- DNA重组技术的基本工具
- 共1894题
开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。
知识点
生物技术在农业生产、优良动物繁育、疾病诊治等方面，展现出诱人的前景．请根据以下材料回答相关问题：
材料一：经过一个世纪的发展，植物细胞工程技术解决了人类生存的关键问题（如粮食问题、花卉苗木生产等），为人类创造了巨大的财富．
（1）用植物花药进行离体培养时，要经过______过程才能培养成单倍体幼苗．
（2）枣庄的优质石榴、长红枣等植物的生产都可通过微型繁殖技术来提供试管苗，其优点是不仅可以
______，还可以高效快速地实现无病毒种苗的大量繁殖．
材料二：中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作，通过将大熊猫的细胞核植入去核的兔子的卵母细胞中，在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎，这表明我国的大熊猫繁殖研究再次走在世界前列．
（3）实验中选取的兔子的卵母细胞实际是处于______期的卵母细胞．如果多个供体细胞来自同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，分析其原因，下列正确的有______
A．性状变异可由环境条件引起 B．基因可能会发生突变
C．受体细胞的细胞质基因不同 D．细胞核基因发生了重组
（4）克隆大熊猫过程中使用的生物技术手段有______、______．（至少写两种）
（5）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞______．
材料三：利用乳腺生物发生器生产出的人类胰岛素，具有产量高、质量好、成本低、易提取等优点，该项技术的诞生可有效地缓解临床上胰岛素不足的难题，从而为糖尿病患者带来福音．
（6）在乳腺生物发生器的操作过程中，人的胰岛素基因能够成功插入牛细胞的染色体上原因是______
；并能合成出人的胰岛素的原因是______．
正确答案
解：（1）植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程．
（2）微型繁殖技术即植物组织培养技术，属于无性生殖，能保持母本的优良性状．
（3）核移植时，应该选择处于MII中期的卵母细胞．如果多个供体细胞来自同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，其原因包括：①性状变异可由环境条件引起；②基因可能会发生突变；③受体细胞的细胞质基因不同．基因重组发生在减数分裂过程中，核移植形成克隆动物的过程中没有发生减数分裂，因此不会发生基因重组．
（4）克隆动物的培育主要采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术．
（5）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞保持了正常的二倍体核型．
（6）由于不同生物的DNA结构相同，因此一种生物的基因能够成功插入另一种生物的染色体上；由于不同生物共用一套遗传密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．
故答案为：
（1）脱分化和再分化
（2）保持母本的优良性状
（3）MII中/减II中 ABC
（4）核移植、胚胎移植、早期胚胎培养
（5）保持了正常的二倍体核型
（6）人与牛的DNA结构相同不同生物共用同一套密码子
解析
解：（1）植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程．
（2）微型繁殖技术即植物组织培养技术，属于无性生殖，能保持母本的优良性状．
（3）核移植时，应该选择处于MII中期的卵母细胞．如果多个供体细胞来自同一只大熊猫，培育的这些大熊猫在性状上也不完全相同，其原因包括：①性状变异可由环境条件引起；②基因可能会发生突变；③受体细胞的细胞质基因不同．基因重组发生在减数分裂过程中，核移植形成克隆动物的过程中没有发生减数分裂，因此不会发生基因重组．
（4）克隆动物的培育主要采用了核移植、早期胚胎培养和胚胎移植等技术．
（5）用于核移植的供体细胞一般选用传代10代以内的细胞，是因为这些细胞保持了正常的二倍体核型．
（6）由于不同生物的DNA结构相同，因此一种生物的基因能够成功插入另一种生物的染色体上；由于不同生物共用一套遗传密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达．
故答案为：
（1）脱分化和再分化
（2）保持母本的优良性状
（3）MII中/减II中 ABC
（4）核移植、胚胎移植、早期胚胎培养
（5）保持了正常的二倍体核型
（6）人与牛的DNA结构相同不同生物共用同一套密码子
（2016•徐汇区一模）回答下列有关遗传信息传递与表达的问题．
纤维素分子因为分子量大，不能直接进入酵母细胞，并且酵母菌无法分解环境中的纤维素．为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞．其所用质粒及其酶切位点如图甲，外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙，根据要求回答以下问题：
（1）为了防止酶切片段的自身环化，实现工程目标，应选用限制酶______和______同时切割质粒和外源DNA．
（2）根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒，则获得的酶切片段数为______．
（3）作用于图a位置的酶有______（多选）
A．DNA解旋酶B．DNA连接酶
C．DNA聚合酶
D．限制酶
科学家进一步构建了含3种不同基因片段的重组质粒，进行了一系列的研究．下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图．
（4）设置菌株Ⅰ作为对照，是为了验证______和______不携带纤维素酶基因．
（5）将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少______，导致______．
正确答案
解：（1）为防止酶切片段的自身连接，可选用的不同的限制酶组合，使形成的黏性末端不同，以防止自身环化．
（2）根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒，由于在质粒和目的基因中各有一个BamHⅠ酶识别位点，则获得的酶切片段数为 2．
（3）图a位置为磷酸二酯键，作用的酶有：DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶；DNA解旋酶作用的位点是b氢键．
（4）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因，即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素．
（5）将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少信号肽编码序列，导致所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源．
故答案为：
（1）HindⅢ和PstⅠ
（2）2
（3）BCD
（4）质粒DNA 酵母菌核基因
（5）信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源
解析
解：（1）为防止酶切片段的自身连接，可选用的不同的限制酶组合，使形成的黏性末端不同，以防止自身环化．
（2）根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒，由于在质粒和目的基因中各有一个BamHⅠ酶识别位点，则获得的酶切片段数为 2．
（3）图a位置为磷酸二酯键，作用的酶有：DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶；DNA解旋酶作用的位点是b氢键．
（4）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因，即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素．
（5）将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少信号肽编码序列，导致所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源．
故答案为：
（1）HindⅢ和PstⅠ
（2）2
（3）BCD
（4）质粒DNA 酵母菌核基因
（5）信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源
如图是人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物（大肠细菌）生产甲种生物的一种蛋白质．请根据下面的示意图回答问题：
（1）①操作过程需加入的物质有______、______和ATP，④是目的基因的表达过程，此过程包括______．
（2）在此基因工程中，将目的基因导入大肠杆菌最可能的途径是用______处理细胞，使细胞成为______细胞，然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合，在一定温度下完成转化．但实际上由于只有少数细胞能完成转化，所以在基因工程的操作步骤中必须要有最后一个步骤______．
（3）基因工程的核心步骤是______．
正确答案
解：（1）①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程，该过程需加入四种脱氧核苷酸、逆转录酶和ATP．④是目的基因的表达过程，此过程包括遗传信息的转录和翻译．
（2）将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理微生物细胞，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合，在一定温度下完成转化．基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定．
（3）基因工程的核心是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）四种脱氧核苷酸 逆转录酶 遗传信息的转录和翻译
（2）Ca2+感受态 目的基因的检测和鉴定
（3）基因表达载体的构建
解析
解：（1）①表示以mRNA为模板逆转录形成DNA的过程，该过程需加入四种脱氧核苷酸、逆转录酶和ATP．④是目的基因的表达过程，此过程包括遗传信息的转录和翻译．
（2）将目的基因导入微生物细胞常用感受态细胞法，即用Ca2+处理微生物细胞，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与该细胞混合，在一定温度下完成转化．基因工程的最后一步是目的基因的检测和鉴定．
（3）基因工程的核心是基因表达载体的构建．
故答案为：
（1）四种脱氧核苷酸 逆转录酶 遗传信息的转录和翻译
（2）Ca2+感受态 目的基因的检测和鉴定
（3）基因表达载体的构建
矮牵牛花瓣紫色的深浅是由花青素的含量高低决定的．而査尔酮合成酶（CHS）的含量决定着花青素的合成速度，科研人员尝试通过基因工程增加更多CHS基因使紫花矮牵牛花瓣颜色加深．
（1）科研人员首先需要获取CHS基因，可以从紫花矮牵牛的花瓣细胞中提取______，经______获得cDNA，也可测定CHS的______序列，推测出其基因序列，通过化学方法人工合成，上述两种方法获得CHS基因是否具有内含子？______（填“有”或“有”）．
（2）然后将CHS基因与______结合，构建______，此步骤也是基因工程的核心．通过______转化法．将其导入矮牵牛叶肉细胞中．将筛选出的成功导入CHS基因的叶肉细胞利用______技术培育获得转基因的矮牵牛植株；
（3）与预期结果相反．许多转基因植株的花色不但没有变深．反而成为白色．研究人员从白色植株体内提取RNA进行研究，发现了同CHS基因的mRNA互补的反义RNA．科学家推测．反义RNA与mRNA形成了______，从而使mRNA不能与______（填一种细胞器的名称）结合，阻止了______的结合，从而出现了白色花瓣的矮牵牛．
正确答案
解：（1）控制色素形成的基因只能在花瓣细胞中表达，因此可以从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA，经反转录获得cDNA（CHS）基因，也可以测定CHS的氨基酸序列，推测出其基因序列，再通过化学方法人工合成．由于DNA的内含子片段转录后从mRNA中被切除了，所以上述两种方法获得CHS基因是没有内含子的．
（2）获得目的基因后，将CHS基因与运载体结合形成基因表达载体，然后将目的导入受体细胞，导入植物细胞常用农杆菌转化法；将导入CHS基因的叶片细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术．
（3）根据题意分析，细胞内转录出了部分与mRNA序列互补的反义RNA，则反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA，从而使mRNA不能与核糖体结合，阻止了查尔酮合成酶（CHS）的结合，从而出现了白色花瓣的矮牵牛．
故答案为：
（1）mRNA 反转录 氨基酸 没有 没有
（2）运载体 基因表达载体 农杆菌 植物组织培养
（3）双链RNA 核糖体 查尔酮合成酶（CHS）
解析
解：（1）控制色素形成的基因只能在花瓣细胞中表达，因此可以从红花矮牵牛的花瓣细胞中提取mRNA，经反转录获得cDNA（CHS）基因，也可以测定CHS的氨基酸序列，推测出其基因序列，再通过化学方法人工合成．由于DNA的内含子片段转录后从mRNA中被切除了，所以上述两种方法获得CHS基因是没有内含子的．
（2）获得目的基因后，将CHS基因与运载体结合形成基因表达载体，然后将目的导入受体细胞，导入植物细胞常用农杆菌转化法；将导入CHS基因的叶片细胞培育成转基因植株还需要采用植物组织培养技术．
（3）根据题意分析，细胞内转录出了部分与mRNA序列互补的反义RNA，则反义RNA可与mRNA结合形成双链RNA，从而使mRNA不能与核糖体结合，阻止了查尔酮合成酶（CHS）的结合，从而出现了白色花瓣的矮牵牛．
故答案为：
（1）mRNA 反转录 氨基酸 没有 没有
（2）运载体 基因表达载体 农杆菌 植物组织培养
（3）双链RNA 核糖体 查尔酮合成酶（CHS）
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