- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
生物学家通过基因工程培育出了能够通过乳房生物反应器生产人的血清蛋白．操作步骤：从人的基因组文库中获取目的基因；目的基因与______结合构建基因表达载体；在基因表达载体中还应插入______和终止子．然后把基因表达载体导入牛的______，通过发育形成的牛体细胞含人的______，成熟的牛产的奶中含有______，证明基因操作成功．
正确答案
解：基因工程的操作步骤：从人的基因组文库中获取目的基因；目的基因与载体结合构建基因表达载体，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子；然后把基因表达载体导入牛的受精卵，通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因，成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白，证明基因操作成功．
故答案为：
载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
解析
解：基因工程的操作步骤：从人的基因组文库中获取目的基因；目的基因与载体结合构建基因表达载体，基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子、终止子；然后把基因表达载体导入牛的受精卵，通过发育形成的牛体细胞含人的血清蛋白基因，成熟的牛产的奶中含有人的血清蛋白，证明基因操作成功．
故答案为：
载体 启动子 受精卵 血清蛋白基因 人的血清蛋白
随着科学技术的发展，人们可以根据需求来改造生物的性状．如图1是利用奶牛乳汁生产人类免疫球蛋白的图解，据图回答问题．
（1）基因①通常是从______细胞中获取的mRNA经反转录，进而构建的______文库获得的．
（2）在基因工程中，若要实现①进入②应先______；②所代表的细胞名称为______．
（3）如图2中A～D中表示③到④过程中正确的操作方法的是______，把④送入⑤的最佳时期是______．
（4）若所得到⑥的乳汁中没有检测到免疫球蛋白应先采用______技术检测⑥的乳腺细胞中是否含有免疫球蛋白基因；若己确认此步成功，则应该继续检测是否______．
正确答案
解：（1）免疫球蛋白（抗体）基因只能在浆细胞中表达，因此通常从浆细胞中获取免疫球蛋白的mRNA，经过反转录形成目的基因（免疫球蛋白基因），进而从cDNA文库中获得．
（2）在基因工程中，将目的基因导入受体细胞前首先要构建基因表达载体；培育转基因动物时，常以受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高．
（3）对囊胚进行胚胎分割时，应该将内细胞团进行均等分割，即图2中的B；胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚期．
（4）检测目的基因是否导入受体细胞，应采用DNA分子杂交技术；若己确认目的基因成功导入受体细胞，则应该继续检测是否转录出了相应的mRNA．
故答案为：
（1）浆 cDNA
（2）构建基因表达载体 受精卵
（3）B 桑椹胚期或囊胚期
（4）DNA分子杂交 转录出了免疫球蛋白的mRNA
解析
解：（1）免疫球蛋白（抗体）基因只能在浆细胞中表达，因此通常从浆细胞中获取免疫球蛋白的mRNA，经过反转录形成目的基因（免疫球蛋白基因），进而从cDNA文库中获得．
（2）在基因工程中，将目的基因导入受体细胞前首先要构建基因表达载体；培育转基因动物时，常以受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高．
（3）对囊胚进行胚胎分割时，应该将内细胞团进行均等分割，即图2中的B；胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚期．
（4）检测目的基因是否导入受体细胞，应采用DNA分子杂交技术；若己确认目的基因成功导入受体细胞，则应该继续检测是否转录出了相应的mRNA．
故答案为：
（1）浆 cDNA
（2）构建基因表达载体 受精卵
（3）B 桑椹胚期或囊胚期
（4）DNA分子杂交 转录出了免疫球蛋白的mRNA
（1）图一质粒用BamHⅠ、MboⅠ2种限制性核酸内切酶完全酶切后，可以获得______种不同长度的DNA片段．
（2）目的基因与图一质粒经过同种限制酶处理，形成重组质粒，选择的限制酶是______．
（3）不含有图一质粒的细菌在导入重组质粒后，在添加青霉素的培养基上培养，存活的细菌类型是______；在添加卡那霉素的培养基上培养，存活的细菌类型有______．
（4）卡那霉素能抑制植物叶绿体中色素的形成，抗卡那霉素基因是转基因植物中广泛使用的标记基因，其安全性问题可能表现在______．
正确答案
解：（1）由图可知，质粒上含有2个BamHⅠ酶切割位点，含有1个MboⅠ酶切割位点，因此图一质粒用BamHⅠ、MboⅠ2种限制性核酸内切酶完全酶切后，可以获得3种不同长度的DNA片段．
（2）用BamHⅠ酶切割质粒时，会同时破坏质粒上的青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，所以应用MboⅠ酶切割目的基因与质粒，再用DNA连接酶将两者连接形成重组质粒．
（3）因为重组质粒的青霉素抗性基因被破坏，而卡那霉素抗性基因完好，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有卡那霉素的培养基上生存，但不能在含有青霉素的培养基上生存．在添加青霉素的培养基上培养，存活的细菌是不含重组质粒的；在添加卡那霉素的培养基上培养，存活的细菌是含有重组质粒或普通质粒的．
（4）卡那霉素能抑制植物叶绿体中色素的形成，抗卡那霉素基因是转基因植物中广泛使用的标记基因，其安全性问题可能表现在食品安全、生物安全、环境安全．
故答案：（1）3
（2）MboI
（3）不含重组质粒 含有重组质粒或图一质粒
（4）食品安全、生物安全、环境安全
解析
解：（1）由图可知，质粒上含有2个BamHⅠ酶切割位点，含有1个MboⅠ酶切割位点，因此图一质粒用BamHⅠ、MboⅠ2种限制性核酸内切酶完全酶切后，可以获得3种不同长度的DNA片段．
（2）用BamHⅠ酶切割质粒时，会同时破坏质粒上的青霉素抗性基因和卡那霉素抗性基因，所以应用MboⅠ酶切割目的基因与质粒，再用DNA连接酶将两者连接形成重组质粒．
（3）因为重组质粒的青霉素抗性基因被破坏，而卡那霉素抗性基因完好，所以导入重组质粒的大肠杆菌能在含有卡那霉素的培养基上生存，但不能在含有青霉素的培养基上生存．在添加青霉素的培养基上培养，存活的细菌是不含重组质粒的；在添加卡那霉素的培养基上培养，存活的细菌是含有重组质粒或普通质粒的．
（4）卡那霉素能抑制植物叶绿体中色素的形成，抗卡那霉素基因是转基因植物中广泛使用的标记基因，其安全性问题可能表现在食品安全、生物安全、环境安全．
故答案：（1）3
（2）MboI
（3）不含重组质粒 含有重组质粒或图一质粒
（4）食品安全、生物安全、环境安全
荧火虫能发光是因为荧火虫体内可以通过荧光素酶催化的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唯一来源是从荧火虫腹部提取的．但加利福利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，并在大肠杆菌体内生产荧光素酶．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______，提取目的基因的途径通常有两种，这两种途径是______
（2）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要运载体的帮助．下列所列各项是选取运载体的时候必须考虑的是______（多选）
A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B．具有特定的限制酶切点
C．具有与目的基因相同的碱基片断 D．具有某些标记基因
（3）在此转基因工程中，是由质粒承担运载体的．在将体外重组体DNA导入大肠杆菌体内之前通常要用______处理大肠杆菌，目的是______．
（4）由于荧光素酶的特殊作用，人们一直设想将其基因作为实验工具，将它和某一基因连接在一起，通过植物是否发光来确定该基因是否已经转入到植物体内，如判断固氮基因是否成功导入某植物体内．正常根瘤菌体内的固氮基因与荧火虫体内的荧光素酶基因相比，除了碱基对的顺序、数目不同以外，在结构方面还存在不同点，主要不同是______
（5）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是______．
正确答案
解：（1）在此转基因工程中，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，因此目的基因是荧光素酶基因．获取目的基因的主要途径包括：人工合成．
（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．故选：ABD．
（3）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．
（4）根瘤菌是原核生物，细胞内的固氮菌基因的编码区是连续的，而荧火虫是真核生物，细胞内的荧光素酶基因的编码区是间断的．
（5）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点有目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交的不亲和性等．
故答案为：
（1）荧光素酶基因 直接提取和人工合成法
（2）ABD
（3）CaCl2 以增大细胞壁的通透性，使重组基因能够导入到受体细胞内
（4）固氮菌基因的编码区是连续的，而荧光素酶基因的编码区是间断的
（5）目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交的不亲和性
解析
解：（1）在此转基因工程中，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，因此目的基因是荧光素酶基因．获取目的基因的主要途径包括：人工合成．
（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．故选：ABD．
（3）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．
（4）根瘤菌是原核生物，细胞内的固氮菌基因的编码区是连续的，而荧火虫是真核生物，细胞内的荧光素酶基因的编码区是间断的．
（5）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点有目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交的不亲和性等．
故答案为：
（1）荧光素酶基因 直接提取和人工合成法
（2）ABD
（3）CaCl2 以增大细胞壁的通透性，使重组基因能够导入到受体细胞内
（4）固氮菌基因的编码区是连续的，而荧光素酶基因的编码区是间断的
（5）目的明确、培育周期短、可以克服远缘杂交的不亲和性
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．回答下列问题：
（1）培育转基因动物时，将目的基因转入受体细胞的常用方法是______，通常选用______作为受体细胞．要使目的基因在特定细胞中表达，完整的基因表达载体应包括目的基因、______、______、标记基因等部分，若要检测细胞中是否已经导入了目的基因，应采用______技术．
（2）在哺乳动物的核移植实验中，一般通过______（物理方法）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育，当胚胎发育到______阶段时，将胚胎植入另一雌性（代孕）动物体内．
（3）利用农杆菌转化法培育的转基因抗虫棉现已大面积种植，有人担心上述转基因抗虫棉所携带的目的基因会通过花粉传递给近缘物种，造成基因污染，请你给出一条解决办法：______．
正确答案
解：（1）目的基因转入动物细胞最有效的方法是显微注射法；培育转基因动物时，通常选用受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高．基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分；检测细胞中是否已经导入了目的基因，应采用DNA分子杂交技术．
（2）在哺乳动物的核移植实验中，一般通过电脉冲（或电刺激）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育；胚胎移植时，需要将胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段．
（3）利用细胞质遗传特点，将目的基因导入到叶绿体或线粒体基因组中，就可以避免转基因抗虫棉所携带的目的基因通过花粉传递给近缘物种，造成基因污染．
故答案为：
（1）显微注射法 受精卵 启动子 终止子 DNA分子杂交
（2）电脉冲（或电刺激） 桑椹胚或囊胚
（3）将目的基因导入到叶绿体或线粒体基因组中
解析
解：（1）目的基因转入动物细胞最有效的方法是显微注射法；培育转基因动物时，通常选用受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高．基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分；检测细胞中是否已经导入了目的基因，应采用DNA分子杂交技术．
（2）在哺乳动物的核移植实验中，一般通过电脉冲（或电刺激）将受体细胞激活，使其进行细胞分裂并发育；胚胎移植时，需要将胚胎发育到桑椹胚或囊胚阶段．
（3）利用细胞质遗传特点，将目的基因导入到叶绿体或线粒体基因组中，就可以避免转基因抗虫棉所携带的目的基因通过花粉传递给近缘物种，造成基因污染．
故答案为：
（1）显微注射法 受精卵 启动子 终止子 DNA分子杂交
（2）电脉冲（或电刺激） 桑椹胚或囊胚
（3）将目的基因导入到叶绿体或线粒体基因组中
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