- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
请回答：
（1）过程①是指在体外进行的______处理，从而使精子与卵子结合形成受精卵；过程②称为______．
（2）在对胎儿进行镰刀形细胞贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取物质③______进行PCR扩增．然后用Ⅱ对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物．据此判断，Ⅱ是一种______酶．
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带．该家庭成员的镰刀型细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，据此判断胎儿为______．
Ⅱ．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、______和______等原理．一般来说，生态工程的主要任务是对______ 进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．
正确答案
解：Ⅰ．（1）过程①为体外受精作用前，需要对精子进行获能处理．过程②是将早期胚胎放入子宫中，专业术语为胚胎移植．
（2）产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行PCR扩增，然后用限制性核酸内切酶II对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物．
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带．该家庭成员的镰刀形细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，可以看出父母为正常携带者，而胎儿的条带与患儿的条带完全不同，据此判断该胎儿为正常．
Ⅱ．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性（系统学和工程学）等原理．一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．
故答案为：
Ⅰ．（1）精子获能 胚胎移植
（2）DNA 限制性核酸内切
（3）正常
Ⅱ．物质循环再生 物种多样性（系统学和工程学） 已被破坏的生态环境 （或受损的生态系统）
解析
解：Ⅰ．（1）过程①为体外受精作用前，需要对精子进行获能处理．过程②是将早期胚胎放入子宫中，专业术语为胚胎移植．
（2）产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行PCR扩增，然后用限制性核酸内切酶II对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物．
（3）不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带．该家庭成员的镰刀形细胞贫血症基因分析的电泳带谱如④，可以看出父母为正常携带者，而胎儿的条带与患儿的条带完全不同，据此判断该胎儿为正常．
Ⅱ．生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、物质循环再生和物种多样性（系统学和工程学）等原理．一般来说，生态工程的主要任务是对已被破坏的生态环境（或受损的生态系统）进行修复，对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力．
故答案为：
Ⅰ．（1）精子获能 胚胎移植
（2）DNA 限制性核酸内切
（3）正常
Ⅱ．物质循环再生 物种多样性（系统学和工程学） 已被破坏的生态环境 （或受损的生态系统）
如图为培育转基因小鼠的部分过程示意图．请回答下列问题：
（1）若需在短时间内获得较多的目的基因，通常采用______技术．若需在短时间内获得较多的
转基因小鼠，可以将处于______的早期胚胎进行______．
（2）目的基因不能直接、单独注入A细胞的原因是______，因此需要构建含有目的基因的______．
（3）图中的A细胞通常为______细胞，将目的基因导入该细胞常用的方法是______．
（3）小鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测，通过______方法，检测出携带目的基因的小鼠．至于目的基因是否合成相应的蛋白质，可从转基因小鼠中提取蛋白质，并用相应的抗体进行______杂交，若有杂交带出现，则表明小鼠体内的目的基因______．
（4）在目的基因导入小鼠的A细胞时，目的基因可能随机地插入到该细胞的DNA中．这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡．请分析目的基因插入后导致有些A细胞死亡的最可能原因______．
正确答案
解：（1）体外扩增DNA（基因）应用PCR技术．来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要在短时间内获得较多的转基因小鼠，可采用胚胎分割移植技术，一般选项发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行切割．
（2）由于目的基因不能在受体细胞稳定存在（并遗传给下一代）和表达，因此将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体．
（3）将目的基因导入受体细胞，如受体细胞是动物细胞常用受精卵，导入的方法是显微注射法．
（4）检测外源基因是否导入受体细胞用DNA分子杂交技术，检测目的基因是否成功表达蛋白质采用抗原-抗体杂交技术，如出现杂交带，则表明已表达．
（5）外源基因导入使小鼠死亡，可能是小鼠发育所必需的蛋白质不存在，即这些基因可能被破坏不能正常表达．
答案：
（1）PCR 桑椹胚或囊胚期 胚胎分割移植
（2）目的基因不能在受体细胞稳定存在（并遗传给下一代）和表达 表达载体（或重组质粒）
（3）受精卵 显微注射法
（4）DNA分子杂交 抗原-抗体 已表达
（5）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
解析
解：（1）体外扩增DNA（基因）应用PCR技术．来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质，因此要在短时间内获得较多的转基因小鼠，可采用胚胎分割移植技术，一般选项发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进行切割．
（2）由于目的基因不能在受体细胞稳定存在（并遗传给下一代）和表达，因此将目的基因导入受体细胞前需要构建基因表达载体．
（3）将目的基因导入受体细胞，如受体细胞是动物细胞常用受精卵，导入的方法是显微注射法．
（4）检测外源基因是否导入受体细胞用DNA分子杂交技术，检测目的基因是否成功表达蛋白质采用抗原-抗体杂交技术，如出现杂交带，则表明已表达．
（5）外源基因导入使小鼠死亡，可能是小鼠发育所必需的蛋白质不存在，即这些基因可能被破坏不能正常表达．
答案：
（1）PCR 桑椹胚或囊胚期 胚胎分割移植
（2）目的基因不能在受体细胞稳定存在（并遗传给下一代）和表达 表达载体（或重组质粒）
（3）受精卵 显微注射法
（4）DNA分子杂交 抗原-抗体 已表达
（5）外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点．
（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端．______
（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端．______
（3）在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？
______．因为：______．
正确答案
解：（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，因此质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端为：
（2）限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，因此目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端为：
（3）限制性内切酶Ⅰ和限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点不同，但两种切割形成的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下连接起来．
故答案为：
（1）
（2）
（3）能 因为它们有相同的粘性末端
解析
解：（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，因此质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端为：
（2）限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，因此目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端为：
（3）限制性内切酶Ⅰ和限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点不同，但两种切割形成的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下连接起来．
故答案为：
（1）
（2）
（3）能 因为它们有相同的粘性末端
请回答有关下图的问题：
（1）图1中①～⑤所示的生物工程称为蛋白质工程．该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对______的修饰或合成，对现有蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求．
（2）图1中④所示过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是______ （请将模板链上的碱基写在前面）．
（3）若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产，则构建基因表达载体时，图2中序号[1]代表的是乳腺蛋白基因的______；且在图1中⑨过程之前，要对精子进行筛选，保留含性染色体______的精子．
（4）图中[3]______的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图1中⑥过程一般需要对供体用______激素处理，使其超数排卵；为提高培育成功率，进行⑩过程之前，要对供、受体动物做______处理．
（6）对早期胚胎进行______技术，可获得同卵双胎或多胎．
正确答案
解：（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对基因的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求．
（2）图2中④表示反转录过程，该过程遵循的碱基互补原则为U-A、A-T、C-G、G-C，而翻译过程中遵循的碱基互补原则为U-A、A-U、C-G、G-C，前者不同于翻译过程的是A-T．
（3）基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子．图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提高培育成功率，进行胚胎移植过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．
（6）对早期胚胎进行胚胎分割移植技术，可获得同卵双胎或多胎．
故答案为：
（1）基因
（2）A-T
（3）标记基因
（4）启动子 X
（5）促性腺 同期发情
（6）胚胎分割移植
解析
解：（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过对基因的修饰或合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造出一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求．
（2）图2中④表示反转录过程，该过程遵循的碱基互补原则为U-A、A-T、C-G、G-C，而翻译过程中遵循的碱基互补原则为U-A、A-U、C-G、G-C，前者不同于翻译过程的是A-T．
（3）基因表达载体主要由目的基因、标记基因、启动子和终止子．图中3是标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来．
（4）制备乳腺生物反应器过程中，在构建基因表达载体时，需在目的基因前加上乳腺蛋白基因的启动子；因为只有雌性个体能分泌乳汁，所以在图甲中⑨过程之前，要对精子进行筛选、保留含性染色体X的精子．
（5）为获得较多的受精卵进行研究，图甲中⑥过程一般用促性腺激素对供体做超数排卵处理；为提高培育成功率，进行胚胎移植过程之前，要对供、受体动物做同期发情处理．
（6）对早期胚胎进行胚胎分割移植技术，可获得同卵双胎或多胎．
故答案为：
（1）基因
（2）A-T
（3）标记基因
（4）启动子 X
（5）促性腺 同期发情
（6）胚胎分割移植
融合蛋白是通过DNA重组技术将两个或多个基因的编码区首尾连接，由同一调控序列控制合成的蛋白质．人的表皮生长因子受体（EGFR）是影响癌症发生发展的重要因素，它在肺癌、脑肿瘤等实体瘤中均有大量表达．天花粉蛋白（TCS）是重要天花粉的有效成分，具有抗肿瘤作用．下图是通过基因工程方法将人表皮生长因子基因（EGF）和TCS基因连接起来，利用大肠杆菌生成人表皮生长因子-天花粉蛋白融合蛋白的过程示意图．请回答：
（1）为了建立含有EGF的cDNA文库，应从健康人体的______细胞中提取总mRNA，通过______法合成cDNA．从cDNA文库中提取的EGF的长度比从基因组文库中提取的EGF______．利用______技术可以大量扩增EGF，该技术所利用的原理是______．
（2）在①过程中，应使用的限制酶是______，在融合蛋白基因的首端还应
插入______，它是______识别和结合的位点．
（3）在②过程中，首先用______处理大肠杆菌，使其转变为______细胞．
（4）应用_______技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白．
（5）单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微，而人表皮生长因子--天花粉蛋白融合蛋白疗效显著，其原因是______．
（6）某同学为了筛选插入目的基因的表达载体，将处理过的载体分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养，观察其增殖和表达情况．此设计方案是否合理，______请说明理由______．
正确答案
解：（1）EGF基因只在表皮细胞中表达，即只有表皮细胞中含有相应的mRNA，因此要获得EGF基因，应从健康人体的表皮细胞中提取其mRNA，通过逆转录法合成．通过逆转录法合成的EGF基因不含内含子、启动子等结构，因此其长度比从基因组文库中获取的EGF基因短．利用PCR技术可以大量扩增EGF，该技术所利用的原理是DNA双链复制．
（2）EGF基因两侧的限制酶是BamHI和Sph I，因此在①过程中，应使用的限制酶是BamHI和SphI，而且在融合蛋白基因的首端还应插入启动子．
（3）在②过程中，首先用Ca2+处理大肠杆菌，使其转变为感受态细胞．
（4）应用抗原--抗体杂交_技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白．
（5）人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体特异性结合，从而使天花粉蛋白定向地作用于肿瘤细胞，因此单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微，而人表皮生长因子--天花粉蛋白融合蛋白疗效显著．
（6）由于表达载体不能在培养基上增殖和表达，只有导入大肠杆菌，才能增殖和表达，因此不能采用该方案．
故答案为：
（1）表皮 反（逆）转录 短 PCR DNA双链复制
（2）BamHⅠ和SphⅠ启动子 RNA聚合酶
（3）Ca2+ 感受态
（4）抗原--抗体杂交
（5）人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体（EGFR）特异性结合，从而使天花粉蛋白定向的作用于肿瘤细胞
（6）不合理 表达载体不能在培养基上增殖和表达，只有导入大肠杆菌，才能增殖和表达
解析
解：（1）EGF基因只在表皮细胞中表达，即只有表皮细胞中含有相应的mRNA，因此要获得EGF基因，应从健康人体的表皮细胞中提取其mRNA，通过逆转录法合成．通过逆转录法合成的EGF基因不含内含子、启动子等结构，因此其长度比从基因组文库中获取的EGF基因短．利用PCR技术可以大量扩增EGF，该技术所利用的原理是DNA双链复制．
（2）EGF基因两侧的限制酶是BamHI和Sph I，因此在①过程中，应使用的限制酶是BamHI和SphI，而且在融合蛋白基因的首端还应插入启动子．
（3）在②过程中，首先用Ca2+处理大肠杆菌，使其转变为感受态细胞．
（4）应用抗原--抗体杂交_技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白．
（5）人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体特异性结合，从而使天花粉蛋白定向地作用于肿瘤细胞，因此单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微，而人表皮生长因子--天花粉蛋白融合蛋白疗效显著．
（6）由于表达载体不能在培养基上增殖和表达，只有导入大肠杆菌，才能增殖和表达，因此不能采用该方案．
故答案为：
（1）表皮 反（逆）转录 短 PCR DNA双链复制
（2）BamHⅠ和SphⅠ启动子 RNA聚合酶
（3）Ca2+ 感受态
（4）抗原--抗体杂交
（5）人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体（EGFR）特异性结合，从而使天花粉蛋白定向的作用于肿瘤细胞
（6）不合理 表达载体不能在培养基上增殖和表达，只有导入大肠杆菌，才能增殖和表达
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