基从物理形态上分应属于固体培养基．培养基配制完成后需要进行高压蒸汽灭菌，其条件是1.05kg/cm2，121℃，15～30min．
（6）培养农杆菌用的YEB培养基中营养成分有水、碳源、氮源、无机盐和生长因子．
（7）由于质粒中含有卡那霉素抗性基因，所以在培养基中加入卡那霉素进行筛选，结果可以在此培养基中生存的农杆菌类型为导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌．
（8）根癌农杆菌介导法转基因原理如图5所示．当植物受伤时会产生一种信号分子，该信号会作用于农杆菌细胞表面的受体．
接受信号分子后农杆菌将T-DNA导入植物细胞的过程为：
①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．
②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA．
故答案为：
（1）重组质粒 重组质粒导入农杆菌
（2）BF
（3）A
（4）异养
（5）固体 1.05kg/cm2，121℃，15～30min
（6）ABCD
（7）导入未重组的Ti质粒农杆菌及导入重组质粒的农杆菌
（8）受体 ①激活vir区表达蛋白装配成通道复合体．②激活vir区表达蛋白以诱导T-DNA区形成T复合体通过通道复合体进入植物细胞后整合进入植物基因组DNA
扫码查看完整答案与解析