- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
（1）苎麻的葡糖基转移酶基因（GT-like）指导合成β-葡糖基转移酶的过程包括______和______两个基本阶段．β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成，该酶能提高反应速率的机理是______．
（2）如图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下，苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线．
①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的______过程．光合作用和呼吸作用都受温度的影响，其中与______作用有关的酶的最适温度更高．
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是______℃．在温度为40℃的条件下，该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是______．
③若温度保持在20℃的条件下，长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻能否正常生长？______，原因是______．
（3）为解决苎麻纤维颜色单一和提高苎麻品质，市农科所的科研人员利用基因工程对苎麻进行了改良，其基本流程如图．请分析回答下列问题：
①构成质粒的基本组成单位是______．
②构建重组质粒时，需要用到______酶，质粒的③端会和切出的目的基因的______端 （填①或②） 相连接．
③苎麻茎尖细胞通过______（填生物技术名称）获得完整植株的过程，有力地证明了即使高度分化的细胞仍具有______性．
④若把植株A自交，获得的子代中能产生蓝色纤维素的植株所占比例为______．
正确答案
解：（1）β-葡糖基转移酶是蛋白质，基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个基本阶段．酶能降低化学反应所需的活化能，从而提高化学反应速率．
（2）实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．
①光合作用光反应阶段产生的[H]和ATP，用于暗反应中三碳化合物的还原的过程．温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率，由图可知：与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃，可见，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高．
②净光合速率=真光合速率-呼吸速率，当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃．在温度为40℃的条件下，苎麻的呼吸速率与光合速率相等，说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2除来自自身呼吸产生外，还来自外界环境．
③植物一昼夜有机物的积累量大于零时，植物才能生长．温度保持在20℃的条件下，植物白天的净光合速率为2，晚上呼吸速率也为2，则一昼夜有机物的积累量=12×2-12×2=0，所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻将不能正常生长．
（3）①质粒是双链环状DNA分子，其基本组成单位是脱氧核苷酸．
②构建重组质粒时，先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．DNA连接酶能将相同的黏性末端连接起来，所以质粒的③端会和切出的目的基因的②端相连接．
③采用植物组织培养技术能将苎麻茎尖细胞培养成完整植株，这也有力地证明了高度分化的细胞仍具有全能性．
④植株A是导入目的基因的杂合子，根据基因分离定律，其自交后代中能产生蓝色纤维素的植株所占比例为3/4．
故答案：（1）转录 翻译 酶能显著降低有关化学反应的活化能
（2）①C3的还原（或三碳化合物的还原，或CO2的还原） 呼吸
②40 由线粒体移向叶绿体（自身呼吸产生的）和从细胞外（外界环境吸收）吸收的
③不能 该植株24h内净积累的有机物为0
（3）①脱氧核苷酸 ②限制性核酸内切酶（或限制酶）、DNA连接 ②
③植物组织培养 全能 ④3/4
解析
解：（1）β-葡糖基转移酶是蛋白质，基因控制蛋白质合成包括转录和翻译两个基本阶段．酶能降低化学反应所需的活化能，从而提高化学反应速率．
（2）实线代表净光合作用速率曲线，虚线代表呼吸作用速率曲线．
①光合作用光反应阶段产生的[H]和ATP，用于暗反应中三碳化合物的还原的过程．温度通过影响酶的活性来影响光合作用和呼吸作用速率，由图可知：与光作用有关的酶的最适温度约为30℃，而与呼吸作用有关的酶的最适温度约为40℃，可见，与呼吸作用有关的酶的最适温度更高．
②净光合速率=真光合速率-呼吸速率，当光合速率与呼吸速率相等时，净光合速率为零，对应的温度是40℃．在温度为40℃的条件下，苎麻的呼吸速率与光合速率相等，说明苎麻叶肉细胞的呼吸速率小于光合速率，所以该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2除来自自身呼吸产生外，还来自外界环境．
③植物一昼夜有机物的积累量大于零时，植物才能生长．温度保持在20℃的条件下，植物白天的净光合速率为2，晚上呼吸速率也为2，则一昼夜有机物的积累量=12×2-12×2=0，所以长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗，该苎麻将不能正常生长．
（3）①质粒是双链环状DNA分子，其基本组成单位是脱氧核苷酸．
②构建重组质粒时，先要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒．DNA连接酶能将相同的黏性末端连接起来，所以质粒的③端会和切出的目的基因的②端相连接．
③采用植物组织培养技术能将苎麻茎尖细胞培养成完整植株，这也有力地证明了高度分化的细胞仍具有全能性．
④植株A是导入目的基因的杂合子，根据基因分离定律，其自交后代中能产生蓝色纤维素的植株所占比例为3/4．
故答案：（1）转录 翻译 酶能显著降低有关化学反应的活化能
（2）①C3的还原（或三碳化合物的还原，或CO2的还原） 呼吸
②40 由线粒体移向叶绿体（自身呼吸产生的）和从细胞外（外界环境吸收）吸收的
③不能 该植株24h内净积累的有机物为0
（3）①脱氧核苷酸 ②限制性核酸内切酶（或限制酶）、DNA连接 ②
③植物组织培养 全能 ④3/4
【生物-现代生物科技专题】
我省有大量的盐碱地，科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系．下图是培育过程简图，请回答：
（1）目的基因的获取需要______，阶段Ⅰ的核心是______．
（2）为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有______，将b导入c常用______法．
（3）对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用______、______技术．
（4）阶段Ⅱ的核心过程是______，由耐盐水稻细胞培育成了耐盐水稻植株，说明植物细胞具有______．
正确答案
解：（1）基因工程中，目的基因的获取需要用限制性核酸内切酶．基因工程的核心内容是基因表达载体的构建．
（2）重组质粒应包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．目的基因导入植物细胞的方法一般选择农杆菌转化法．
（3）基因转录的产物为mRNA，检测mRNA一般用DNA探针进行分子杂交；基因表达产物是蛋白质，蛋白质的检测一般用抗原-抗体杂交技术．
（4）植物组织培养技术中，首先将离体的组织细胞进行脱分化形成愈伤组织，然后再进行再分化形成新个体．该过程体现了植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）限制性核酸内切（限制）酶 构建耐盐基因（目的基因）表达载体
（2）启动子、终止子（答不全不得分） 基因枪（农杆菌转化）
（3）分子杂交 抗原-抗体杂交
（4）脱分化和再分化 全能性
解析
解：（1）基因工程中，目的基因的获取需要用限制性核酸内切酶．基因工程的核心内容是基因表达载体的构建．
（2）重组质粒应包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因．启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．目的基因导入植物细胞的方法一般选择农杆菌转化法．
（3）基因转录的产物为mRNA，检测mRNA一般用DNA探针进行分子杂交；基因表达产物是蛋白质，蛋白质的检测一般用抗原-抗体杂交技术．
（4）植物组织培养技术中，首先将离体的组织细胞进行脱分化形成愈伤组织，然后再进行再分化形成新个体．该过程体现了植物细胞的全能性．
故答案为：
（1）限制性核酸内切（限制）酶 构建耐盐基因（目的基因）表达载体
（2）启动子、终止子（答不全不得分） 基因枪（农杆菌转化）
（3）分子杂交 抗原-抗体杂交
（4）脱分化和再分化 全能性
1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功．请据图回答：
（1）首先根据胰岛素的氨基酸序列，推测出原胰岛素mRNA上的碱基序列，再根据______原则，用人工方法合成⑧DNA，通过这一过程获得了______基因．
（2）图中①从大肠杆菌的细胞中提取______，过程②须用______酶切割．
（3）图中⑤表示的是______的过程，图中③表示的是______分子．
（4）④过程表示将______分子导入______细胞．
（5）若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域（0.2kb），操作过程见图2，那么所形成的重组质粒pZHZ2______．
A．既能被E也能被F切开 B．能被E但不能被F切开
C．既不能被E也不能被F切开 D．能被F但不能被E切开．
正确答案
解：（1）首先根据胰岛素的氨基酸序列，推测出原胰岛素mRNA上的碱基序列，再以mRNA为模板，根据碱基互补配对原则，逆转录法合成⑧DNA，进而获得目的基因．
（2）图中①从大肠杆菌的细胞中提取质粒，②过程须用限制酶切割质粒，以形成黏性末端，便于构建基因表达载体．
（3）图中⑤表示目的基因与运载体重组形成重组质粒的过程，所以③是重组DNA分子．
（4）④过程表示将重组DNA分子导入受体细胞．
（5）用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域（0.2kb），用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开．故选：A．
故答案：（1）碱基互补配对 目的
（2）质粒 限制
（3）目的基因与运载体重组 重组DNA
（4）重组DNA 受体
（5）A
解析
解：（1）首先根据胰岛素的氨基酸序列，推测出原胰岛素mRNA上的碱基序列，再以mRNA为模板，根据碱基互补配对原则，逆转录法合成⑧DNA，进而获得目的基因．
（2）图中①从大肠杆菌的细胞中提取质粒，②过程须用限制酶切割质粒，以形成黏性末端，便于构建基因表达载体．
（3）图中⑤表示目的基因与运载体重组形成重组质粒的过程，所以③是重组DNA分子．
（4）④过程表示将重组DNA分子导入受体细胞．
（5）用限制酶从基因组DNA上切下目的基因，并取代质粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000对碱基）上相应的E-F区域（0.2kb），用DNA连接酶连接后形成重组质粒，则在重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点，形成的重组质粒pZHZ2既能被E也能被F切开．故选：A．
故答案：（1）碱基互补配对 目的
（2）质粒 限制
（3）目的基因与运载体重组 重组DNA
（4）重组DNA 受体
（5）A
如图表示培育转荧光蛋白基因克隆猪的流程，请回答有关问题：
（1）过程①表示______，其中用到的工具酶有______和限制酶．
（2）过程②最常用的方法是______．
（3）该培育流程中涉及的细胞工程技术有______、______．
（4）若要同时获得多头转荧光蛋白基因克隆猪，可在______期进行胚胎分割然后移植，进行该过程时应注意将______均等分割．
（5）第一代转荧光蛋白基因克隆猪体细胞中只含一个荧光蛋白基因．理论上它们的后代中，能发出荧光的个体占总数的______．
正确答案
解：（1）过程①表示表示基因工程的核心内容：基因表达载体的构建．该过程中需要用限制性核酸内切酶和DNA连接酶．
（2）目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．
（3）上述过程中，导入目的基因的猪胎儿成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞，然后该细胞的细胞核与去核卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞，重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期，最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内，最后生成荧光克隆猪．其中涉及到的细胞水平现代生物技术主要有动物细胞培养、细胞核移植．
（4）进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚．如果对囊胚进行分割时，应对内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（5）第一代转荧光蛋白基因克隆猪体细胞中只含一个荧光蛋白基因，可以把该猪看成是Aa杂合子，该杂合子自交时，AA+Aa基因型的个体占全部后代的3/4．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 DNA连接酶
（2）显微注射法
（3）动物细胞培养 细胞核移植
（4）桑椹胚或囊胚 内细胞团
（5）3/4
解析
解：（1）过程①表示表示基因工程的核心内容：基因表达载体的构建．该过程中需要用限制性核酸内切酶和DNA连接酶．
（2）目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．
（3）上述过程中，导入目的基因的猪胎儿成纤维细胞要经过动物细胞培养筛选出转基因体细胞，然后该细胞的细胞核与去核卵细胞进行细胞核移植获得重组细胞，重组细胞经过早期胚胎培养到桑葚胚或囊胚期，最后经过胚胎移植技术将早期胚胎移植到代孕母猪子宫内，最后生成荧光克隆猪．其中涉及到的细胞水平现代生物技术主要有动物细胞培养、细胞核移植．
（4）进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚．如果对囊胚进行分割时，应对内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（5）第一代转荧光蛋白基因克隆猪体细胞中只含一个荧光蛋白基因，可以把该猪看成是Aa杂合子，该杂合子自交时，AA+Aa基因型的个体占全部后代的3/4．
故答案为：
（1）基因表达载体的构建 DNA连接酶
（2）显微注射法
（3）动物细胞培养 细胞核移植
（4）桑椹胚或囊胚 内细胞团
（5）3/4
[生物--选修模块3：现代生物科技技术]
如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线．图中tetR表示四环素抗性基因，ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点．
据图回答：
（1）获得人乳铁蛋白基因的方法有______、______和根据已知蛋白质中的氨基酸序列推知基因的脱氧核苷酸序列再进行化学合成．
（2）图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用______限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因．筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含______的培养基上进行．
（3）人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达时RNA聚合酶识别和结合的位点是______（填字母代号），其合成的产物是______（添具体内容）．
A．启动子 B．tetR C．复制原点 D．ampR
（4）过程①可采用的操作方法是______（填字母代号）
A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化 C．显微注射 D．细胞融合
（5）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供______气体以维持______．
（6）若对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体，这利用了细胞的______性．
（7）为检测牛基因组中是否含有人乳铁蛋白基因可采用______（填字母代号）技术
A．DNA分子杂交 B．基因序列分析 C．抗原-抗体杂交 D．PCR
（8）上述操作过程中采用的生物技术有______．
正确答案
解：（1）基因工程中获取目的基因的方法有三种：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、人工合成法：包括反转录法和化学合成法．
（2）据图，仅将人乳铁蛋白基因切割下来，需要在人乳铁蛋白基因的左侧用BamHⅠ切割，右侧用HindⅢ切割．当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，tetR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要含氨苄青霉素的培养基上进行．
（3）启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．RNA聚合酶作用于转录阶段，转录的产物为mRNA．
（4）目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．
（5）在动物细胞培养中需要一定的培养条件：无菌、无毒的环境；营养物质；适宜的温度和PH；气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2，CO2用于维持培养液的PH．
（6）若对早期胚胎进行切割，经胚胎移植可获得多个新个体，这利用了细胞的全能性．
（7）检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因利用DNA分子杂交技术．
（8）上述操作过程中，首先利用基因工程技术将目的基因导入受精卵中，然后利用动物细胞培养技术将受精卵培养至桑葚胚或囊胚，再经胚胎移植技术将早期胚胎移植入代孕母牛子宫内．
故答案为：
（1）从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因
（2）HindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素
（3）A 人乳铁蛋白基因转录产生的mRNA
（4）C
（5）CO2； 培养液（基）的pH
（6）全能
（7）A
（8）转基因技术 动物细胞培养 胚胎移植
解析
解：（1）基因工程中获取目的基因的方法有三种：从基因文库中获取目的基因、利用PCR技术扩增目的基因、人工合成法：包括反转录法和化学合成法．
（2）据图，仅将人乳铁蛋白基因切割下来，需要在人乳铁蛋白基因的左侧用BamHⅠ切割，右侧用HindⅢ切割．当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，tetR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而ampR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要含氨苄青霉素的培养基上进行．
（3）启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．RNA聚合酶作用于转录阶段，转录的产物为mRNA．
（4）目的基因导入动物细胞的方法一般为显微注射法．
（5）在动物细胞培养中需要一定的培养条件：无菌、无毒的环境；营养物质；适宜的温度和PH；气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2，CO2用于维持培养液的PH．
（6）若对早期胚胎进行切割，经胚胎移植可获得多个新个体，这利用了细胞的全能性．
（7）检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因利用DNA分子杂交技术．
（8）上述操作过程中，首先利用基因工程技术将目的基因导入受精卵中，然后利用动物细胞培养技术将受精卵培养至桑葚胚或囊胚，再经胚胎移植技术将早期胚胎移植入代孕母牛子宫内．
故答案为：
（1）从基因文库中获取目的基因 利用PCR技术扩增目的基因
（2）HindⅢ和BamHⅠ氨苄青霉素
（3）A 人乳铁蛋白基因转录产生的mRNA
（4）C
（5）CO2； 培养液（基）的pH
（6）全能
（7）A
（8）转基因技术 动物细胞培养 胚胎移植
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