- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
（1）自体移植供受体为同一个体，最大的优点是______，但移植器官种类受限．利用细胞工程技术的治疗性克隆，重组细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入______等天然成分．核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入______诱导形成相应的组织、器官后用于移植．
（2）重组细胞发育的过程中，细胞开始分化发生在①______期，若想获得基因型完全相同的两个胚胎，采用______技术，并且要注意对②______进行均等分割．与试管婴儿不同的是该技术属于______（有性/无性）生殖．
（3）目前临床器官移植多为同种异体移植，患者需要长期服用______预防排斥反应．为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，试图利用基因工程手段______抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题．获得该转基因猪的核心步骤是______．
正确答案
解：（1）自体移植细胞核与细胞质来自于同一个体，最大的优点是没有免疫排斥反应，但移植器官种类受限．动物细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入血清等天然成分．核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入分化诱导因子诱导形成相应的组织、器官后用于移植．
（2）在重组细胞发育的过程中，细胞一般到囊胚期才开始分化；胚胎分割移植技术属于无性繁殖，利用胚胎分割移植技术将内细胞团均等分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎．
（3）同种异体移植会发生免疫排斥反应，属于患者需要长期服用免疫抑制药物预防排斥反应．为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，试图利用基因工程手段抑制（或除去）抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题．基因工程核心步骤是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）不发生免疫排斥反应 血清 分化诱导因子
（2）囊胚 胚胎分割 内细胞团 无性
（3）免疫抑制药物 抑制（或除去） 基因表达载体的构建
解析
解：（1）自体移植细胞核与细胞质来自于同一个体，最大的优点是没有免疫排斥反应，但移植器官种类受限．动物细胞培养时除了保证无菌、无毒环境，还需丰富的营养，通常会在培养液中加入血清等天然成分．核移植的胚胎干细胞通常只分裂不分化，所以需在培养液中加入分化诱导因子诱导形成相应的组织、器官后用于移植．
（2）在重组细胞发育的过程中，细胞一般到囊胚期才开始分化；胚胎分割移植技术属于无性繁殖，利用胚胎分割移植技术将内细胞团均等分割，可以获得基因型完全相同的两个胚胎．
（3）同种异体移植会发生免疫排斥反应，属于患者需要长期服用免疫抑制药物预防排斥反应．为了扩大器官供体的来源，人们尝试异种移植，试图利用基因工程手段抑制（或除去）抗原决定基因，再利用克隆技术培育出没有免疫排斥反应的猪器官，从而解决供体短缺问题．基因工程核心步骤是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）不发生免疫排斥反应 血清 分化诱导因子
（2）囊胚 胚胎分割 内细胞团 无性
（3）免疫抑制药物 抑制（或除去） 基因表达载体的构建
1978年，美国科学家利用工程技术，将人类胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素，请回答
（1）在利用大肠杆菌繁殖生产人类胰岛素的过程中，所用的基因的“剪刀”是______，基因的“针线”是______，基因的“运输工具”是______．
（2）上述人类胰岛素的合成是在______处进行的，其决定氨基酸排列顺序mRNA的模板是由______基因转录而成的．
（3）合成的人类胰岛素含51个氨基酸，由2条多肽链组成，则胰岛素分子中含肽键______个，这51个氨基酸是经过______方式合成胰岛素的，相对分子量比原来减少______．
（4）决定合成胰岛素的基因至少含有碱基______个．若氨基酸的平均相对分子量为128，该胰岛素的相对分子量为______．
（5）不同种生物之间的基因移植成功，说明了______．
正确答案
解：（1）DNA重组技术至少需要三种工具，如“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体．
（2）人胰岛素是蛋白质，蛋白质和合成场所是核糖体．人类胰岛素的基因经过转录将遗传信息传递给mRNA，在通过翻译合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质．
（3）51个氨基酸经过脱水缩合过程合成胰岛素，胰岛素中肽键数=氨基酸数-肽链条数=51-2=49个，相对分子量比原来减少的是脱去水的质量=（51-2）×18=882．
（4）决定合成胰岛素的基因与氨基酸的数目关系是6：1，则决定合成胰岛素的基因至少含有碱基=6×51=306．若氨基酸的平均相对分子量为128，该胰岛素的相对分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18=128×51-（51-2）×18=5646．
（5）外源基因在受体细胞内能否够表达的原因是生物界共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）限制性内切酶 DNA连接酶 质粒等载体
（2）大肠杆菌核糖体 人类胰岛素
（3）49 脱水缩合 882
（4）306 5646
（5）生物共用一套遗传密码
解析
解：（1）DNA重组技术至少需要三种工具，如“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）、“分子缝合针”--DNA连接酶、“分子运输车”--载体．
（2）人胰岛素是蛋白质，蛋白质和合成场所是核糖体．人类胰岛素的基因经过转录将遗传信息传递给mRNA，在通过翻译合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质．
（3）51个氨基酸经过脱水缩合过程合成胰岛素，胰岛素中肽键数=氨基酸数-肽链条数=51-2=49个，相对分子量比原来减少的是脱去水的质量=（51-2）×18=882．
（4）决定合成胰岛素的基因与氨基酸的数目关系是6：1，则决定合成胰岛素的基因至少含有碱基=6×51=306．若氨基酸的平均相对分子量为128，该胰岛素的相对分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18=128×51-（51-2）×18=5646．
（5）外源基因在受体细胞内能否够表达的原因是生物界共用一套遗传密码．
故答案为：
（1）限制性内切酶 DNA连接酶 质粒等载体
（2）大肠杆菌核糖体 人类胰岛素
（3）49 脱水缩合 882
（4）306 5646
（5）生物共用一套遗传密码
随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加，但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重．如近年来，棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上．针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种能产生抗虫毒蛋白细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上．就以上材料，分析回答．
（1）抗虫基因进入植物体内的途径是______．
（2）“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的______．这个事实说明，害虫和植物共用一套______，蛋白质合成的方式是______的．
（3）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为______．
（4）该项科技成果在环境保护上的作用是______．
（5）基因工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正负面影响．______．
正确答案
解：（1）抗虫植物的是经过基因工程技术培育出来的，需要将抗虫基因与细菌质粒重组构建成基因表达载体，之后将含有重组质粒的细菌感染植物细胞，在通过植物组织培养技术培育成抗虫植株．
（2）棉花体内产生了外源基因的表达产物，说明了“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，也说明了基因工程技术成功了．细菌的抗虫基因能在棉花细胞内成功的表达，说明生物界共用一套遗传密码，并都是通过转录和翻译合成蛋白质．
（3）“转基因抗虫棉”抗害虫说明了抗虫基因表达成功了，抗虫基因中的遗传信息通过转录和翻译两过程，传递给了蛋白质，即DNA（基因）→RNA→蛋白质．
（4）抗虫棉成功的有助于农民不需要打农药，也可以预防虫害．另一方面减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡．
（5）基因工程的成果在带给人们喜悦的同时，也促使人们进行冷静的反思，人们在食物安全、生物安全和环境安全等方面发生了激烈的争议．如：正面影响：基因诊断与治疗、转基因动植物与农牧业、仪器工业、环境监测、净化污染、生物制药等．负面影响：重组的基因可能使生物发生突变、生态遭破坏（减少生物多样性），滥用基因工程制造生物武器，重组基因的生物可能会产生一些难以预测的危害等．
故答案为：
（1）先将抗虫基因与细菌质粒重组，再用细菌感染棉花
（2）毒蛋白 遗传密码子 相同
（3）DNA（基因）→RNA→蛋白质
（4）减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡
（5）正面影响：基因诊断与治疗、转基因动植物与农牧业、仪器工业、环境监测、净化污染、生物制药等．
负面影响：重组的基因可能使生物发生突变、生态遭破坏（减少生物多样性），滥用基因工程制造生物武器，重组基因的生物可能会产生一些难以预测的危害等．
解析
解：（1）抗虫植物的是经过基因工程技术培育出来的，需要将抗虫基因与细菌质粒重组构建成基因表达载体，之后将含有重组质粒的细菌感染植物细胞，在通过植物组织培养技术培育成抗虫植株．
（2）棉花体内产生了外源基因的表达产物，说明了“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，也说明了基因工程技术成功了．细菌的抗虫基因能在棉花细胞内成功的表达，说明生物界共用一套遗传密码，并都是通过转录和翻译合成蛋白质．
（3）“转基因抗虫棉”抗害虫说明了抗虫基因表达成功了，抗虫基因中的遗传信息通过转录和翻译两过程，传递给了蛋白质，即DNA（基因）→RNA→蛋白质．
（4）抗虫棉成功的有助于农民不需要打农药，也可以预防虫害．另一方面减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡．
（5）基因工程的成果在带给人们喜悦的同时，也促使人们进行冷静的反思，人们在食物安全、生物安全和环境安全等方面发生了激烈的争议．如：正面影响：基因诊断与治疗、转基因动植物与农牧业、仪器工业、环境监测、净化污染、生物制药等．负面影响：重组的基因可能使生物发生突变、生态遭破坏（减少生物多样性），滥用基因工程制造生物武器，重组基因的生物可能会产生一些难以预测的危害等．
故答案为：
（1）先将抗虫基因与细菌质粒重组，再用细菌感染棉花
（2）毒蛋白 遗传密码子 相同
（3）DNA（基因）→RNA→蛋白质
（4）减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡
（5）正面影响：基因诊断与治疗、转基因动植物与农牧业、仪器工业、环境监测、净化污染、生物制药等．
负面影响：重组的基因可能使生物发生突变、生态遭破坏（减少生物多样性），滥用基因工程制造生物武器，重组基因的生物可能会产生一些难以预测的危害等．
2012年诺贝尔生理学或医学奖授予两位在细胞核重编程领域有重大贡献的科学家．科学家把c-Myc等4个关键基因通过逆转录病毒载体转入小鼠的成纤维细胞，使其变成诱导多能干细胞--iPS细胞，这意味着未成熟的细胞能够发展成所有类型的细胞．
（1）基因工程中经常使用的工具酶是______，常用的载体除了动植物病毒外还有______和______．
（2）若想增强载体病毒颗粒的感染性，可利用______技术改造病毒外壳蛋白，直接对______进行操作．
（3）应用______技术得到重组细胞，激活重组细胞发育成早期胚胎，使用从______中获得的胚胎干细胞，在培养中根据需要加入相应的小分子物质以促进其______得到各种组织器官，用于治疗某些疾病，这种技术称为______．
（4）iPS细胞的获得不使用胚胎细胞或卵细胞，也不诱导发育成个体，因此不会像生殖性克隆一样引发______问题．
（5）iPS细胞在体外已成功地被诱导分化为神经元细胞、神经胶质细胞、心血管细胞和原始生殖细胞等，究其本质原因是基因______的结果．
正确答案
解：（1）基因工程中经常用到的是基因的“剪刀”和“针线”即限制酶和DNA连接酶，常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒．
（2）要改造蛋白质的是蛋白质工程，可以通过对基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质．
（3）重组细胞必须运用核移植技术，可以从早期胚胎或原始性腺获得胚胎干细胞，治疗某特定疾病所以促进其实现定向分化，为治疗疾病进行的克隆称为治疗性克隆．
（4）反对生殖性克隆的原因主要是伦理问题．
（5）细胞分化的实质是基因的选择性表达．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 质粒 噬菌体
（2）蛋白质工程（2分） 基因
（3）核移植 早期胚胎或原始性腺 定向分化 治疗性克隆
（4）伦理学
（5）选择性表达
解析
解：（1）基因工程中经常用到的是基因的“剪刀”和“针线”即限制酶和DNA连接酶，常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒．
（2）要改造蛋白质的是蛋白质工程，可以通过对基因修饰或基因合成对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质．
（3）重组细胞必须运用核移植技术，可以从早期胚胎或原始性腺获得胚胎干细胞，治疗某特定疾病所以促进其实现定向分化，为治疗疾病进行的克隆称为治疗性克隆．
（4）反对生殖性克隆的原因主要是伦理问题．
（5）细胞分化的实质是基因的选择性表达．
故答案为：
（1）限制酶和DNA连接酶 质粒 噬菌体
（2）蛋白质工程（2分） 基因
（3）核移植 早期胚胎或原始性腺 定向分化 治疗性克隆
（4）伦理学
（5）选择性表达
以下为人工合成reAnti基因，转入猪成纤维细胞，做成转基因克隆猪的培育过程示意图，请据图回答：
（1）构建的重组质粒除了要有reAnti基因和标记基因外，还要有______和______．
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞后，要通过DNA分子杂交技术，来检测reAnti基因是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的______上．
（3）从猪中取胎儿成纤维细胞，用______处理，然后进行分散培养．培养时，将培养瓶置于含______的混合气体培养箱中进行培养．
（4）去核前的卵母细胞应培养到______期．其去核后与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞，再利用物理或化学方法刺激，使之完成细胞______，在体外培养成重组早期胚．
（5）在进行过程⑦操作前，应用激素对受体母猪进行______处理．
正确答案
解：（1）基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子，所以构建的重组质粒除了要有reAnti基因和标记基因外，还要有启动子和终止子．
（2）目的基因（reAnti基因）是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上，可用DNA分子杂交技术进行检测．
（3）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞分散成单个细胞．动物细胞培养时要放入到95%的空气（保证细胞代谢）和5%CO2（调节培养液的PH）培养箱中．
（4）去核前的卵母细胞应培养到减数第二次分裂中期才成熟，其去核后与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞，再利用物理或化学方法刺激，使之完成细胞分裂和发育，在体外培养成重组早期胚．
（5）在进行胚胎移植前，需要对受体进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
故答案：（1）（Anti基因的）启动子 终止子
（2）染色体DNA
（3）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 95%空气加5%CO2
（4）MII中 分裂和发育
（5）同期发情
解析
解：（1）基因表达载体包括目的基因、标记基因、启动子和终止子，所以构建的重组质粒除了要有reAnti基因和标记基因外，还要有启动子和终止子．
（2）目的基因（reAnti基因）是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体上，可用DNA分子杂交技术进行检测．
（3）动物细胞培养时，需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使动物细胞分散成单个细胞．动物细胞培养时要放入到95%的空气（保证细胞代谢）和5%CO2（调节培养液的PH）培养箱中．
（4）去核前的卵母细胞应培养到减数第二次分裂中期才成熟，其去核后与成纤维细胞通过电刺激后融合，形成重组细胞，再利用物理或化学方法刺激，使之完成细胞分裂和发育，在体外培养成重组早期胚．
（5）在进行胚胎移植前，需要对受体进行同期发情处理，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境．
故答案：（1）（Anti基因的）启动子 终止子
（2）染色体DNA
（3）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） 95%空气加5%CO2
（4）MII中 分裂和发育
（5）同期发情
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