- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
应用生物工程技术可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）在培育转人生长激素基因牛过程中，人的基因能和异种生物（牛）的基因拼接在一起，是因为它们都具有双螺旋结构，都是由______（填基本单位）构成的，遵循碱基互补配对原则；在拼接的操作过程中，所用的基因的“针线”是______．
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有______（乳腺蛋白基因的）．③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用______和胚胎移植技术，培育出多头相同的转基因犊牛．
（3）prG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，Ⅱ最可能是______细胞，Ⅲ代表的细胞具有______的特点．单克隆抗体最主要的优点是______，并可能大量制备．
（4）在抗虫棉培育过程中，⑤过程采用的技术是______．
正确答案
解：（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，人的基因能和异种生物（牛）的基因拼接在一起，是因为它们都具有双螺旋结构，并且DNA分子的基本单位都是脱氧核苷酸，遵循碱基互补配对原则；在拼接的操作过程中，所用的基因的“针线”是DNA连接酶．
（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；为了获得多头相同的转基因动物，人们可以采用胚胎分割和胚胎移植的技术．
（3）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（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）（四种）脱氧核苷酸 DNA连接酶
（2）启动子 胚胎分割
（3）浆（或效应B） 既能无限增殖又能产生特定抗体 特异性强、灵敏度高
（4）植物组织培养
解析
解：（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，人的基因能和异种生物（牛）的基因拼接在一起，是因为它们都具有双螺旋结构，并且DNA分子的基本单位都是脱氧核苷酸，遵循碱基互补配对原则；在拼接的操作过程中，所用的基因的“针线”是DNA连接酶．
（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；为了获得多头相同的转基因动物，人们可以采用胚胎分割和胚胎移植的技术．
（3）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（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）（四种）脱氧核苷酸 DNA连接酶
（2）启动子 胚胎分割
（3）浆（或效应B） 既能无限增殖又能产生特定抗体 特异性强、灵敏度高
（4）植物组织培养
（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠______中获取．
（2）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．
（3）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．
（4）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）题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割，并形成相同的粘性末端后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关．
（3）若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达．
（4）在转基因动物的培育过程中，需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术、早期胚胎培养和胚胎移植等．
故答案为：
（1）卵巢
（2）目的基因 载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点
（3）检测到体内有相关蛋白 出现高血压
（4）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）题图中的高血压相关基因作为目的基因，质粒作为载体，二者需用同种限制性核酸内切酶切割，并形成相同的粘性末端后才能连接成重组载体，该过程与质粒上有限制酶切割位点有关．
（3）若在子代大鼠的体内检测出与高血压相关的蛋白质，则从分子水平上说明高血压相关基因已成功表达；若子代大鼠的血压升高，则从个体水平上说明高血压相关基因已成功表达．
（4）在转基因动物的培育过程中，需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术、早期胚胎培养和胚胎移植等．
故答案为：
（1）卵巢
（2）目的基因 载体 同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶） 限制酶切割位点
（3）检测到体内有相关蛋白 出现高血压
（4）体外受精 早期胚胎培养、胚胎移植
基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答．
（1）在基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤可能有______（用图解中的序号表示）
（2）下列属于基因表达载体组成的是______
A．目的基因 B．终止密码
C．启动子 D．标记基因
E．终止子 F．起始密码
（3）可用______方法将目的基因导入动物细胞．
正确答案
解：（1）在基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤可能有①目的基因的获取（如反转录法合成目的基因时遵循碱基互补配对原则）、②基因表达载体的构建（目的基因与运载体连接时遵循碱基互补配对原则）和④目的基因的扩增（DNA的复制遵循碱基互补配对原则）．
（2）基因表达载体的组成包括：启动子、目的基因、标记基因、复制原点和终止子等．
（3）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，此外还可以采用病毒侵染法．
故答案为：
（1）①②④
（2）ACDE
（3）显微注射法、病毒侵染法
解析
解：（1）在基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤可能有①目的基因的获取（如反转录法合成目的基因时遵循碱基互补配对原则）、②基因表达载体的构建（目的基因与运载体连接时遵循碱基互补配对原则）和④目的基因的扩增（DNA的复制遵循碱基互补配对原则）．
（2）基因表达载体的组成包括：启动子、目的基因、标记基因、复制原点和终止子等．
（3）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，此外还可以采用病毒侵染法．
故答案为：
（1）①②④
（2）ACDE
（3）显微注射法、病毒侵染法
萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象．如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光．一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤光虫腹部提取．但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶．请你根据已有的知识回答下列有关问题：
（1）荧光素酶基因是此转基因工程中的______．
（2）将目的基因导入大肠杆菌体内需要载体的帮助，下列各项是选取载体时必须考虑的是______
A、能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B、具有多种特定的限制酶切割位点
C、具有与目的基因相同的碱基片段 D、具有某些标记基因
（3）本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是______
A、质粒 B、动物病毒 C、噬菌体 D、植物病毒
（4）在此基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为______．最常用的方法是首先用______处理大肠杆菌，目的是______．
（5）目的基因是否导入受体细胞，用______技术来检测．目的基因是否表达出相应的蛋白质，除了通过大肠杆菌是否发光来进行个体水平检测外，还可以通过______来进行分子水平的检测．
正确答案
解：（1）荧光素酶基因是此转基因工程中的目的基因．
（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．
（3）A、质粒可以作为目的基因导入大肠杆菌的载体，A正确；
B、动物病毒只能侵染动物细胞，不能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，B错误；
C、噬菌体能侵染细菌，因此噬菌体能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，C正确；
D、植物病毒只能侵染植物细胞，不能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，D错误．
故选：AC．
（4）在此基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化．将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于能够吸收周围DNA分子的感受态．
（5）检测目的基因是否导入受体细胞，常用DNA分子杂交技术．检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，可以采用抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）目的基因
（2）ABD
（3）AC
（4）转化 Ca2+ 使大肠杆菌处于感受态（能够吸收周围DNA分子的状态）
（5）DNA分子杂交 抗原-抗体杂交
解析
解：（1）荧光素酶基因是此转基因工程中的目的基因．
（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．
（3）A、质粒可以作为目的基因导入大肠杆菌的载体，A正确；
B、动物病毒只能侵染动物细胞，不能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，B错误；
C、噬菌体能侵染细菌，因此噬菌体能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，C正确；
D、植物病毒只能侵染植物细胞，不能作为目的基因导入大肠杆菌的载体，D错误．
故选：AC．
（4）在此基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内维持稳定和表达的过程称为转化．将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于能够吸收周围DNA分子的感受态．
（5）检测目的基因是否导入受体细胞，常用DNA分子杂交技术．检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，可以采用抗原-抗体杂交技术．
故答案为：
（1）目的基因
（2）ABD
（3）AC
（4）转化 Ca2+ 使大肠杆菌处于感受态（能够吸收周围DNA分子的状态）
（5）DNA分子杂交 抗原-抗体杂交
遗传学上，将同源染色体中有一个是易位染色体的生物个体称为易位杂合体，将同源染色体都含有相同易位片段的生物个体称为“易位纯合体”．下图甲、乙分别代表某种植物两个不同个体细胞的部分染色体与基因组成，其中高茎（A）对矮茎（a）显性，卷叶（B）对直叶（b）显性，红花（C）对白花（c）显性，请回答：
（1）从染色体组成看，两植株中，正常的植株是______植株，从变异来源看，另一植株发生了何种变异？______．
（2）若该种植物的配子失去图示三种基因中的任意一种，都会导致配子死亡．（不考虑同源染色体的交叉互换）
①植株乙自交后代中易位纯合体占______．
②为了区分某高茎卷叶红花植株是甲类型还是乙类型，工作人员选择若干未发生染色体易位的矮茎直叶白花植株对其进行测交．
预期结果与结论：
若测交后代有4种表现型，则该高茎卷叶红花植株是甲类型；若______，则该高茎卷叶红花植株是乙类型．
写出被测植株为乙类型时的遗传图解．
（3）拟采用转基因技术培育抗虫植株．通常将抗虫基因和农杆菌的Ti 质粒连接，形成______，再转移到该植株的培养细胞中，然后常根据质粒上的______进行筛选，再通过植物______获得转基因抗虫植株．
正确答案
解：（1）等位基因位于同源染色体的相同位置，因此甲植株为正常植株．从图乙可知，细胞中B和a互换了，是非同源染色体交叉互换，从变异来源看，另一植株发生了染色体畸变（染色体结构变异/染色体易位）．
（2）①乙植株发生了染色体的易位，产生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc，其中Aac、BbC配子致死．因此乙植株只能产生两种比例相等的配子：AbC、aBc，
植株乙自交后代中易位纯合体aaBBcc占
②为了区分某高茎卷叶红花植株是甲类型还是乙类型，工作人员选择若干未发生染色体易位的矮茎直叶白花植株对其进行测交．
若测交后代有4种表现型，则该高茎卷叶红花植株是甲类型；若 测交后代只有2种表现型，则该高茎卷叶红花植株是乙类型．
被测植株为乙类型时的遗传图解具体情况如下图：
（3）抗虫基因和农杆菌的Ti质粒连接，形成重组DNA分子或重组质粒．由于质粒上的标记基因（抗生素抗性基因），可以筛选出含有重组DNA分子细胞，再通过植物组织离体培养后，可获得转基因抗虫植株．
故答案为：
（1）甲 染色体畸变（染色体结构变异/染色体易位）
（2）①1/4 ②若测交后代只有2种表现型
遗传图解
（3）重组 DNA 分子 标记基因（抗生素抗性基因） 组织培养
解析
解：（1）等位基因位于同源染色体的相同位置，因此甲植株为正常植株．从图乙可知，细胞中B和a互换了，是非同源染色体交叉互换，从变异来源看，另一植株发生了染色体畸变（染色体结构变异/染色体易位）．
（2）①乙植株发生了染色体的易位，产生的配子有AbC、Aac、BbC、aBc，其中Aac、BbC配子致死．因此乙植株只能产生两种比例相等的配子：AbC、aBc，
植株乙自交后代中易位纯合体aaBBcc占
②为了区分某高茎卷叶红花植株是甲类型还是乙类型，工作人员选择若干未发生染色体易位的矮茎直叶白花植株对其进行测交．
若测交后代有4种表现型，则该高茎卷叶红花植株是甲类型；若 测交后代只有2种表现型，则该高茎卷叶红花植株是乙类型．
被测植株为乙类型时的遗传图解具体情况如下图：
（3）抗虫基因和农杆菌的Ti质粒连接，形成重组DNA分子或重组质粒．由于质粒上的标记基因（抗生素抗性基因），可以筛选出含有重组DNA分子细胞，再通过植物组织离体培养后，可获得转基因抗虫植株．
故答案为：
（1）甲 染色体畸变（染色体结构变异/染色体易位）
（2）①1/4 ②若测交后代只有2种表现型
遗传图解
（3）重组 DNA 分子 标记基因（抗生素抗性基因） 组织培养
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