- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
为培育矮秆性状的水稻，科研人员进行了下列研究．
（1）科研人员构建含T-DNA的重组质粒，在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因．将水稻W的愈伤组织浸入含有上述重组质粒的______菌液中，20min后转入水稻愈伤组织培养基培养，3d后转入含______的培养基中筛选抗性愈伤组织．诱导愈伤组织的材料取自水稻W的未成熟胚，其原因是______．
（2）提取转基因水稻W叶片细胞的总DNA，利用T-DNA区段中的______序列设计引物，用PCR法对转基因水稻进行______．
（3）将抗性愈伤组织______形成的水稻幼苗移栽至大田，得到T0代转基因水稻．以______为对照，对
T0代水稻进行表型分析，筛选得到矮秆突变体G．判断G的矮秆突变性状是否为可遗传变异的常用方法是观察G的自交后代（T1代）______．
（4）从T1代筛选矮秆突变体，T2～T4每代均种植矮秆突变体，各代植株上剪取叶片进行潮霉素抗性检测，统计T2代和T4代潮霉素抗性和株高表型，得到如表结果．
据表分析，T2和T4代矮秆：正常株高均符合3：1的分离比，说明矮秆突变性状是由______对基因控制的______性遗传，表中______的结果说明，T-DNA以单点方式插入到水稻基因组中，使控制株高的基因失活．
正确答案
解：（1）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因，因此用含潮霉素的培养基中筛选抗性愈伤组织．诱导愈伤组织的材料取自水稻W的未成熟胚，其原因是未成熟胚的分化程度较低，易于脱分化．
（2）在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因，因此提取转基因水稻W叶片细胞的总DNA后，利用T-DNA区段中的潮霉素抗性基因序列设计引物，再用PCR法对转基因水稻进行分子（水平）鉴定．
（3）愈伤组织经过再分化过程形成幼苗．以（非转基因）水稻W为对照，对T0代水稻进行表型分析，筛选得到矮秆突变体G．判断G的矮秆突变性状是否为可遗传变异的常用方法是观察G的自交后代（T1代）是否发生性状分离．
（4）表中T2和T4代矮秆：正常株高均符合3：1的分离比，说明矮秆突变性状是由一对基因控制的显性遗传；表中矮秆植株均表现潮霉素抗性，正常株高植株均表现为潮霉素敏感，这说明T-DNA以单点方式插入到水稻基因组中，使控制株高的基因失活．
故答案为：
（1）农杆菌 潮霉素 分化程度较低，易于脱分化
（2）潮霉素抗性基因分子（水平）鉴定
（3）再分化（非转基因）水稻W 是否发生性状分离
（4）一 显 矮秆植株均表现潮霉素抗性，正常株高植株均表现为潮霉素敏感
解析
解：（1）农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上．根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上．在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因，因此用含潮霉素的培养基中筛选抗性愈伤组织．诱导愈伤组织的材料取自水稻W的未成熟胚，其原因是未成熟胚的分化程度较低，易于脱分化．
（2）在T-DNA区段中含有已知序列的潮霉素抗性基因，因此提取转基因水稻W叶片细胞的总DNA后，利用T-DNA区段中的潮霉素抗性基因序列设计引物，再用PCR法对转基因水稻进行分子（水平）鉴定．
（3）愈伤组织经过再分化过程形成幼苗．以（非转基因）水稻W为对照，对T0代水稻进行表型分析，筛选得到矮秆突变体G．判断G的矮秆突变性状是否为可遗传变异的常用方法是观察G的自交后代（T1代）是否发生性状分离．
（4）表中T2和T4代矮秆：正常株高均符合3：1的分离比，说明矮秆突变性状是由一对基因控制的显性遗传；表中矮秆植株均表现潮霉素抗性，正常株高植株均表现为潮霉素敏感，这说明T-DNA以单点方式插入到水稻基因组中，使控制株高的基因失活．
故答案为：
（1）农杆菌 潮霉素 分化程度较低，易于脱分化
（2）潮霉素抗性基因分子（水平）鉴定
（3）再分化（非转基因）水稻W 是否发生性状分离
（4）一 显 矮秆植株均表现潮霉素抗性，正常株高植株均表现为潮霉素敏感
随着化学农药产量和品种的逐年增加，害虫的抗药性也逐年增强，造成的危害很严重．如近年来棉铃虫在我国大面积爆发成灾，造成的经济损失每年达100亿元以上．针对这种情况，我国科学工作者经过研究发现，一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而毒蛋白对人畜无害．通过科技攻关，我国科学工作者已成功地将该毒蛋白基因导入棉花植株内并实现了表达．由于棉铃虫吃了“转基因抗虫棉”植株后就会死亡，所以抗虫棉在近年推广后，收到了很好的经济效益．根据以上材料回答下列问题：
（1）害虫抗药性的增强是______的结果．
（2）“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了______新技术．
（3）谈谈转基因技术给人类带来的影响．______．
正确答案
解：（1）害虫抗药性的增强是药物淘汰不抗药的个体即长期自然选择的结果．
（2）“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了基因工程新技术．
（3）转基因技术给人类带来的影响：转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用．正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物来源；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等．负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等．
故答案为：
（1）自然选择
（2）基因工程
（3）转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用．正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物来源；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等．负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等
解析
解：（1）害虫抗药性的增强是药物淘汰不抗药的个体即长期自然选择的结果．
（2）“转基因”抗虫棉新品种的培育应用了基因工程新技术．
（3）转基因技术给人类带来的影响：转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用．正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物来源；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等．负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等．
故答案为：
（1）自然选择
（2）基因工程
（3）转基因技术和任何科学技术一样，是一把双刃剑，既有积极意义也有负面影响，我们应该合理地利用．正面影响：在医药卫生方面，生产转基因药品如胰岛素、干扰素等治疗疾病；在农业方面，生产转基因植物，获得高产、稳产、具有抗逆性等优良品质的农作物，在畜牧业方面，培育抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛的优良品种；在食品工业方面，为人类开辟新的食物来源；在环境保护方面，进行环境监测和环境污染的治理等．负面影响：生产基因武器用于战；制造“超人”，造成新的种族歧视；转基因生物对生态安全的影响等
（2016•临沂一模）人们利用转基因、核移植等技术获得动物胚胎，移植给受体获得后代？请回答：
（1）在转基因过程中，构建基因表达载体常用的工具酶是______．日的基因导入动物细胞最常用的技术是______．
（2）在核移植过程中，从供体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为______，其细胞数量达到一定程度后出现______现象而使细胞停止分裂，需用酶处理使其分散成单个细胞继续培养．
（3）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，原因是______；所刚的去核卵母细胞一般处于______期；用于培养供体细胞的培养基中通常含有等天然成分．
（4）胚胎移植时，胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移人子宫的外米胚胎基本上不发生______ 反应；欲获得遗传物质完全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的______进行胚胎分割，因为该时期的细胞具有______．
正确答案
解：（1）在转基因过程中，构建基因表达载体需先用限制酶切割目的基因和运载体，后用DNA连接酶连接．日的基因导入动物细胞最常用的技术是显微注射技术．
（2）从供体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，其细胞数量达到一定程度后出现接触抑制现象，使细胞停止分裂，需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞继续培养．
（3）由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，故用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞；所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期；用于培养供体细胞的培养基中通常含有血浆或血清等天然成分．
（4）胚胎移植时，胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移人子宫的外米胚胎基本上不发生免疫排斥反应；欲获得遗传物质完全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割，因为该时期的细胞具有全能性．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 显微注射技术
（2）原代培养 接触抑制
（3）10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 减数第二次分裂中 血清、血浆
（4）免疫排斥 桑椹胚或囊胚 全能性
解析
解：（1）在转基因过程中，构建基因表达载体需先用限制酶切割目的基因和运载体，后用DNA连接酶连接．日的基因导入动物细胞最常用的技术是显微注射技术．
（2）从供体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为原代培养，其细胞数量达到一定程度后出现接触抑制现象，使细胞停止分裂，需用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞继续培养．
（3）由于10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，故用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞；所用的去核卵母细胞一般处于减数第二次分裂中期；用于培养供体细胞的培养基中通常含有血浆或血清等天然成分．
（4）胚胎移植时，胚胎在受体内存活的生理学基础是受体对移人子宫的外米胚胎基本上不发生免疫排斥反应；欲获得遗传物质完全相同的两个后代，可选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行胚胎分割，因为该时期的细胞具有全能性．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 显微注射技术
（2）原代培养 接触抑制
（3）10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型 减数第二次分裂中 血清、血浆
（4）免疫排斥 桑椹胚或囊胚 全能性
转基因抗虫水稻对于缓解粮食危机具有重要意义．
（1）转基因抗虫水稻能有效地杀死特定害虫，从而降低该种害虫的______．能达到这个目的手段还有：利用性引诱剂诱杀害虫种群中的雄性个体，破坏害虫种群正常的______．
（2）在目的基因小且序列已知的情况下，如果要获取豇豆细胞中的抗虫基因，一般是采用______的方法．
（3）为了能把该抗病基因转入到细胞中，常用的载体是______．
（4）基因工程成功的核心步骤是______，得到重组DNA．将连接得到的重组DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染水稻细胞，利用______的表达来鉴定和筛选出成功导入目的基因的受体细胞．再利用______技术检测目的基因是否成功插入转基因生物染色体的DNA上．
正确答案
解：（1）转基因抗虫棉能有效地杀死害虫，从而降低该种害虫的种群密度（种群数量）；利用性引诱剂诱杀害虫种群中的雄性个体，可以破坏其正常的性别比例，降低种群的出生率，进而降低其种群密度．
（2）在目的基因小且序列已知的情况下，如果要获取豇豆细胞中的抗虫基因，一般是采用化学合成法的方法．
（3）将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（4）基因工程成功的核心步骤是基因表达载体的构建，得到重组DNA．将连接得到的重组DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染水稻细胞，利用标记基因的表达来鉴定和筛选出成功导入目的基因的受体细胞．再利用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功插入转基因生物染色体的DNA上．
故答案为：
（1）种群密度 性别比例
（2）化学合成法
（3）质粒
（4）基因表达载体的构建 标记基因 DNA分子杂交
解析
解：（1）转基因抗虫棉能有效地杀死害虫，从而降低该种害虫的种群密度（种群数量）；利用性引诱剂诱杀害虫种群中的雄性个体，可以破坏其正常的性别比例，降低种群的出生率，进而降低其种群密度．
（2）在目的基因小且序列已知的情况下，如果要获取豇豆细胞中的抗虫基因，一般是采用化学合成法的方法．
（3）将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，即借助农杆菌中的Ti质粒．
（4）基因工程成功的核心步骤是基因表达载体的构建，得到重组DNA．将连接得到的重组DNA分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去感染水稻细胞，利用标记基因的表达来鉴定和筛选出成功导入目的基因的受体细胞．再利用DNA分子杂交技术检测目的基因是否成功插入转基因生物染色体的DNA上．
故答案为：
（1）种群密度 性别比例
（2）化学合成法
（3）质粒
（4）基因表达载体的构建 标记基因 DNA分子杂交
科学家把c-Myc等4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的成纤维细胞，使其变成未成熟的细胞-诱导多能干细胞即iPS细胞，而未成熟的细胞能够发育成机体内所有类型的细胞．
（1）题中的逆转录病毒相当于基因工程基本工具中的______；构建基因表达载体时对核苷酸序列有严格要求的工具酶是______，它能______．
（2）目的基因进入受体细胞内，并且在其内维持稳定和表达的过程称为______．
（3）若想增强病毒颗粒的感染性，可利用______技术改造病毒外壳蛋白的结构，并最终通过对______进行操作来完成．
正确答案
解：（1）由于逆转录病毒能将c-Myc等4个关键基因转入小鼠的成纤维细胞，所以逆转录病毒相当于基因工程基本工具中的运载体；构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶，其中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是限制酶，它能识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开．
（2）目的基因进入受体细胞内，并且在其内维持稳定和表达的过程称为转化．
（3）若想增强病毒颗粒的感染性，可利用蛋白质工程技术改造病毒外壳蛋白的结构，并最终通过对基因进行操作来完成．
故答案为：
（1）运载体（或载体） 限制性核酸内切酶（或限制酶） 识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
（2）转化
（3）蛋白质工程 基因
解析
解：（1）由于逆转录病毒能将c-Myc等4个关键基因转入小鼠的成纤维细胞，所以逆转录病毒相当于基因工程基本工具中的运载体；构建基因表达载体时需要限制酶和DNA连接酶，其中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是限制酶，它能识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开．
（2）目的基因进入受体细胞内，并且在其内维持稳定和表达的过程称为转化．
（3）若想增强病毒颗粒的感染性，可利用蛋白质工程技术改造病毒外壳蛋白的结构，并最终通过对基因进行操作来完成．
故答案为：
（1）运载体（或载体） 限制性核酸内切酶（或限制酶） 识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
（2）转化
（3）蛋白质工程 基因
扫码查看完整答案与解析