- 基因表达载体构建
- 共1561题
请据图回答下列问题：
（1）在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是______．转基因牛可通过分泌乳汁来产生人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有______，其作用是能够被______识别并结合从而启动转录过程．
（2）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，Ⅱ最可能是______细胞，Ⅲ代表的细胞具有______和______的特点．
（3）一般情况下农杆菌不能感染的植物是______，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现______．
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．基因的表达需要启动子，因此在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有启动子，其作用是能够被RNA聚合酶识别并结合从而启动转录过程．
（2）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（3）在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力．利用农杆菌这一点特点，能实现将目的基因导入到植物细胞染色体的DNA上的目的．
故答案为：
（1）显微注射法 启动子 RNA聚合酶
（2）B细胞（浆细胞） 无限增殖 产生特异性抗体
（3）单子叶植物 目的基因导入到植物细胞染色体的DNA上
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．基因的表达需要启动子，因此在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有启动子，其作用是能够被RNA聚合酶识别并结合从而启动转录过程．
（2）能产生单克隆抗体的细胞必须具备既能无限增殖，又能产生特异性抗体的能力，由图可知，给细胞Ⅱ导入无限增殖调控基因（prG）能产生单克隆抗体，可知细胞Ⅱ本身具备产生抗体的能力，故为浆细胞（效应B细胞）．
（3）在自然条件下，农杆菌感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力．利用农杆菌这一点特点，能实现将目的基因导入到植物细胞染色体的DNA上的目的．
故答案为：
（1）显微注射法 启动子 RNA聚合酶
（2）B细胞（浆细胞） 无限增殖 产生特异性抗体
（3）单子叶植物 目的基因导入到植物细胞染色体的DNA上
科学家通过基因工程的方法培育抗虫棉时，需从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花结合起来并发挥作用，请完成下列有关问题：
（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是______，这种酶的作用部位是______．此工具主要存在于______中，其特点是______
（2）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：______；______；______；______．
正确答案
解：（1）从供体细胞中获取目的基因需要利用限制酶．限制酶主要从原核生物中分离纯化出来，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端或平末端．
（2）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：目的基因的获取；基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合）；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定．
故答案为：
（1）限制酶 磷酸二酯键 微生物
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割
（2）目的基因的获取 基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合） 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
解析
解：（1）从供体细胞中获取目的基因需要利用限制酶．限制酶主要从原核生物中分离纯化出来，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端或平末端．
（2）进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是：目的基因的获取；基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合）；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定．
故答案为：
（1）限制酶 磷酸二酯键 微生物
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割
（2）目的基因的获取 基因表达载体的构建（或目的基因与运载体结合） 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
（1）绿色硬纸板（甲DNA分子）的碱基序列为：
…ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG…
红色硬纸板（乙DNA分子）的碱基序列为：
…TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC…
…AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG…
其中，______ DNA分子含有“目的基因”，______ DNA分子是“质粒”．
（2）用剪刀代表进行切割．酶切位点在______ （a处还是b处），此化学键称为______．请用“||”在甲、乙两DNA分子上标出EcoRI的作用位点．
（3）你模拟插入的DNA片断能称得上一个基因吗？______．EcoRI属于______ 酶．
（4）从基因文库中获取目的基因是常用方法，基因文库实际上就是指导入了某种生物不同基因的许多DNA片断的______ 的群体．按照其中所含基因的量又可分为______ 文库和______ 文库．
正确答案
解：（1）EcoRI酶的识别序列是-GAATTC-，甲中含有一个识别序列，乙中含有两个识别序列，所以甲表示质粒，乙中含有目的基因．
（2）限制酶的切割位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．EcoRI限制酶能识别-GAATTC-序列，并在G与A之间切割核苷酸序列，切割方式如下：
绿色硬纸板（DNA分子甲）的碱基序列为：
…ATAGCATGCTATCCATG||AATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAA||GCCGTATG…
红色硬纸板（DNA分子乙）的碱基序列为：
…TCCTAG||AATTCTCGGTATG||AATTCCATAC…
…AGGATCTTAA||GAGCCATACTTAA||GGTATG…
（3）基因是具有遗传效应的DNA片段，该片断不能称为一个基因．EcoRI属于限制酶．
（4）基因文库是指导入了某种生物不同基因的许多DNA片断的受体菌的群体，包括基因组文库和部分基因文库．
故答案为：
（1）乙，甲
（2）a处，磷酸二酯键
绿色硬纸板（DNA分子甲）的碱基序列为：
…ATAGCATGCTATCCATG||AATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAA||GCCGTATG…
红色硬纸纸（DNA分子乙）的碱基序列为：
…TCCTAG||AATTCTCGGTATG||AATTCCATAC…
…AGGATCTTAA||GAGCCATACTTAA||GGTATG…
（3）不能，限制性核酸内切酶
（4）受体菌 基因组 部分基因
解析
解：（1）EcoRI酶的识别序列是-GAATTC-，甲中含有一个识别序列，乙中含有两个识别序列，所以甲表示质粒，乙中含有目的基因．
（2）限制酶的切割位点是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键．EcoRI限制酶能识别-GAATTC-序列，并在G与A之间切割核苷酸序列，切割方式如下：
绿色硬纸板（DNA分子甲）的碱基序列为：
…ATAGCATGCTATCCATG||AATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAA||GCCGTATG…
红色硬纸板（DNA分子乙）的碱基序列为：
…TCCTAG||AATTCTCGGTATG||AATTCCATAC…
…AGGATCTTAA||GAGCCATACTTAA||GGTATG…
（3）基因是具有遗传效应的DNA片段，该片断不能称为一个基因．EcoRI属于限制酶．
（4）基因文库是指导入了某种生物不同基因的许多DNA片断的受体菌的群体，包括基因组文库和部分基因文库．
故答案为：
（1）乙，甲
（2）a处，磷酸二酯键
绿色硬纸板（DNA分子甲）的碱基序列为：
…ATAGCATGCTATCCATG||AATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAA||GCCGTATG…
红色硬纸纸（DNA分子乙）的碱基序列为：
…TCCTAG||AATTCTCGGTATG||AATTCCATAC…
…AGGATCTTAA||GAGCCATACTTAA||GGTATG…
（3）不能，限制性核酸内切酶
（4）受体菌 基因组 部分基因
绿色荧光蛋白GFP能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能．如图为我国首例绿色荧光蛋白（GFP）转基因克隆猪的培育过程示意图，据图回答：
（1）若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点，在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来______，理由是：______．
（2）过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时，采用最多的方法是______．
（3）获得转基因猪的关键步骤是______（填序号），GFP基因的作用是作为______．抑制小猪抗原表达的基因要插入到启动子和______之间．获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是可以避免______．
（4）目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白，黄色荧光蛋白等，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：______（用数字表示）．
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸 ②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列
③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成） ④表达出蓝色荧光蛋白．
正确答案
解：（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，可见这两种限制酶切割后形成的黏性末端相同，因此能在DNA连接酶的作用下连接起来．
（2）将重组质粒导入动物细胞的方法是显微注射法．
（3）获得转基因猪的关键步骤是②，构建基因表达载体．GFP基因的作用是作为标记基因．抑制小猪抗原表达的基因要插入到启动子和终止子之间．获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是可以避免器官移植时发生免疫排斥反应．
（4）蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行．因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列；①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸；③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）；④表达出蓝色荧光蛋白．
故答案为：
（1）可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的
（2）显微注射技术
（3）②标记基因 终止子 器官移植时发生免疫排斥反应
（4）②①③④
解析
解：（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-，可见这两种限制酶切割后形成的黏性末端相同，因此能在DNA连接酶的作用下连接起来．
（2）将重组质粒导入动物细胞的方法是显微注射法．
（3）获得转基因猪的关键步骤是②，构建基因表达载体．GFP基因的作用是作为标记基因．抑制小猪抗原表达的基因要插入到启动子和终止子之间．获得的转基因克隆猪，可以解决的医学难题是可以避免器官移植时发生免疫排斥反应．
（4）蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行．因此，采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是：②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列；①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸；③蓝色荧光蛋白基因的修饰（合成）；④表达出蓝色荧光蛋白．
故答案为：
（1）可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的
（2）显微注射技术
（3）②标记基因 终止子 器官移植时发生免疫排斥反应
（4）②①③④
糖尿病是近年来高发的“富贵病”，常见类型有遗传型糖尿病和Ⅱ型糖尿病．遗传型糖尿病的主要病因之一是胰岛受损．科研机构作出如下设计：取糖尿病患者的细胞，将人的正常胰岛素基因导入其中，然后做细胞培养，诱导产生胰岛组织，重新植入患者的胰岛，使胰岛恢复功能．Ⅱ型糖尿病需要注射胰岛素治疗． 目前临床使用的胰岛素制剂注射后120min后才出现高峰，与人体生理状态不符．科研人员通过一定的工程技术手段，将胰岛素B链的28号和29号氨基酸互换，获得了速效胰岛素，已通过临床试验．
（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为______，实验室中要先对该基因利用______技术进行扩增．将该基因导入正常细胞所用的方法是______．
（2）对遗传型糖尿病患者进行治疗的基因工程步骤中的核心步骤是______．
（3）科研人员利用蛋白质工程合成速效胰岛素，该技术的实验流程为：
其中，流程A是______，流程B是______．
（4）与基因工程相比，蛋白质工程是以______蛋白质分子的结构规律及其______与______生物功能的关系作为基础，通过基因或基因，对现有蛋白质进行，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要．
正确答案
解：（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为目的基因；PCR技术可在体外快速扩增目的基因；将该基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）基因工程步骤中的核心步骤是基因表达载体的构建．
（3）蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．因此，图中流程A是预期蛋白质的功能，流程B是相应的氨基酸序列．
（4）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．
故答案为：
（1）目的基因 PCR 显微注射法
（2）基因表达载体构建 （目的基因与运载体结合）
（3）预期蛋白质的功能 相应的氨基酸序列
（4）修饰 合成 改造
解析
解：（1）对遗传型糖尿病进行基因治疗的方案中，胰岛素基因称为目的基因；PCR技术可在体外快速扩增目的基因；将该基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．
（2）基因工程步骤中的核心步骤是基因表达载体的构建．
（3）蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）．因此，图中流程A是预期蛋白质的功能，流程B是相应的氨基酸序列．
（4）蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要．
故答案为：
（1）目的基因 PCR 显微注射法
（2）基因表达载体构建 （目的基因与运载体结合）
（3）预期蛋白质的功能 相应的氨基酸序列
（4）修饰 合成 改造
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