- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品．请据图回答下列问题：
（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，②过程常用的方法是______，采用______技术可以获得多头基因型相同的转基因牛．
（2）转人生长激素基因牛可通过乳腺细胞分泌乳汁来生产人生长激素，在构建基因表达载体时，人生长激素基因的首端必须含有______．
（3）prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅲ代表的细胞具有______ 的特点．
（4）在抗虫棉培育过程中，④过程常采用的方法是______；⑤过程采用的技术是______；在分子水平上可采用______方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达．
（5）下面是获取目的基因的几种方法，其中需要模板的是______．
①从基因组文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因
③构建cDNA文库 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因
A．①②B．②③C．①③D．①④
（6）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生______，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通路．防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应、______．
正确答案
解：（1）当受体细胞为动物细胞时，导入目的基因的方法为显微注射法；来自同一个胚胎的后代具有相同的基因组成，因此采用胚胎分割技术可以获得多头基因型相同的转基因牛．
（2）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列．
（3）Ⅲ代表的细胞能产生单克隆抗体，其特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力．
（4）④表示将目的基因导入受体细胞，当受体细胞是植物细胞时，常采用农杆菌转化法；⑤过程中，将转基因棉花细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术；在分子水平上检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达可采用抗原-抗体杂交法．
（5）①从基因组文库中获取目的基因不需要模板，①正确；
②利用PCR技术扩增目的基因需要模板，②正确；
③构建cDNA文库需要以mRNA为模板，③正确；
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板，④错误．
故选：B．
（6）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通路．防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应、卵细胞膜的封闭作用．
故答案为：
（1）显微注射法 胚胎分割
（2）牛乳腺蛋白基因的启动子（只答启动子不得分）
（3）既能无限增殖，又能产生特定抗体
（4）农杆菌转化法 植物组织培养 抗原--抗体杂交
（5）B
（6）顶体反应 卵细胞膜的封闭作用
解析
解：（1）当受体细胞为动物细胞时，导入目的基因的方法为显微注射法；来自同一个胚胎的后代具有相同的基因组成，因此采用胚胎分割技术可以获得多头基因型相同的转基因牛．
（2）基因的表达需要启动子，启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列．
（3）Ⅲ代表的细胞能产生单克隆抗体，其特点是既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力．
（4）④表示将目的基因导入受体细胞，当受体细胞是植物细胞时，常采用农杆菌转化法；⑤过程中，将转基因棉花细胞培育成转基因植株需要采用植物组织培养技术；在分子水平上检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达可采用抗原-抗体杂交法．
（5）①从基因组文库中获取目的基因不需要模板，①正确；
②利用PCR技术扩增目的基因需要模板，②正确；
③构建cDNA文库需要以mRNA为模板，③正确；
④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因不需要模板，④错误．
故选：B．
（6）当获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞间的物质，形成精子穿越放射冠的通路．防止多精入卵的生理反应依次有透明带反应、卵细胞膜的封闭作用．
故答案为：
（1）显微注射法 胚胎分割
（2）牛乳腺蛋白基因的启动子（只答启动子不得分）
（3）既能无限增殖，又能产生特定抗体
（4）农杆菌转化法 植物组织培养 抗原--抗体杂交
（5）B
（6）顶体反应 卵细胞膜的封闭作用
干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白，几乎能抵御所有病毒引起的感染．传统生产方法成本高、产量低，获得的干扰素在体外不易保存．用生物技术手段可以缓解这些问题．请回答相关问题．
（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取______，经反转录获取目的基因．
②用限制酶处理载体和目的基因后，用DNA连接酶处理，形成基因表达载体，该载体的化学本质是______．构建基因表达载体的目的是使目的基因在_______中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够______和发挥作用．
③若选择大肠杆菌作为受体细胞，常用的转化方法是用Ca2+ 处理，使其成为______，在一定温度条件下完成转化．
④在培养液中培养一段时间后，离心后取______（答“上清液”或“菌体”），经进一步处理获得产物，进行产物鉴定时可采用______技术．
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：
预期蛋白质功能→______→______→找到对应的脱氧核苷酸序列．
（3）利用细胞工程生产干扰素，设计思路是：将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出______，经细胞培养可获得大量干扰素．
正确答案
解：（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA，经反转录获取目的基因．
②基因表达载体的化学本质是DNA．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用．
③大肠杆菌作为受体细胞，常用Ca2+处理法，使其成为感受态细胞，在一定温度条件下完成转化．
④在培养液中培养一段时间后，离心后取菌体，经进一步处理获得产物，可采用抗原抗体杂交技术进行产物鉴定．
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列．
（3）利用细胞工程生产干扰素，设计思路是将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出杂交瘤细胞，经细胞培养可获得大量干扰素．
故答案为：
（1）①mRNA ②DNA 受体细胞 表达 ③感受态细胞 ④菌体 抗原抗体杂交
（2）设计预期蛋白质结构 推测氨基酸序列
（3）杂交瘤细胞．
解析
解：（1）利用基因工程生产干扰素，过程是：
①从健康人体的外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞，从中提取mRNA，经反转录获取目的基因．
②基因表达载体的化学本质是DNA．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用．
③大肠杆菌作为受体细胞，常用Ca2+处理法，使其成为感受态细胞，在一定温度条件下完成转化．
④在培养液中培养一段时间后，离心后取菌体，经进一步处理获得产物，可采用抗原抗体杂交技术进行产物鉴定．
（2）利用蛋白质工程对干扰素进行改造，基本途径是：预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列．
（3）利用细胞工程生产干扰素，设计思路是将相应免疫细胞和瘤细胞融合，筛选出杂交瘤细胞，经细胞培养可获得大量干扰素．
故答案为：
（1）①mRNA ②DNA 受体细胞 表达 ③感受态细胞 ④菌体 抗原抗体杂交
（2）设计预期蛋白质结构 推测氨基酸序列
（3）杂交瘤细胞．
目前栽培的主要香蕉品种是三倍体或多倍体，不结种子，因此无性繁殖成了主要种植方式．长期以来，香蕉生产遭受病害的严重威胁，制约了其发展．为提高其产量，某生物小组利用转基因技术培育抗病香蕉．培育过程如图所示：
（1）获得抗病基因后，常利用______技术进行扩增，该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成______．该技术需要的酶是______酶．
（2）将目的基因导入植物细胞常用的方法有多种，图中所示方法为______．欲检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因，可采用______技术．
（3）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有______，作为标记基因．
（4）香蕉的抗病性状主要存在野生的二倍体香蕉品种中，但绝大多数香蕉抗病性状的分子背景尚不清楚．小组同学认为还可以利用______技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉，该技术常用的化学诱导剂是______．
正确答案
解：（1）利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，再依据这一序列合成引物，该过程需要的酶是热稳定的DNA聚合酶．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，图中采用的是最常用的农杆菌转化法．可采用DNA分子杂交技术检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因．
（3）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因．
（4）可以利用植物体细胞杂交技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉，该技术常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）．
故答案为：
（1）PCR 引物 Taq（热稳定的DNA聚合酶）
（2）农杆菌转化法 DNA分子杂交
（3）抗卡那霉素基因（或答卡那霉素抗性基因）
（4）植物体细胞杂交 聚乙二醇（PEG）
解析
解：（1）利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，再依据这一序列合成引物，该过程需要的酶是热稳定的DNA聚合酶．
（2）将目的基因导入植物细胞的方法有：农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，图中采用的是最常用的农杆菌转化法．可采用DNA分子杂交技术检测转基因香蕉的DNA上是否插入了目的基因．
（3）卡那霉素能抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有抗卡那霉素基因，以此作为标记基因．
（4）可以利用植物体细胞杂交技术将三倍体香蕉体细胞与二倍体香蕉体细胞进行融合培育抗病香蕉，该技术常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）．
故答案为：
（1）PCR 引物 Taq（热稳定的DNA聚合酶）
（2）农杆菌转化法 DNA分子杂交
（3）抗卡那霉素基因（或答卡那霉素抗性基因）
（4）植物体细胞杂交 聚乙二醇（PEG）
（1）该生态工程体现了______等生态工程的基本原理〔选答两项〕｡
（2）通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益，要通过基因工程培育抗病甘蔗，需要的工具酶是______，可通过______技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养成植株｡若要检测目的基因是否表达相应的蛋白质则可以用______技术进行检测，其依据的原理是______｡
（3）为大量繁殖良种猪，可采用胚胎移植技术｡该技术，首先要对母猪做超数排卵处理，以获得更多的良种猪卵母细胞，与经过______处理的良种猪精子进行体外受精｡将早期胚胎培养到时______期，再将胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪｡受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生______反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能｡
正确答案
解：（1）生态工程的原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理，图示生态工程体现了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等原理｡
（2）基因工程需要的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；将转基因植物细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质可采用抗原-抗体杂交技术，其依据的原理是抗原抗体特异性结合｡
（3）体外受精时精子需要经过获能处理才能进行体外受精｡胚胎移植时，需将早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚期．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能｡
故答案为：
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶 植物组织培养技术 抗原抗体杂交 抗原抗体特异性结合
（3）获能 桑椹胚或囊胚 免疫排斥
解析
解：（1）生态工程的原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学与工程学原理，图示生态工程体现了物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等原理｡
（2）基因工程需要的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；将转基因植物细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术；检测目的基因是否表达出相应的蛋白质可采用抗原-抗体杂交技术，其依据的原理是抗原抗体特异性结合｡
（3）体外受精时精子需要经过获能处理才能进行体外受精｡胚胎移植时，需将早期胚胎培养到桑椹胚或囊胚期．受体对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能｡
故答案为：
（1）物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理等
（2）限制性核酸内切酶、DNA连接酶 植物组织培养技术 抗原抗体杂交 抗原抗体特异性结合
（3）获能 桑椹胚或囊胚 免疫排斥
图1表示“华恢1号”抗虫水稻主要培育流程，据图1回答：
（1）杀虫基因通过①～④，最终在宿主细胞内维持稳定和表达的过程叫做______．
（2）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造．图2是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（示部分基因及部分限制酶作用位点），据图2分析：
①人工改造质粒时，要使抗虫基因能成功表达，还应插入______．
②人工改造质粒时，用限制酶Ⅰ处理，其目的是：
第一，去除质粒上______（基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会促进细胞的分裂和生长；
第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于______．
第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等．
③若用限制酶Ⅱ分别切割经过②过程改造的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒．分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的情况是______．
（3）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为
正确答案
解：（1）转化是指目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程，图中①～④表示该过程．
（2）①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．
②图中看出，tms基因能够编码生长素，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长．因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．
③若用限制酶Ⅱ切割改造过的理想质粒，质粒上的抗四环素的标记基因（tet）就会破坏，所以以含四环素和卡那霉素的培养基培养后，在含卡那霉素的培养基能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（3）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为
故答案为：
（1）转化
（2）①启动子 ②tms和tmr 目的基因（或外源DNA）准确插入
③在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（3）GACGTC
解析
解：（1）转化是指目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和表达的过程，图中①～④表示该过程．
（2）①启动子是一段特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质．
②图中看出，tms基因能够编码生长素，tmr基因能够编码细胞分裂素，这两种激素能够促进植物的生长．因此人工改造时用限制酶Ⅰ处理，其目的之一是除去或破坏质粒上的tmr、tms，保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；另外只有一个插入位点，也有利于目的基因（或外源DNA）准确插入．
③若用限制酶Ⅱ切割改造过的理想质粒，质粒上的抗四环素的标记基因（tet）就会破坏，所以以含四环素和卡那霉素的培养基培养后，在含卡那霉素的培养基能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长．
（3）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为
故答案为：
（1）转化
（2）①启动子 ②tms和tmr 目的基因（或外源DNA）准确插入
③在含卡那霉素的培养基中能够生长，而在含四环素的培养基中不能生长
（3）GACGTC
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