- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点．请回答下列问题：
（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：______，共同点是：______．
（2）限制酶______和______的切割后产生的黏性末端是一样的．（填限制酶的序号）
（3）在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割的原因是______．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，则此过程可获得______种环状DNA．（只考虑质粒和目的基因之间的连接）
（5）图2中的外源DNA用限制酶②和⑥同时切割，能产生______种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的______．
（7）如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量______．
正确答案
解：（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：不同酶识别的序列不同，共同点是：每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）．
（2）表中限制酶②和⑤的切割后产生的黏性末端是一样的，都是CTAG-．
（3）质粒中，EcoRⅠ的切割位点位于四环素抗性基因上，若用该限制酶切割会破坏该标记基因，因此在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，若只考虑质粒和目的基因之间的连接，则此过程可获得2种环状DNA，一种是含有抗性基因的环状DNA，另一种是不含抗性基因的环状DNA．
（5）图2中的外源DNA含有一个限制酶②的切割位点，也含有一个限制酶⑥的切割位点，因此用限制酶②和⑥同时切割，能产生3种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制．
（7）由图可知抗性基因是四环素标记基因，因此如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量四环素．
故答案为：
（1）不同酶识别的序列不同 每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）
（2）②⑤
（3）EcoRI会破坏质粒中的四环素抗性基因结构
（4）2
（5）3
（6）复制
（7）四环素
解析
解：（1）分析表中6种限制酶识别的序列特点，其不同点是：不同酶识别的序列不同，共同点是：每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）．
（2）表中限制酶②和⑤的切割后产生的黏性末端是一样的，都是CTAG-．
（3）质粒中，EcoRⅠ的切割位点位于四环素抗性基因上，若用该限制酶切割会破坏该标记基因，因此在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，不能使用EcoR I切割．
（4）如果用限制酶HindⅢ与BamHI和DNA连接酶将图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，若只考虑质粒和目的基因之间的连接，则此过程可获得2种环状DNA，一种是含有抗性基因的环状DNA，另一种是不含抗性基因的环状DNA．
（5）图2中的外源DNA含有一个限制酶②的切割位点，也含有一个限制酶⑥的切割位点，因此用限制酶②和⑥同时切割，能产生3种DNA片段．
（6）目的基因插入质粒后，不能影响质粒的复制．
（7）由图可知抗性基因是四环素标记基因，因此如果要初步筛选出导入上述重组质粒的某种细菌，则应该在培养基中加入适量四环素．
故答案为：
（1）不同酶识别的序列不同 每一序列的双链反向阅读碱基序列相同（回文序列）
（2）②⑤
（3）EcoRI会破坏质粒中的四环素抗性基因结构
（4）2
（5）3
（6）复制
（7）四环素
如表是几种限制酶识别序列和切割位点，如图为培育转基因抗虫棉的技术流程，请据图回答：
（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是______，从不同酶的识别序列上看，限制酶的作用特点是______．
（2）根据表中酶切位点，请写出BamHⅠ切割后形成的末端：______．
（3）图中过程①中涉及的酶是______，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是______．
（4）图中过程②最常用的方法是______，检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是______．
（5）经检测抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因，该植株自交得到Fl，其中全部的抗虫植株再自交一次，后代中抗虫植株占总数的______．
正确答案
解：（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是BamHⅠ和BfuCⅠ，产生的末端都是-GATC-；从不同酶的识别序列上看，说明限制酶具有能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA的作用特点．
（2）根据表中酶切位点，BamHⅠ切割后形成的末端是
（3）在基因表达载体的构建过程中，涉及的酶是限制酶和DNA连接酶，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用．
（4）图中过程②是将目的基因导入受体细胞，最常用的方法是农杆菌转化法；检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是DNA分子杂交技术．
（5）抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因（用A表示），那么该植株可看做是杂合子（Aa），自交得到的Fl有三种基因型（AA、Aa、aa），如果其中全部的抗虫植株（
故答案为：
（1）BamHⅠ和BfuCⅠ能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA．
（2）
（3）限制酶和DNA连接酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用
（4）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术
（5）
解析
解：（1）依据表中四种酶切割位点，会形成相同末端的是BamHⅠ和BfuCⅠ，产生的末端都是-GATC-；从不同酶的识别序列上看，说明限制酶具有能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA的作用特点．
（2）根据表中酶切位点，BamHⅠ切割后形成的末端是
（3）在基因表达载体的构建过程中，涉及的酶是限制酶和DNA连接酶，该过程是基因工程的核心步骤，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用．
（4）图中过程②是将目的基因导入受体细胞，最常用的方法是农杆菌转化法；检测抗虫基因是否整合到棉花细胞DNA分子上的方法是DNA分子杂交技术．
（5）抗虫棉细胞染色体上含有一个抗虫基因（用A表示），那么该植株可看做是杂合子（Aa），自交得到的Fl有三种基因型（AA、Aa、aa），如果其中全部的抗虫植株（
故答案为：
（1）BamHⅠ和BfuCⅠ能识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割双链DNA．
（2）
（3）限制酶和DNA连接酶 使目的基因在受体细胞中稳定存在并能遗传给下一代，同时能表达并发挥作用
（4）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术
（5）
（1）请在图1中用“
______
图1中Ap′是抗氨苄青霉素基因，lacZ是显色基因，其控制合成某种酶能将无色染料X-gal变成蓝色，最终能在加入X-gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色．（图2中深色圆点即为蓝色菌落）
（2）将抗草甘膦基因与酶切后pUC18质粒、DNA连接酶混合后，再与某菌种混合，若要从混合物中筛选出含抗草甘膦基因的菌株，在图2的培养基中必须加入______．请判断图中所出现的白色和蓝色两种菌落中，何种颜色菌落会含有重组质粒______．
（3）现用EcoRI酶切质粒，酶切后进行电泳观察，若出现长度为______kb和______kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRI的识别位点之间的碱基对忽略不计）．
假设抗草甘膦基因已被转移到植物F细胞中，但植物F仍没有表现出抗性，分析可能的原因是______．
正确答案
解：（1）根据题意可知，“pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧”，因此目的基因的插入位点位于EcoRI的识别位点的左侧．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含抗草甘膦基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌；由于插入目的基因时，因为lacZ显色基因破坏失活，不能产生相应的酶，因此白色菌落会含有重组质粒．
（3）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．假设抗草甘膦基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有抗草甘膦基因，如果仍没有表现出抗性，则说明抗草甘膦基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
故答案为：
（1）
（2）草甘膦 白色
（3）3kb和3.7kb 1.0kb和5.7kb 目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性
解析
解：（1）根据题意可知，“pUC18质粒上EcoRI的识别位点位于目的基因插入位点的右侧”，因此目的基因的插入位点位于EcoRI的识别位点的左侧．
（2）要从大肠杆菌中筛选出含抗草甘膦基因的突变菌株，则必须要用含草甘膦的选择培养基培养大肠杆菌；由于插入目的基因时，因为lacZ显色基因破坏失活，不能产生相应的酶，因此白色菌落会含有重组质粒．
（3）目的基因被酶切后形成两个片段：1.0kb和3.0kb；质粒被酶切后长度不变：2.7kb．故质粒只能和目的基因片段之一发生重组，如果成功的话将会出现两种情况：3kb和3.7kb或1.0kb和5.7kb．假设抗草甘膦基因已被成功转移到植物F中，说明F中已含有抗草甘膦基因，如果仍没有表现出抗性，则说明抗草甘膦基因在受体细胞中没有表达或表达的酶没有活性．
故答案为：
（1）
（2）草甘膦 白色
（3）3kb和3.7kb 1.0kb和5.7kb 目的基因在受体细胞中没有表达，或表达的酶没有活性
（2015秋•哈尔滨校级月考）人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体．已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，且疫苗生产和抗体制备的流程之一如图：
（1）过程①代表的过程是______，过程⑦的实验技术名称是______．
（2）过程③构建出的表达载体必须要含有______、______、______和目的基因等结构．
（3）过程⑥发生的生理过程是______．
（4）生产药物时可用大肠杆菌做受体细胞，那么④应采用______处理，使受体细胞处于______，从而将表达载体导入受体细胞；药物生产也可用乳腺生物反应器，那么④则应采用______的方法，从而将表达载体导入受体细胞．
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的______作疫苗．
（6）实际应用时需要A蛋白具有较好的稳定性．利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解该蛋白的______，最终通过改变______，再通过基因工程得到新的植酸酶．
正确答案
解：（1）由以上分可知①是逆转录．⑦是细胞融合过程．
（2）基因表达载体的构建组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
（3）⑥表示B细胞的增殖和分化过程
（4）将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是 大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+处理细胞，使其成为 感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
（6）利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的空间结构，然后改变植酸酶的氨基酸序列，从而得到新的植酸酶．
故答案为：
（1）逆转录 细胞融合技术
（2）启动子 终止子 标记基因
（3）增殖、分化
（4）Ca2+ 感受态 显微注射技术
（5）A蛋白
（6）空间结构 基因序列（结构）
解析
解：（1）由以上分可知①是逆转录．⑦是细胞融合过程．
（2）基因表达载体的构建组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
（3）⑥表示B细胞的增殖和分化过程
（4）将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是 大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+处理细胞，使其成为 感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术．此方法的受体细胞多是受精卵．
（5）对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的A蛋白所制备的疫苗．对该传染病疑似患者确诊时，可以从疑似患者体内分离出病毒，与已知病毒进行核酸序列比较；或采用抗原-抗体杂交法，即用图中的抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测．
（6）利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的空间结构，然后改变植酸酶的氨基酸序列，从而得到新的植酸酶．
故答案为：
（1）逆转录 细胞融合技术
（2）启动子 终止子 标记基因
（3）增殖、分化
（4）Ca2+ 感受态 显微注射技术
（5）A蛋白
（6）空间结构 基因序列（结构）
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火虫腹部提取．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）在此转基因工程中，目的基因是______，具体操作过程中如图所示的黏性末端是由______种限制性核酸内切酶作用产生的．
（2）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助，则作为载体必须具备能够在宿主细胞内复制并稳定保存、以及______（至少答出两点）等条件．
（3）本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是______（多选）．
A．质粒 B．动物病毒C．噬菌体 D．植物病毒
（4）在此转基因工程中，将体外重组DNA导入大肠杆菌体内，并使其在细胞内______的过程称为转化．最常用的转化方法是首先用Ca2+处理大肠杆菌，目的是______．
（5）目的基因在受体细胞是否能转录出mRNA，可用______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确定外，还可以通过______特异性反应来判断．
正确答案
解：（1）在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端都相同，但是由2种限制性核酸内切酶作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的．
（2）具有特定的限制酶切割位点、具有某作为基因工程的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．些标记基因
（3）常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，由于受体细胞是大肠杆菌，因此可选用质粒和噬菌体的衍生物作为载体；
（4）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，使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态（处于感受态细胞状态），有利于目的基因导入受体细胞．
（5）目的基因在受体细胞是否能转录出mRNA，可用分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术；
故答案为：（1）荧光素酶基因 2
（2）具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因
（3）A、C
（4）维持稳定和表达 使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态（或使大肠杆菌处于感受态细胞状态）
（5）分子杂交 抗原-抗体
解析
解：（1）在此转基因工程中，目的基因是荧光素酶基因；图中所示的黏性末端都相同，但是由2种限制性核酸内切酶作用产生的，其中第一个和第三个是由一种限制酶切割产生的，另外两个是由另一种限制酶切割产生的．
（2）具有特定的限制酶切割位点、具有某作为基因工程的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．些标记基因
（3）常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，由于受体细胞是大肠杆菌，因此可选用质粒和噬菌体的衍生物作为载体；
（4）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，使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态（处于感受态细胞状态），有利于目的基因导入受体细胞．
（5）目的基因在受体细胞是否能转录出mRNA，可用分子杂交技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术；
故答案为：（1）荧光素酶基因 2
（2）具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因
（3）A、C
（4）维持稳定和表达 使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围DNA分子的状态（或使大肠杆菌处于感受态细胞状态）
（5）分子杂交 抗原-抗体
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