- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是______、______、
______、______．其中步骤______是基因工程的核心．
（2）图中①DNA是以______为模板，形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因．
（3）图中③代表______，它往往含______基因，以便对目的基因的检测．
（4）图中④表示______，为使此过程顺利进行，一般需将大肠杆菌用______处理，以增大其细胞壁的通透性．
（5）图中⑤表示______随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此基因在大肠杆菌内表达的标志是______．
正确答案
解：（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是获得目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定．其中目的构建基因表达载体是基因工程的核心．
（2）图中①DNA是控制胰岛素合成的mRNA为模板，反转录形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因．
（3）图中③代表重组DNA分子，含启动子、终止子、目的基因和标记基因，标记基因以便对目的基因的检测．
（4）图中④表示目的基因导入受体细胞，一般需将大肠杆菌用氯化钙处理，以增大其细胞壁的通透性，使得细胞成为感受态细胞．
（5）图中⑤表示目的基因随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此基因在大肠杆菌内表达的标志是大肠杆菌能产生人的胰岛素．
故答案为：
（1）获得目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定
目的基因与运载体相结合
（2）控制胰岛素合成的mRNA
（3）重组DNA分子 标记
（4）目的基因导入受体细胞 氯化钙 通透性
（5）目的基因 大肠杆菌能产生人的胰岛素
解析
解：（1）基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是获得目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定．其中目的构建基因表达载体是基因工程的核心．
（2）图中①DNA是控制胰岛素合成的mRNA为模板，反转录形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因．
（3）图中③代表重组DNA分子，含启动子、终止子、目的基因和标记基因，标记基因以便对目的基因的检测．
（4）图中④表示目的基因导入受体细胞，一般需将大肠杆菌用氯化钙处理，以增大其细胞壁的通透性，使得细胞成为感受态细胞．
（5）图中⑤表示目的基因随大肠杆菌的繁殖而进行增殖，此基因在大肠杆菌内表达的标志是大肠杆菌能产生人的胰岛素．
故答案为：
（1）获得目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定
目的基因与运载体相结合
（2）控制胰岛素合成的mRNA
（3）重组DNA分子 标记
（4）目的基因导入受体细胞 氯化钙 通透性
（5）目的基因 大肠杆菌能产生人的胰岛素
以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程，请据图回答下列有关问题：
（1）图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是______，①过程必须用到______酶，②过程使用的是______酶．
（2）③表示______技术，④表示基因工程中______过程；大部分物种的基因能拼接在一起，是因为______．
（3）若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法，则方法C是______．检测目的基因是否成功导人受体细胞，可采用的生物技术是______．
（4）如果转基因牛D的牛奶中含有血清白蛋白，则说明血清蛋白基因在______水平已表达成功，其他细胞中不含血清蛋白是______的结果．
（5）图中A和B所指的生理过程分别是指______．
（6）图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气，沼气工程利用的是生态工程的______原理．
正确答案
解：（1）用促性腺激素对良种奶牛进行处理，可促使其超数排卵；①是切割运载体的过程，需采用限制酶；②是采用反转录法合成目的基因的过程，该过程需要逆转录酶的参与．
（2）③为目的基因的扩增过程，需要采用PCR技术；④表示基因表达载体的构建过程；大部分物种的基因之所以能拼接在一起，是因为它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构．
（3）将目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．检测目的基因是否成功导人受体细胞，可采用DNA分子技术．
（4）基因表达是指基因控制蛋白质的合成．如果转基因牛D的牛奶中含有血清白蛋白，则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功；其他细胞中不含血清蛋白是基因选择性表达的结果．
（5）由以上分析可知，图中A是指早期胚胎培养，B是指胚胎移植．
（6）沼气工程利用的是生态工程的原理物质循环再生．
故答案为：
（1）促性腺激素 限制 逆转录
（2）PCR 基因表达载体的构建 它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构
（3）显微注射法 DNA分子杂交技术
（4）个体 基因选择性表达
（5）早期胚胎培养（受精卵培养） 胚胎移植
（6）物质循环再生
解析
解：（1）用促性腺激素对良种奶牛进行处理，可促使其超数排卵；①是切割运载体的过程，需采用限制酶；②是采用反转录法合成目的基因的过程，该过程需要逆转录酶的参与．
（2）③为目的基因的扩增过程，需要采用PCR技术；④表示基因表达载体的构建过程；大部分物种的基因之所以能拼接在一起，是因为它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构．
（3）将目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．检测目的基因是否成功导人受体细胞，可采用DNA分子技术．
（4）基因表达是指基因控制蛋白质的合成．如果转基因牛D的牛奶中含有血清白蛋白，则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功；其他细胞中不含血清蛋白是基因选择性表达的结果．
（5）由以上分析可知，图中A是指早期胚胎培养，B是指胚胎移植．
（6）沼气工程利用的是生态工程的原理物质循环再生．
故答案为：
（1）促性腺激素 限制 逆转录
（2）PCR 基因表达载体的构建 它们都是由四种脱氧核苷酸组成的双螺旋结构
（3）显微注射法 DNA分子杂交技术
（4）个体 基因选择性表达
（5）早期胚胎培养（受精卵培养） 胚胎移植
（6）物质循环再生
拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能．野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt），图1是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因（Tn）功能的流程示意图．
（1）由图1可看出：将油菜Tn基因导入到拟南芥突变体中的方法是______．
（2）图1中①应为______．若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是______；若③的种皮颜色为______，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设该油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂的细胞在联会时的基因组成为______；同时，③的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现型为______．取③的茎尖培养成16棵植珠，其性状通常______ （填“不变”或“改变”）．
（4）在图2的食物网中，a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加1g，需要生产者量为20g（假设传递效率为20%），则a为______%．
正确答案
解：（1）由图1可看出，将油菜Tn基因导入到拟南芥突变体中的方法是农杆菌转化法．
（2）图1中①应为重组质粒，含有标记基因抗生素Kan抗性基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是重组质粒未导入；若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以③转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为TnTnt t．设③转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律．则：③转基因拟南芥（Tntbb ）╳双杂合拟南芥（ TtBb），进行逐对分析：Tnt╳Tt→1/4TnT、1/4Tnt、1/4 Tt、1/4tt，由于Tn和T的功能相同，所以表示为3/4T--（深褐色）、1/4tt（黄色）；bb╳Bb→1/2 Bb（正常叶）、1/2 bb（卷曲叶）；因此Tntbb 与 TtBb后代中有四种表现型；3/8种皮深褐色正常叶；3/8种皮深褐色卷曲叶；1/8种皮黄色正常叶；1/8种皮黄色卷曲叶．取③转基因拟南芥的茎尖培养为植物，利用的是植物组织培养技术，属于无性生殖范畴，所以后代性一般不变．
（4）图2有食物链两条，油菜→虫→鸟，油菜→鸟，a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加1g，需要生产者量为20g（假设传递效率为20%），则a÷20%÷20%+（1-a）÷20%=20，则a=75%．
故答案为：（1）农杆菌转化法
（2）重组质粒（或重组DNA分子） 重组质粒未导入 深褐色
（3）TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变
（4）75%
解析
解：（1）由图1可看出，将油菜Tn基因导入到拟南芥突变体中的方法是农杆菌转化法．
（2）图1中①应为重组质粒，含有标记基因抗生素Kan抗性基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，则原因是重组质粒未导入；若③的种皮颜色为深褐色，则说明油菜Tn基因与拟南芥T基因的功能相同．
（3）假设油菜Tn基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以③转基因拟南芥基因型为Tnt，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为TnTnt t．设③转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律．则：③转基因拟南芥（Tntbb ）╳双杂合拟南芥（ TtBb），进行逐对分析：Tnt╳Tt→1/4TnT、1/4Tnt、1/4 Tt、1/4tt，由于Tn和T的功能相同，所以表示为3/4T--（深褐色）、1/4tt（黄色）；bb╳Bb→1/2 Bb（正常叶）、1/2 bb（卷曲叶）；因此Tntbb 与 TtBb后代中有四种表现型；3/8种皮深褐色正常叶；3/8种皮深褐色卷曲叶；1/8种皮黄色正常叶；1/8种皮黄色卷曲叶．取③转基因拟南芥的茎尖培养为植物，利用的是植物组织培养技术，属于无性生殖范畴，所以后代性一般不变．
（4）图2有食物链两条，油菜→虫→鸟，油菜→鸟，a表示动物性食物所占比例，若要使鸟体重增加1g，需要生产者量为20g（假设传递效率为20%），则a÷20%÷20%+（1-a）÷20%=20，则a=75%．
故答案为：（1）农杆菌转化法
（2）重组质粒（或重组DNA分子） 重组质粒未导入 深褐色
（3）TnTntt 黄色正常、黄色卷曲 不变
（4）75%
番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬．但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏．为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种．操作流程如图．请据图回答．
（1）过程①需要的工具酶有______、______．
（2）在筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上的______的表达．
（3）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法叫做______．
（4）从图中可见，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的______过程，最终使番茄获得抗软化的性状．
（5）图中过程②是______，过程③是______，为促使图中培养②、③过程的顺利完成，通常需要在培养基中加入的调节物质是______．要快速繁殖转基因抗软化番茄植株，目前常用的科技方法是______，该方法的原理是______．
（6）为防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其它植物而造成基因污染，可将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入到番茄植物细胞的______、______（结构）中．
正确答案
解：（1）基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．其中，限制性核酸内切酶、DNA连接酶属于工具酶．
（2）标记基因的作用是为了鉴定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，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上标记基因的表达．
（3）番茄是双子叶植物，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．
（4）根据图形可知，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程．
（5）②和③过程分别是植物组织培养中的脱分化和再分化．通常需要在培养基中加入植物生长调节剂，保证②、③过程的顺利完成．植物组织培养技术的原理是：植物体细胞具有全能性．
（6）线粒体和叶绿体中的基因属于细胞质基因，表现为母系遗传．因此，将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄植物细胞的线粒体或叶绿体中，可防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其他植物而造成基因污染．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）标记基因
（3）农杆菌转化法
（4）翻译
（5）脱分化 再分化 植物生长调节剂 植物组织培养 植物体细胞具有全能性
（6）线粒体 叶绿体
解析
解：（1）基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．其中，限制性核酸内切酶、DNA连接酶属于工具酶．
（2）标记基因的作用是为了鉴定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，因此筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常依据质粒上标记基因的表达．
（3）番茄是双子叶植物，将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法．
（4）根据图形可知，mRNA1和mRNA2的结合直接阻碍了多聚半乳糖醛酸酶合成时的翻译过程．
（5）②和③过程分别是植物组织培养中的脱分化和再分化．通常需要在培养基中加入植物生长调节剂，保证②、③过程的顺利完成．植物组织培养技术的原理是：植物体细胞具有全能性．
（6）线粒体和叶绿体中的基因属于细胞质基因，表现为母系遗传．因此，将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄植物细胞的线粒体或叶绿体中，可防止转基因番茄通过花粉将抗多聚半乳糖醛酸酶基因传播给其他植物而造成基因污染．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶
（2）标记基因
（3）农杆菌转化法
（4）翻译
（5）脱分化 再分化 植物生长调节剂 植物组织培养 植物体细胞具有全能性
（6）线粒体 叶绿体
在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）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．下图为获得抗虫棉的技术流程．请据图回答：
（1）A过程需要的酶有______、______．
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是______，______．
（3）要把重组质粒导入土壤农杆菌，需先用______处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为______态；含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]______和[E]______．为了筛选出含有目的基因的细胞，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______．
（4）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律．
①将转基因植株与卡那霉素敏感型植株杂交，后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型数量比为1：1．
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为______．
正确答案
解：（1）基因表达载体的构建过程：首先用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒．
（2）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”体现了质粒作为运载体必须具备具有标记基因；“培养”体现了质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．
（3）要把重组质粒导入土壤农杆菌，需先用 氯化钙溶液处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为 感受态 态；含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]脱分化 和[E]再分化．为了筛选出含有目的基因的细胞．C过程为诱导选择，既要诱导出愈伤组织还要进行筛选，筛选出被含重组质粒的农杆菌侵染的叶片细胞，淘汰掉普通细胞，故应添加卡那霉素．
（4）后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1，说明此杂交方式为测交，抗卡那霉素型为显性杂合体（Aa），卡那霉素敏感型为隐性纯合子（aa），杂交后代表现型抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1．抗卡那霉素型植株是显性杂合体（Aa），该类型植株自交，即Aa×Aa，后代性状分离比是抗卡那霉素型：卡那霉素敏感型=3：1．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶
（2）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存
（1）氯化钙溶液 感受态 脱分化 再分化 卡那霉素
（3）3：1
解析
解：（1）基因表达载体的构建过程：首先用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体质粒连接成重组质粒．
（2）B过程是培养并选择含有重组质粒的土壤农杆菌，其中“选择”体现了质粒作为运载体必须具备具有标记基因；“培养”体现了质粒作为运载体必须能在宿主细胞中复制并稳定保存．
（3）要把重组质粒导入土壤农杆菌，需先用 氯化钙溶液处理土壤农杆菌，使土壤农杆菌转变为 感受态 态；含有重组质粒的土壤农杆菌侵染离体棉花叶片组织后，将离体棉花叶片组织培养成再生植株要经过[C]脱分化 和[E]再分化．为了筛选出含有目的基因的细胞．C过程为诱导选择，既要诱导出愈伤组织还要进行筛选，筛选出被含重组质粒的农杆菌侵染的叶片细胞，淘汰掉普通细胞，故应添加卡那霉素．
（4）后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1，说明此杂交方式为测交，抗卡那霉素型为显性杂合体（Aa），卡那霉素敏感型为隐性纯合子（aa），杂交后代表现型抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1．抗卡那霉素型植株是显性杂合体（Aa），该类型植株自交，即Aa×Aa，后代性状分离比是抗卡那霉素型：卡那霉素敏感型=3：1．
故答案为：
（1）限制酶、DNA连接酶
（2）具有标记基因 能在宿主细胞中复制并稳定保存
（1）氯化钙溶液 感受态 脱分化 再分化 卡那霉素
（3）3：1
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