- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
人外周血单核细胞能合成白介素2 （IL-2），该蛋白可增强机体免疫功能，但在体内易被降解．研究人员将IL-2基因与人血清白蛋白（HSA）基因拼接成一个融合基因，并在酵母菌中表达，获得具有IL-2生理功能、且不易降解的1L-2-HSA融合蛋白．其技术流程如下图．请答：
（1）培养人外周血单核细胞时，需要将温度控制在______℃，此外还需要通入______（气体）；图中②表示______过程．
（2）构建基因表达载体时能够催化磷酸，二酯键断裂的工具酶是______：构建好的基因表达载体必须具备启动子、目的基因、______等结构，才能在宿主细胞内表达．
（3）基因表达载体1中的位点______，应为限制酶Bgl II的识别位点，才能成功构建表达载体2．
（4）如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞，经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以被接受的原因是发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生______反应；通过胚胎分割技术获得两个相同的胚胎技术要点是______．
正确答案
解：（1）动物细胞培养所需要的条件是：95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度（37℃）和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分，其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分；图中②mRNA→cDNA，表示逆转录过程．
（2）构建基因表达载体时先用限制酶切割让质粒和目的基因的磷酸二酯键获得相同的黏性末端，然后在DNA连接酶的作用下重新组合：基因表达载体必须具备启动子、目的基因、终止子和标记基因等结构．
（3）根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表达载体1也必须有这两个酶切位点，表达载体1上已有EcoRⅠ，推测位点a应含有BglⅡ．
（4）胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应；通过胚胎分割技术获得两个相同的胚胎，需要将内细胞团均等分割．
故答案为：（1）37 95%空气和5%CO2 逆转录
（2）限制酶 终止子和标记基因
（3）a
（4）避免排异反应（或避免免疫排斥）内细胞团均等分割
解析
解：（1）动物细胞培养所需要的条件是：95%空气和5%CO2气体环境、适宜温度（37℃）和PH、无毒无菌的环境及合适的营养成分，其培养基中通常需加入血清、血浆等一些天然成分；图中②mRNA→cDNA，表示逆转录过程．
（2）构建基因表达载体时先用限制酶切割让质粒和目的基因的磷酸二酯键获得相同的黏性末端，然后在DNA连接酶的作用下重新组合：基因表达载体必须具备启动子、目的基因、终止子和标记基因等结构．
（3）根据目的基因IL-2cDNA的两端的酶切位点分别是EcoRⅠ和BglⅡ，所以表达载体1也必须有这两个酶切位点，表达载体1上已有EcoRⅠ，推测位点a应含有BglⅡ．
（4）胚胎移植时发情期母牛子宫对外来胚胎基本上不发生避免排异反应反应；通过胚胎分割技术获得两个相同的胚胎，需要将内细胞团均等分割．
故答案为：（1）37 95%空气和5%CO2 逆转录
（2）限制酶 终止子和标记基因
（3）a
（4）避免排异反应（或避免免疫排斥）内细胞团均等分割
科学工作者利用基因工程研制出两种丙肝病毒疫苗，为检测两种疫苗的免疫效果，以小鼠为实验材料进行实验，实验处理及结果如下表：
注：“-”表示免疫应答效果不显著，“+”数目表示免疫应答效果的显著程度．
（1）制备疫苗的过程中首先要形成重组DNA分子，其过程是以分枝杆菌的______作为载体，目的基因来源于______（生物），用______限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体，形成相同的粘性末端，用______酶进行连接．再将该重组DNA分子直接导入分枝杆菌，可制成重组细菌疫苗．或者对该重组DNA分子进行修饰使其能在真核细胞内表达，可制成DNA疫苗．
（2）重组细菌进入小鼠的巨噬细胞内，利用______细胞的表达系统合成抗原蛋白．
（3）设置第2组和第4组作为对照，其目的是______．检测结果显示，未重组细菌和未重组空白载体______（能/不能）刺激机体产生体液免疫．
（4）每组实验需要接种3次，利用再次免疫具有______的特点，使实验结果更加显著．效应T细胞可来源于______．
（5）实验结论：
①______；
②______．
正确答案
解：
（1）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．重组DNA分子，其过程是以分枝杆菌的质粒作为载体．本实验是利用基因工程研制出两种丙肝病毒疫苗，目的基因来源于丙肝病毒．用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，形成相同的粘性末端．再用DNA连接酶连接目的基因和载体粘性末端形成重组质粒．
（2）重组细菌进入小鼠的巨噬细胞内，重组细菌体内含的目的基因，利用分枝杆菌（或重组细菌）细胞的表达系统合成抗原蛋白，对小鼠进行侵染．
（3）2组接种未重组空白载体和4组接种未重组细菌，设置第2组和第4组作为对照，其目的是排除空白载体和未重组细菌的干扰．检测结果显示，未重组细菌和未重组空白载体两组处理后，淋巴细胞增殖、效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子都较低，没有产生特异性抗体，说明不能刺激机体产生体液免疫．
（4）二次免疫调节特点是迅速并强烈．T细胞和记忆细胞受抗原刺激后分化成效应T细胞．
（5）3组和4组中两组处理后，淋巴细胞增殖、效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子和产生特异性抗体都较高，说明两种疫苗都能诱导机体产生特异性免疫应答．4组处理后，效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子和产生特异性抗体都比3组的高，说明重组细菌疫苗诱导机体产生特异性免疫应答的效果高于重组DNA疫苗．
故答案为：
（1）质粒 丙肝病毒 同种 DNA连接
（2）分枝杆菌（或重组细菌）
（3）排除空白载体和未重组细菌的干扰 不能
（4）迅速、强烈 T细胞和记忆细胞
（5）①两种疫苗都能诱导机体产生特异性免疫应答
②重组细菌疫苗诱导机体产生特异性免疫应答的效果高于重组DNA疫苗
解析
解：
（1）常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．重组DNA分子，其过程是以分枝杆菌的质粒作为载体．本实验是利用基因工程研制出两种丙肝病毒疫苗，目的基因来源于丙肝病毒．用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和载体，形成相同的粘性末端．再用DNA连接酶连接目的基因和载体粘性末端形成重组质粒．
（2）重组细菌进入小鼠的巨噬细胞内，重组细菌体内含的目的基因，利用分枝杆菌（或重组细菌）细胞的表达系统合成抗原蛋白，对小鼠进行侵染．
（3）2组接种未重组空白载体和4组接种未重组细菌，设置第2组和第4组作为对照，其目的是排除空白载体和未重组细菌的干扰．检测结果显示，未重组细菌和未重组空白载体两组处理后，淋巴细胞增殖、效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子都较低，没有产生特异性抗体，说明不能刺激机体产生体液免疫．
（4）二次免疫调节特点是迅速并强烈．T细胞和记忆细胞受抗原刺激后分化成效应T细胞．
（5）3组和4组中两组处理后，淋巴细胞增殖、效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子和产生特异性抗体都较高，说明两种疫苗都能诱导机体产生特异性免疫应答．4组处理后，效应T细胞杀伤力、产生某种淋巴因子和产生特异性抗体都比3组的高，说明重组细菌疫苗诱导机体产生特异性免疫应答的效果高于重组DNA疫苗．
故答案为：
（1）质粒 丙肝病毒 同种 DNA连接
（2）分枝杆菌（或重组细菌）
（3）排除空白载体和未重组细菌的干扰 不能
（4）迅速、强烈 T细胞和记忆细胞
（5）①两种疫苗都能诱导机体产生特异性免疫应答
②重组细菌疫苗诱导机体产生特异性免疫应答的效果高于重组DNA疫苗
回答下列有关生物工程的问题．
下表是基因工程中几种限制酶识别序列及其切割位点；图2是转基因香蕉的培育过程，含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点．
（1）图1是用限制酶______进行切割得到的目的基因，可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后______．
（2）从图2中反映质粒作为运载体的特点是______．基因工程中还可以用______作为运载体．
（3）图2中构建重组质粒不能使用SmaI酶切割的原因是______．
（4）图2中④表示组织培养过程中的______，它对植物激素调节的要求是______．
（5）图2中的农杆菌是基因工程中的______．判断该转基因工程是否成功的依据是______．
正确答案
解：（1）构建含目的基因的重组质粒A时，选用 BamHI 和HindⅢ酶对外源DNA和质粒进行切割，这样使目的基因两端的黏性末端不同，可以防止含目的基因的外源DNA片段自身环化，同理，也可以防止质粒自身环化．
（2）质粒作为运载体的特点是有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存；还常用噬菌体或动植物病毒（或病毒）作为运载体．
（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaI酶切位点，都可以被SmaI酶破环，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA．
（4）图2中④表示组织培养过程中的脱分化，植物激素调节的要求是生长素与细胞分裂素浓度的比值约为1．
（5）图2中的农杆菌是基因工程中的含目的基因的受体；判断该转基因工程是否成功的依据是该目的基因在香蕉中是否成功表达．
故答案为：（1）BamH I和Hind III 自身环化
（2）有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存（至少写2点）噬菌体或动植物病毒（或病毒）
（3）SmaI酶会破坏目的基因和质粒
（4）去分化 生长素与细胞分裂素浓度的比值约为1
（5）含目的基因的受体 该目的基因在香蕉中是否成功表达．
解析
解：（1）构建含目的基因的重组质粒A时，选用 BamHI 和HindⅢ酶对外源DNA和质粒进行切割，这样使目的基因两端的黏性末端不同，可以防止含目的基因的外源DNA片段自身环化，同理，也可以防止质粒自身环化．
（2）质粒作为运载体的特点是有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存；还常用噬菌体或动植物病毒（或病毒）作为运载体．
（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaI酶切位点，都可以被SmaI酶破环，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA．
（4）图2中④表示组织培养过程中的脱分化，植物激素调节的要求是生长素与细胞分裂素浓度的比值约为1．
（5）图2中的农杆菌是基因工程中的含目的基因的受体；判断该转基因工程是否成功的依据是该目的基因在香蕉中是否成功表达．
故答案为：（1）BamH I和Hind III 自身环化
（2）有多个酶切位点、有标记基因、能在宿主细胞内复制并稳定保存（至少写2点）噬菌体或动植物病毒（或病毒）
（3）SmaI酶会破坏目的基因和质粒
（4）去分化 生长素与细胞分裂素浓度的比值约为1
（5）含目的基因的受体 该目的基因在香蕉中是否成功表达．
应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问題：
（1）基因表达载体除了包含目的基因、启动子、终止子外，还应具有______．②过程常采用的技术是______
（2）③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用______技术，培育出多头相同的转基因牛犊．受体母牛在接受胚胎之前须经过______激素处理达到______以便为胚胎发育提供相同的生理环境．
（3）在抗虫棉培育过程中，④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞，与采用叶肉细胞相比较，其优点是______．⑤过程所采用的生物技术是______．要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，在个体水平上的鉴定方法是______．
正确答案
解：（1）基因表达载体包含目的基因、启动子、终止子和标记基因等．②表示将目的基因导入动物细胞，常采用显微注射法技术．
（2）早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用胚胎分割技术，培育出多头相同的转基因牛犊．胚胎移植之前，受体母牛须经过促性腺激素处理达到同期发情，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
（3）与叶肉细胞相比较，愈伤组织的全能性更高，可作为抗虫棉培育过程中受体细胞；⑤表示植物组织培养技术，要确定抗虫基因导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，在个体水平上的鉴定方法是抗虫接种实验，即用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．
故答案为：（1）标记基因 显微注射法
（2）胚胎分割 促性腺 同期发情
（3）全能性更高 植物组织培养技术 抗虫接种实验
解析
解：（1）基因表达载体包含目的基因、启动子、终止子和标记基因等．②表示将目的基因导入动物细胞，常采用显微注射法技术．
（2）早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚阶段，可以采用胚胎分割技术，培育出多头相同的转基因牛犊．胚胎移植之前，受体母牛须经过促性腺激素处理达到同期发情，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
（3）与叶肉细胞相比较，愈伤组织的全能性更高，可作为抗虫棉培育过程中受体细胞；⑤表示植物组织培养技术，要确定抗虫基因导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，在个体水平上的鉴定方法是抗虫接种实验，即用虫食用棉花，观察其存活情况，来鉴定棉花是否具有抗虫特性．
故答案为：（1）标记基因 显微注射法
（2）胚胎分割 促性腺 同期发情
（3）全能性更高 植物组织培养技术 抗虫接种实验
【现代生物科技专题】人们应用生物工程技术可以获得所需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）获得抗虫基因的常用方法是______，然后利用______进行大量扩增；而获取人胰岛素基因还可通过______法进行人工合成．
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素技术中图⑤所示过程一般要先用______处理受体细胞，然后进行细胞转化．人们发现利用大肠杆菌生产的胰岛素活性往往较低，可能的原因是______．
（3）利用基因工程生产单克隆抗体时，一般采用______技术将无限增殖基因导入______细胞中，然后进行______和______筛选出分泌所需抗体的特定细胞进行扩大培养，进而提取单克隆抗体．
（4）单克隆抗体还可以通过培养由______融合而成的杂交瘤细胞进行大量制备．
正确答案
解：（1）获得抗虫基因的常用方法是从基因文库中获取．PCR技术可以大量扩增目的基因．获取人胰岛素基因还可通过反转录（或DNA合成仪）法进行人工合成．
（2）Ca2+处理大肠杆菌，增大细胞壁的通透性，使大肠杆菌变成感受态细胞．大肠杆菌是原核生物，只有一种细胞器--核糖体，没有内质网及高尔基体，对蛋白质不能进一步加工．
（3）利用基因工程生产单克隆抗体时，一般采用显微注射技术将无限增殖基因导入浆细胞（或已免疫的B淋巴细胞）中，然后进行克隆化培养和专一抗体检测筛选出分泌所需抗体的特定细胞进行扩大培养，进而提取单克隆抗体．
（4）单克隆抗体还可以通过培养由浆细胞和骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞进行大量制备．将动物细胞融合常用的诱导剂是灭活的病毒和PEG．
故答案为：
（1）从基因文库中获取 PCR技术 反转录（或DNA合成仪）
（2）Ca2+ 原核细胞没有内质网及高尔基体，对蛋白质不能进一步加工
（3）显微注射 浆细胞（或已免疫的B淋巴细胞） 克隆化培养 专一抗体检测
（4）浆细胞和骨髓瘤细胞
解析
解：（1）获得抗虫基因的常用方法是从基因文库中获取．PCR技术可以大量扩增目的基因．获取人胰岛素基因还可通过反转录（或DNA合成仪）法进行人工合成．
（2）Ca2+处理大肠杆菌，增大细胞壁的通透性，使大肠杆菌变成感受态细胞．大肠杆菌是原核生物，只有一种细胞器--核糖体，没有内质网及高尔基体，对蛋白质不能进一步加工．
（3）利用基因工程生产单克隆抗体时，一般采用显微注射技术将无限增殖基因导入浆细胞（或已免疫的B淋巴细胞）中，然后进行克隆化培养和专一抗体检测筛选出分泌所需抗体的特定细胞进行扩大培养，进而提取单克隆抗体．
（4）单克隆抗体还可以通过培养由浆细胞和骨髓瘤细胞融合而成的杂交瘤细胞进行大量制备．将动物细胞融合常用的诱导剂是灭活的病毒和PEG．
故答案为：
（1）从基因文库中获取 PCR技术 反转录（或DNA合成仪）
（2）Ca2+ 原核细胞没有内质网及高尔基体，对蛋白质不能进一步加工
（3）显微注射 浆细胞（或已免疫的B淋巴细胞） 克隆化培养 专一抗体检测
（4）浆细胞和骨髓瘤细胞
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