- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
油菜的株高由等位基因G和g决定，GG为高秆，Gg为中秆，gg为矮秆，另一种植物的B基因与G基因在油菜的株高上有相间的效果，并且株高与这两个基因的数量正相关．如图是培育转基因油菜的操作流程．
（1）步骤①需要用______链接，构建表达载体并转化农杆菌，将农秆菌在含______的培养基中培养，筛选出成功导入B基因的农杆菌，获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的______整合到受体细胞的______，获得转基因油菜．
（2）若B基因成功转入矮秆油菜并表达，且B基因与g基因位于非同源染色体上，则转入B基因的油菜表现型为______，该转基因油菜自交产生的子一代中，高杆植株应占______．
正确答案
解：（1）步骤①基因表达载体的构建需要用DNA连接酶连接，构建表达载体并转化农杆菌，将农杆菌在含的培养基中培养，筛选出成功导入B基因的农杆菌．获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的四环素T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上，获得转基因油菜．
（2）矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株ggBB应占25%．
故答案为：
（1）DNA连接酶 四环素 T-DNA（片段） 染色体DNA
（2）中秆 25%
解析
解：（1）步骤①基因表达载体的构建需要用DNA连接酶连接，构建表达载体并转化农杆菌，将农杆菌在含的培养基中培养，筛选出成功导入B基因的农杆菌．获得的农杆菌能够侵染油菜细胞并将插入了B基因的四环素T-DNA整合到受体细胞的染色体DNA上，获得转基因油菜．
（2）矮杆油菜成功导入一个B基因后，其基因型为ggBb，根据题干信息“B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果”可知，这样的转基因油菜表现为中杆．该转基因油菜自交产生的子一代中，高秆植株ggBB应占25%．
故答案为：
（1）DNA连接酶 四环素 T-DNA（片段） 染色体DNA
（2）中秆 25%
我国人血清白蛋白每年临床需要110～120吨，目前血浆供应不足，市场缺口高达60至80吨．武汉大学通过4年的研究，建立了水稻胚乳细胞生物反应器技术平台．利用该技术平台在稻米中生产人血清白蛋白，大约第500亩水稻就可以提取1000千克人血清白蛋白．实现水稻细胞生产人血清白蛋白所用的技术是基因工程技术，基本步骤如下：
1、目的基因的获取；
2、基因表达载体的构建；
3、将目的基因导入受体细胞；
4、目的基因的检测与鉴定．
请回答问题：
（1）目的基因的获取方法有从基因文库中获取、______和______．
（2）在实验稻米中生产人血清白蛋白的过程中，将目的基因导入受体细胞的方法有______和______．
（3）该技术的实现过程中，先得到的是转基因细胞，要想获得转基因水稻还需要通过．______检测该水稻是否产生人血清白蛋白的方法是用相应的抗体与之反应，该方法的原理是______．
（4）该转基因水稻能生产人血清白蛋白，但它体内的某些正常的蛋白质和其他的营养物质可能会发生改变，原因是______．
（5）某人需要较多的人血清白蛋白，他只能注射而不能口服是因为______．注射时必须要保证人血清白蛋白纯度非常高，否则痕量的其他蛋白将会成为______，引起人体发生免疫反应从而影响人体健康．
正确答案
解：（1）目的基因的获取方法：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，其中农杆菌转化法是将目的基因导入双子叶植物和裸子植物的方法，因此将目的基因导入水稻细胞中的方法有基因枪法和花粉管通道法．
（3）要将转基因细胞培育成转基因植株，还需要采用植物组织培养技术．检测该水稻是否产生人血清白蛋白的方法是用相应的抗体与之反应，其原理是抗原抗体特异性结合．
（4）由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此该转基因水稻能生产人血清白蛋白，但它体内的某些正常的蛋白质和其他的营养物质可能会发生改变．
（5）由于蛋白质在消化道内会被消化分解为氨基酸，因此人血清白蛋白只能注射而不能口服．注射时必须要保证人血清白蛋白纯度非常高，否则微量的其他蛋白将会成为抗原，引起人体发生免疫反应从而影响人体健康．
故答案为：
（1）利用PCR技术扩增 人工合成
（2）基因枪法 花粉管通道法
（3）植物组织培养 抗原抗体特异性结合
（4）外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
（5）蛋白质在消化道内被消化分解为氨基酸 抗原
解析
解：（1）目的基因的获取方法：从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，其中农杆菌转化法是将目的基因导入双子叶植物和裸子植物的方法，因此将目的基因导入水稻细胞中的方法有基因枪法和花粉管通道法．
（3）要将转基因细胞培育成转基因植株，还需要采用植物组织培养技术．检测该水稻是否产生人血清白蛋白的方法是用相应的抗体与之反应，其原理是抗原抗体特异性结合．
（4）由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此该转基因水稻能生产人血清白蛋白，但它体内的某些正常的蛋白质和其他的营养物质可能会发生改变．
（5）由于蛋白质在消化道内会被消化分解为氨基酸，因此人血清白蛋白只能注射而不能口服．注射时必须要保证人血清白蛋白纯度非常高，否则微量的其他蛋白将会成为抗原，引起人体发生免疫反应从而影响人体健康．
故答案为：
（1）利用PCR技术扩增 人工合成
（2）基因枪法 花粉管通道法
（3）植物组织培养 抗原抗体特异性结合
（4）外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的
（5）蛋白质在消化道内被消化分解为氨基酸 抗原
胰岛素是治疗糖尿病的重要药物．如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答．分析回答下列问题：
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：第一步是目的基因的获取，第二步是基因表达载体的构建，第三步是将目的基因导入受体细胞，第四步是______．
（2）完成⑦过程需要的工具有______．一个基因表达载体的组成，除了启动子和目的基因外，还需要有______和______．
（3）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？为什么？______．
正确答案
解：（1）基因工程的操作步骤：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定．
（2）⑦是基因表达载体的构建过程，该过程首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组质粒．基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、终止子和标记基因．
（3）由于皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA，因此不能利用人的皮肤细胞来完成①过程．
故答案为：
（1）目的基因的检测和鉴定
（2）限制性内切酶、DNA连接酶 终止子 标记基因
（3）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA．
解析
解：（1）基因工程的操作步骤：目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和鉴定．
（2）⑦是基因表达载体的构建过程，该过程首先需用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组质粒．基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、终止子和标记基因．
（3）由于皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA，因此不能利用人的皮肤细胞来完成①过程．
故答案为：
（1）目的基因的检测和鉴定
（2）限制性内切酶、DNA连接酶 终止子 标记基因
（3）不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素mRNA．
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了一定进展．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，使其发育成与供体具有相同性状的个体．该技术称为______．
正确答案
解：（1）显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法．
（2）由于受精卵（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，因此进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵（或早期胚胎）中．
（3）检测外源基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术．
（4）在研制膀胱生物反应器时，应在目的基因前加入膀胱组织特异性表达的启动子，使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达．
（5）无性繁殖能保持亲本的遗传特性，因此为使外源基因在后代长期保持，应采用无性繁殖的方法，如核移植技术（克隆），即将转基因小鼠体细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体．
故答案为：
（1）显微注射
（2）受精卵 具有全能性，可使外源基因在相应细胞中表达
（3）DNA分子杂交
（4）膀胱上皮
（5）细胞核 去核的卵母细胞 核移植
解析
解：（1）显微注射法是将目的基因导入受体细胞最有效的方法．
（2）由于受精卵（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，因此进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵（或早期胚胎）中．
（3）检测外源基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术．
（4）在研制膀胱生物反应器时，应在目的基因前加入膀胱组织特异性表达的启动子，使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异表达．
（5）无性繁殖能保持亲本的遗传特性，因此为使外源基因在后代长期保持，应采用无性繁殖的方法，如核移植技术（克隆），即将转基因小鼠体细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体．
故答案为：
（1）显微注射
（2）受精卵 具有全能性，可使外源基因在相应细胞中表达
（3）DNA分子杂交
（4）膀胱上皮
（5）细胞核 去核的卵母细胞 核移植
如图是将目的基因导入动物细胞，培育转基因动物的常用操作程序．根据图示过程和所学知识，将下面操作程序补充完整．
（1）构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到______两种工具酶．如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与______的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起．
（2）获得足够数量的受精卵：为了获得足够数量的受精卵，先利用______刺激供体雌性鼠超数排卵．雌鼠经过交配，将受精卵从输卵管中取出．
（3）将目的基因导入细胞：通常采用______将目的基因导入受精卵．
（4）早期胚胎培养：早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及______等物质．当胚胎培养到适宜的阶段时，可进行胚胎移植．
（5）胚胎移植：在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行______处理．移植后，还要对受体雌鼠进行妊娠检查．
（6）转基因鼠的检测：经过一段时间妊娠后，产下一群小鼠，为了检测哪些是转基因鼠，可以用______制作探针，进行DNA分子杂交检测．
正确答案
解：（1）构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到限制酶、DNA连接酶两种工具酶．如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起．
（2）为了获得足够数量的受精卵，先利用促性腺激素刺激供体雌性鼠超数排卵．雌鼠经过交配，将受精卵从输卵管中取出．
（3）通常采用显微注射技术将目的基因导入受精卵．
（4）早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质．当胚胎培养到适宜的阶段时，可进行胚胎移植．
（5）在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行发情处理．移植后，还要对受体雌鼠进行妊娠检查．
（6）经过一段时间妊娠后，产下一群小鼠，为了检测哪些是转基因鼠，可以用发射性同位素标记目的基因制作探针，进行DNA分子杂交检测．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶 乳腺蛋白基因
（2）促性腺激素
（3）显微注射技术
（4）动物血清
（5）发情
（6）放射性同位素标记目的基因
解析
解：（1）构建基因表达载体：在构建基因表达载体时常要用到限制酶、DNA连接酶两种工具酶．如果目的基因要在乳腺细胞中表达，基因表达载体构建时要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子、标记基因和终止子等组件重组在一起．
（2）为了获得足够数量的受精卵，先利用促性腺激素刺激供体雌性鼠超数排卵．雌鼠经过交配，将受精卵从输卵管中取出．
（3）通常采用显微注射技术将目的基因导入受精卵．
（4）早期胚胎培养的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及动物血清等物质．当胚胎培养到适宜的阶段时，可进行胚胎移植．
（5）在胚胎移植前要对接受胚胎的受体进行发情处理．移植后，还要对受体雌鼠进行妊娠检查．
（6）经过一段时间妊娠后，产下一群小鼠，为了检测哪些是转基因鼠，可以用发射性同位素标记目的基因制作探针，进行DNA分子杂交检测．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶 乳腺蛋白基因
（2）促性腺激素
（3）显微注射技术
（4）动物血清
（5）发情
（6）放射性同位素标记目的基因
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