- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图.据图回答:
(1)甲图所示为______技术,可以用来扩增目的基因.此过程中所使用的酶是______.
(2)乙图为获得抗虫棉技术的流程.A过程需要的酶有______、______.图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是______. 在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长.则C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入______.
(3)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用标记的______与提取出的______做分子杂交.
正确答案
解:(1)PCR技术可以在体外大量扩增目的基因;PCR过程需要较高的温度,因此需要热稳定DNA聚合酶.
(2)图中A为基因表达载体的构建过程,该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒.图示将目的基因导入植物受体细胞的方法是农杆菌转化法.重组质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入卡那霉素,以淘汰不含重组质粒的细胞.
(3)检测目的基因是否转录出mRNA常采用分子杂交技术,即使用标记的目的基因(探针)与提取出的mRNA分子做分子杂交.
故答案为:
(1)PCR Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)
(2)限制酶、DNA连接酶 农杆菌转化法 卡那霉素
(3)目的基因 mRNA分子
解析
解:(1)PCR技术可以在体外大量扩增目的基因;PCR过程需要较高的温度,因此需要热稳定DNA聚合酶.
(2)图中A为基因表达载体的构建过程,该过程需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组质粒.图示将目的基因导入植物受体细胞的方法是农杆菌转化法.重组质粒上的标记基因是卡那霉素抗性基因,因此C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入卡那霉素,以淘汰不含重组质粒的细胞.
(3)检测目的基因是否转录出mRNA常采用分子杂交技术,即使用标记的目的基因(探针)与提取出的mRNA分子做分子杂交.
故答案为:
(1)PCR Taq酶(耐高温的DNA聚合酶)
(2)限制酶、DNA连接酶 农杆菌转化法 卡那霉素
(3)目的基因 mRNA分子
回答有关遗传信息传递与表达的问题.
一个DNA分子被限制酶H剪切,产生A~D四个片段,如图.据图回答问题.
(1)由如图可知,DNA分子被限制酶H识别的序列有______个.
(2)若用箭头和线条表示限制酶的作用位置,下面正确表示限制酶H切割DNA分子位点的是______.
重症综合性免疫缺乏症(SCID)患者缺乏正常的人体免疫功能,一旦被细菌或病毒感染,就会发病死亡.如图显示转基因T淋巴细胞的制备过程,该过程用正常功能的基因(ada基因)增补患者体内缺陷基因,从而达到治疗SCID的目的.据图回答问题.
(3)正常功能的基因与患者体内缺陷基因的主要区别是______序列不同.
(4)图中,目的基因是______;充当运载体的是______.
(5)ada基因导入T淋巴细胞后,整合到细胞染色体过程中,遗传信息传递的途径是______.
A.RNA→RNA-DNA杂合分子→DNA B.RNA→RNA
C.DNA→DNA-RNA杂合分子→RNA D.DNA→DNA
(6)若将ada基因导入患者体内所有的体细胞,是否可以提高治疗效果?为什么?______.
正确答案
解:(1)由如图可知,DNA分子被限制酶H切割后形成4个片段,说明DNA分子被限制酶H识别的序列有3个.
(2)A、该限制酶切割形成的是黏性末端,不是平末端,A错误;
BC、根据图中切割形成的DNA片段可知,限制酶H切割DNA分子的位点是B而不是C,B正确,C错误;
DE、限制酶的作用部位是磷酸二酯键,不包括氢键,C错误,D错误.
故选:B.
(3)患者体内缺陷基因是正常基因突变形成的,而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,因此正常功能的基因与缺陷基因的主要区别是脱氧核苷酸或碱基对序列不同.
(4)图中,正常功能的基因是ada基因,因此目的基因是ada基因;由图可知,充当运载体的是逆转录病毒.
(5)运载体是逆转录病毒,因此ada基因导入T淋巴细胞后,整合到细胞染色体过程中,遗传信息传递的途径是RNA→RNA-DNA杂合分子→DNA.
(6)因为基因通常只在一种类型的体细胞中表达(或只有T淋巴细胞表达ada基因;或某些疾病只需少量基因表达产物即可改善症状,不需要有关体细胞都充分表达),因此将ada基因导入患者体内所有的体细胞不能提高治疗效果.
故答案为:
(1)3
(2)B
(3)脱氧核苷酸/碱基对
(4)ada基因逆转录病毒
(5)A
(6)否.因为基因通常只在一种类型的体细胞中表达(或只有T淋巴细胞表达ada基因;或某些疾病只需少量基因表达产物即可改善症状,不需要有关体细胞都充分表达)
解析
解:(1)由如图可知,DNA分子被限制酶H切割后形成4个片段,说明DNA分子被限制酶H识别的序列有3个.
(2)A、该限制酶切割形成的是黏性末端,不是平末端,A错误;
BC、根据图中切割形成的DNA片段可知,限制酶H切割DNA分子的位点是B而不是C,B正确,C错误;
DE、限制酶的作用部位是磷酸二酯键,不包括氢键,C错误,D错误.
故选:B.
(3)患者体内缺陷基因是正常基因突变形成的,而基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,因此正常功能的基因与缺陷基因的主要区别是脱氧核苷酸或碱基对序列不同.
(4)图中,正常功能的基因是ada基因,因此目的基因是ada基因;由图可知,充当运载体的是逆转录病毒.
(5)运载体是逆转录病毒,因此ada基因导入T淋巴细胞后,整合到细胞染色体过程中,遗传信息传递的途径是RNA→RNA-DNA杂合分子→DNA.
(6)因为基因通常只在一种类型的体细胞中表达(或只有T淋巴细胞表达ada基因;或某些疾病只需少量基因表达产物即可改善症状,不需要有关体细胞都充分表达),因此将ada基因导入患者体内所有的体细胞不能提高治疗效果.
故答案为:
(1)3
(2)B
(3)脱氧核苷酸/碱基对
(4)ada基因逆转录病毒
(5)A
(6)否.因为基因通常只在一种类型的体细胞中表达(或只有T淋巴细胞表达ada基因;或某些疾病只需少量基因表达产物即可改善症状,不需要有关体细胞都充分表达)
天长市是全国重要的商品粮生产基地,常年种植水稻在120万亩左右.筛选适合大面积推广种植的高产、优质、抗病的水稻品种推广种植显得尤为重要.如图表示水稻育种的一些途径.请回答下列问题:
(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得F1.F1自交产生F2,F2中不能稳定遗传的占______,选F2中的矮秆抗病的水稻植株进行自交,若发生性状分离,则所有子代中的ddRR和ddRr的比是______.
(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,可选图中______(填数字)途径所用的方法.
(3)其中⑨⑩途径的育种方法常用到的一种试剂是______.
(4)科学工作者欲培育能产生人体蛋白的水稻新品种,应该选择图中______(填数字)表示的途径最为合理可行,该技术手段主要包括四个步骤,即:提取目的基因、______、将目的基因导入受体细胞、______、
(5)图中______(填数字)所表示的育种途径具有典型的不定向性.
正确答案
解:(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得F1(DdRr),F1自交产生F2,F2中能稳定遗传的占,不能稳定遗传的占1-
=
;选F2中的矮秆抗病的水稻植株(
ddRR、
ddRr)进行自交,子代中的ddRR和ddRr的比是(
):(
)=3:2.
(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,则需要采用单倍体育种方法,即图中⑤⑦⑧途径所用的方法.
(3)其中⑨⑩途径的育种方法为多倍体育种,该方法常用到的一种试剂是秋水仙素,其作用是抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍.
(4)要培育出能产生人体蛋白的水稻新品种,应该采用基因工程技术,即选择图中③④表示的途径,该技术手段主要包括四个步骤,即:提取目的基因、目的基因和运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达.
(5)图中①②所表示的育种途径为诱变育种,其原理是基因突变,具有不定向性.
故答案为:
(1) 3:2
(2)⑤⑦⑧
(3)秋水仙素
(4)③④目的基因和运载体结合 目的基因的检测和表达
(5)①②
解析
解:(1)以矮秆易感稻瘟病(ddrr)和高秆抗稻瘟病(DDRR)水稻为亲本进行杂交,得F1(DdRr),F1自交产生F2,F2中能稳定遗传的占,不能稳定遗传的占1-
=
;选F2中的矮秆抗病的水稻植株(
ddRR、
ddRr)进行自交,子代中的ddRR和ddRr的比是(
):(
)=3:2.
(2)若要在较短时间内获得上述新品种水稻,则需要采用单倍体育种方法,即图中⑤⑦⑧途径所用的方法.
(3)其中⑨⑩途径的育种方法为多倍体育种,该方法常用到的一种试剂是秋水仙素,其作用是抑制纺锤体的形成,导致染色体数目加倍.
(4)要培育出能产生人体蛋白的水稻新品种,应该采用基因工程技术,即选择图中③④表示的途径,该技术手段主要包括四个步骤,即:提取目的基因、目的基因和运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达.
(5)图中①②所表示的育种途径为诱变育种,其原理是基因突变,具有不定向性.
故答案为:
(1) 3:2
(2)⑤⑦⑧
(3)秋水仙素
(4)③④目的基因和运载体结合 目的基因的检测和表达
(5)①②
2006年10月2日,瑞典皇家科学院诺贝尔奖委员会宣布将2006年度诺贝尔生理学或医学奖授予两名美国科学家安德鲁•费里和克拉格•米洛,以表彰他们发现了RNA干扰现象.他们发现一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态,这种现象被称作RNA干扰(RNA Interference简称RNAi).番茄又叫西红柿,双子叶植物纲,茄科,一年生草本植物,其果实营养丰富,是一种人们喜爱的果蔬.普通番茄中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,控制多聚半乳糖醛酸酶的合成,该酶能够破坏细胞壁,使番茄不易储藏,科学家通过基因工程的方法,将一种抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞,获得了抗软化番茄,保鲜时间长,口味也更好.主要机理是采用了RNAi技术,使相关基因保持沉默.如图所示:
(1)基因工程实施的第一步是获取目的基因,在本例中目的基因是______
(2)第二步,需进行______工作,在这一步工作中,需要用______、______工具.
(3)第三步是______.就本题的要求来说,最好采用______法将该目的基因整合到番茄细胞的______DNA上,可使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达.
(4)第四步是______,这也是检查基因工程是否做成功的一步.
正确答案
解:(1)基因工程实施的第一步是获取目的基因,根据题意和图示分析可知:抗软化番茄的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因.
(2)第二步需进行基因表达载体的构建工作,是整个过程的核心.需要用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,将目的基因和运载体重组. 一个完整的基因表达载体包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因.
(3)第三步是将目的基因导入受体细胞.由于受体细胞是植物番茄细胞,所以最好采用农杆菌转化法将该目的基因导入并整合到番茄细胞的染色体DNA上,从而使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达.
(4)第四步是目的基因的检测与鉴定.转基因生物的DNA是否插入了目的基因可用DNA分子杂交技术;目的基因是否转录出了mRNA可用分子杂交技术.
故答案为:
(1)抗多聚半乳糖醛酸酶基因
(2)基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(3)将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法 染色体
(4)目的基因的检测与鉴定
解析
解:(1)基因工程实施的第一步是获取目的基因,根据题意和图示分析可知:抗软化番茄的目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因.
(2)第二步需进行基因表达载体的构建工作,是整个过程的核心.需要用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,将目的基因和运载体重组. 一个完整的基因表达载体包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因.
(3)第三步是将目的基因导入受体细胞.由于受体细胞是植物番茄细胞,所以最好采用农杆菌转化法将该目的基因导入并整合到番茄细胞的染色体DNA上,从而使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达.
(4)第四步是目的基因的检测与鉴定.转基因生物的DNA是否插入了目的基因可用DNA分子杂交技术;目的基因是否转录出了mRNA可用分子杂交技术.
故答案为:
(1)抗多聚半乳糖醛酸酶基因
(2)基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶 DNA连接酶
(3)将目的基因导入受体细胞 农杆菌转化法 染色体
(4)目的基因的检测与鉴定
科学家从某抗旱植物中得到抗旱基因(R),培育出抗旱转基因农作物.回答下列问题:
(1)在基因工程中,抗旱基因(R)被称为______.“分子缝合针”DNA连接酶按来源不同可分为______和______两类.
(2)如果用农杆菌转化法将R基因导入农作物细胞的染色体DNA上,应先将R基因插入农杆菌Ti质粒的______上,然后再让该农杆菌去感染农作物细胞.
(3)转基因农作物细胞经植物组织培养可得到转基因农作物植株,该过程的技术关键是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞先后进行______.
(4)若得到的抗旱转基因农作物植株的基因类型有甲或乙两种(R基因的整合位点如图,只考虑其中的两对染色体,且R基因都能正常表达),让该植株自花传粉,若子代抗旱植株所占比例为100%,则R基因的整合位点属于图______类型.
正确答案
解:(1)在基因工程中,抗旱基因(R)被称为目的基因.DNA连接酶按来源不同可分为E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类.
(2)如果用农杆菌转化法将R基因导入农作物细胞的染色体DNA上,应先将R基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后再让该农杆菌去感染农作物细胞.
(3)在利用植物组织培养获得转基因农作物植株,该过程的技术关键是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞先后进行脱分化和再分化.
(4)图甲中,两个R基因分别位于两对同源染色体上,因此相当于双杂合子(R1r1R2r2),该双杂合子自交后代会出现15:1的性状分离;而乙图中,两个R基因位于一对同源染色体上,即相当于纯合子(RR),由于纯合子自交后代不发生性状分离,因此自花传粉获得的子代抗旱植株所占比例为100%.
故答案为:
(1)目的基因 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶
(2)T-DNA
(3)脱分化和再分化
(4)乙
解析
解:(1)在基因工程中,抗旱基因(R)被称为目的基因.DNA连接酶按来源不同可分为E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类.
(2)如果用农杆菌转化法将R基因导入农作物细胞的染色体DNA上,应先将R基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上,然后再让该农杆菌去感染农作物细胞.
(3)在利用植物组织培养获得转基因农作物植株,该过程的技术关键是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞先后进行脱分化和再分化.
(4)图甲中,两个R基因分别位于两对同源染色体上,因此相当于双杂合子(R1r1R2r2),该双杂合子自交后代会出现15:1的性状分离;而乙图中,两个R基因位于一对同源染色体上,即相当于纯合子(RR),由于纯合子自交后代不发生性状分离,因此自花传粉获得的子代抗旱植株所占比例为100%.
故答案为:
(1)目的基因 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶
(2)T-DNA
(3)脱分化和再分化
(4)乙
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