- 基因表达载体构建
- 共1561题
毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高质绒山羊的简单流程如图．
（1）过程①中最常用的运载工具是______．
（2）在过程②中，用______处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞．培养前将细胞所需的各种营养物质按种类和所需数量严格配制成______培养基并加入动物血清；在培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时就会停止分裂，这种现象称为细胞的______．通常将皮肤组织消化后的初次培养称为______．
（3）在过程③中，用______处理母羊以获取更多的卵（母）细胞．获得的卵（母）细胞在体外培养到______期再进行去核处理．
（4）由重组细胞到早期胚胎的过程中要用到的动物细胞工程技术是______．
正确答案
解：（1）基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具．
（2）在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ）处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞．培养前将细胞所需的各种营养物质按种类和所需数量严格配制成合成培养基并加入动物血清；在培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时就会停止分裂，这种现象称为细胞的接触抑制．通常将皮肤组织消化后的初次培养称为原代培养．
（3）要得到更多的卵（母）细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；获得的卵（母）细胞在体外培养到减数第二次分裂中期再进行去核处理．．
（4）从重组细胞到早期胚胎需要才用动物细胞培养或早期胚胎培养技术．
故答案为：
（1）质粒
（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ） 合成 接触抑制 原代培养
（3）促性腺激素 减数第二次分裂中期
（4）动物细胞培养
解析
解：（1）基因工程中，运载工具包括质粒、噬菌体及动植物病毒等，其中质粒是主要运载工具．
（2）在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ）处理将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞．培养前将细胞所需的各种营养物质按种类和所需数量严格配制成合成培养基并加入动物血清；在培养过程中，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时就会停止分裂，这种现象称为细胞的接触抑制．通常将皮肤组织消化后的初次培养称为原代培养．
（3）要得到更多的卵（母）细胞需用促性腺激素对动物进行超数排卵处理；获得的卵（母）细胞在体外培养到减数第二次分裂中期再进行去核处理．．
（4）从重组细胞到早期胚胎需要才用动物细胞培养或早期胚胎培养技术．
故答案为：
（1）质粒
（2）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶 ） 合成 接触抑制 原代培养
（3）促性腺激素 减数第二次分裂中期
（4）动物细胞培养
随着科学技术的发展，人们可以根据需求改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果，下图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解，请根据下图回答：
（1）在此工程过程中涉及到的现代生物技术主要有：______（至少写出三项）．
（2）在基因工程中，在②进入③之前要用______和（运）载体等工具来形成重组DNA分子．目前将目的基因导入动物细胞最常用的方法是______．
（3）图中①一般经______处理可以得到③．
（4）从下列A～D中选出④到⑤的过程中J下确的操作方法是______．
（5）⑦是⑥生出的后代，那么⑦的遗传性状和______最相拟，因为______．
如果②的数量太少常用______技术来扩增．要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是______．
正确答案
解：（1）由以上分析可知，图示过程涉及到基因工程、核移植、动物细胞培养技术和胚胎移植等技术．
（2）②～③表示将目的基因导入受体细胞，在此之前需要构建基因表达载体，该过程中需先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．将目的基因导入动物细胞常用显微注射法．
（3）动物细胞培养时，需要胰蛋白酶处理组织以获得单个细胞．
（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．对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（5）个体⑦的核物质（或大部分遗传物质）来自荷斯坦奶牛，因此⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相拟．PCR技术可在体外大量扩增目的基因．只有雌性奶牛才产奶，因此要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是XX．
故答案为：
（1）基因工程（转基因技术）、核移植技术、动物细胞培养（或早期胚胎体外培养）、胚胎移植
（2）限制酶、DNA连接酶 显微注射
（3）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）
（4）B
（5）荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核物质（或大部分遗传物质）来自荷斯坦奶牛 PCR或聚合酶链式反应（或化学方法） XX
解析
解：（1）由以上分析可知，图示过程涉及到基因工程、核移植、动物细胞培养技术和胚胎移植等技术．
（2）②～③表示将目的基因导入受体细胞，在此之前需要构建基因表达载体，该过程中需先用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，再用DNA连接酶将目的基因和运载体连接形成重组DNA分子．将目的基因导入动物细胞常用显微注射法．
（3）动物细胞培养时，需要胰蛋白酶处理组织以获得单个细胞．
（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．对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育．
（5）个体⑦的核物质（或大部分遗传物质）来自荷斯坦奶牛，因此⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相拟．PCR技术可在体外大量扩增目的基因．只有雌性奶牛才产奶，因此要实现⑦批量生产血清白蛋白，则要求③的性染色体是XX．
故答案为：
（1）基因工程（转基因技术）、核移植技术、动物细胞培养（或早期胚胎体外培养）、胚胎移植
（2）限制酶、DNA连接酶 显微注射
（3）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）
（4）B
（5）荷斯坦奶牛 因为个体⑦的核物质（或大部分遗传物质）来自荷斯坦奶牛 PCR或聚合酶链式反应（或化学方法） XX
生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究．以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图．
据图回答：
（1）过程①酶作用的部位是______键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是______键．
（2）①、②两过程利用了酶的______特性．
（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与______酶的识别序列进行对比，以确定选用何种酶．
（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的______．
（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有______（多选）
A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA
B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟．
正确答案
解：（1）过程①表示用DNA酶水解部分裸露的DNA分子，其作用部位是磷酸二酯键；过程②表示蛋白酶处理复合体，水解其中的蛋白质，其作用部位是肽键．
（2）①、②两过程利用了酶的专一性，即一种酶只能催化一种或类化学反应．
（3）构建重组质粒时，需要限制酶和DNA连接酶，因此需将过程③的测序结果与限制性核酸内切酶的识别序列进行对比，以确定选用何种限制酶．
（4）RNA聚合酶能识别基因的启动子，并与之结合．
（5）A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA，采用了酶的专一性原理，A正确；
B．无水乙醇能溶解色素，因此提取叶绿体基粒膜上的光合色素时，要用无水乙醇处理菠菜叶片，这与生物分子间的特异性无关，B错误；
C．分子杂交手段的原理是DNA分子杂交技术，采用了DNA分子的特异性原理，C正确；
D．mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，这是采用了核酸的特异性原理，D正确．
故选：ACD．
故答案为：
（1）磷酸二酯键 肽键
（2）专一
（3）限制性核酸内切酶
（4）启动子
（5）ACD
解析
解：（1）过程①表示用DNA酶水解部分裸露的DNA分子，其作用部位是磷酸二酯键；过程②表示蛋白酶处理复合体，水解其中的蛋白质，其作用部位是肽键．
（2）①、②两过程利用了酶的专一性，即一种酶只能催化一种或类化学反应．
（3）构建重组质粒时，需要限制酶和DNA连接酶，因此需将过程③的测序结果与限制性核酸内切酶的识别序列进行对比，以确定选用何种限制酶．
（4）RNA聚合酶能识别基因的启动子，并与之结合．
（5）A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提取rRNA，采用了酶的专一性原理，A正确；
B．无水乙醇能溶解色素，因此提取叶绿体基粒膜上的光合色素时，要用无水乙醇处理菠菜叶片，这与生物分子间的特异性无关，B错误；
C．分子杂交手段的原理是DNA分子杂交技术，采用了DNA分子的特异性原理，C正确；
D．mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，这是采用了核酸的特异性原理，D正确．
故选：ACD．
故答案为：
（1）磷酸二酯键 肽键
（2）专一
（3）限制性核酸内切酶
（4）启动子
（5）ACD
水稻白叶枯病是由白叶枯病菌感染所致．研究发现，野生稻中存在抗白叶枯病的性状．利用基因克隆技术从野生稻中克隆得到对白叶枯病的抗性基因，并转入水稻细胞，获得转基因水稻植株．选取甲和乙两个抗白叶枯病的转基因植株，分别自交，结果见下表．
请回答：
（1）白叶枯病菌与水稻细胞相比，其根本区别是______．
（2）通过构建野生稻的______，从中得到抗性基因．为验证该抗性基因是否正确，可利用______对其进行切割，再连接到载体上，然后导入到用______处理后的大肠杆菌中，用含抗生素的培养基筛选菌落，而后提取并得到重组质粒．最后，将验证正确的抗性基因利用______法转入水稻细胞．
（3）如果转入水稻的抗性基因都能正常行使功能，乙的自交子一代中不抗白叶枯病植株的比例显著比甲的低，其可能的原因是______．
（4）请用遗传图解写出甲植株与非转基因植株杂交获得F1的过程（假设：抗性基因为R+、无抗性基因为R-）．
______．
正确答案
解：（1）白叶枯病菌属于原核细胞，水稻属于真核细胞，其根本区别是无核膜包被的细胞核．
（2）构建野生稻的基因文库，从中得到抗性基因，利用限制性核酸内切酶对其进行切割，再与载体连接，得到重组质粒，然后导入到用CaCl2处理后的大肠杆菌中，用含抗生素的培养基筛选菌落，而后提取并得到重组质粒．最后，将验证正确的抗性基因利用农杆菌转化法转入水稻细胞．
（3）据图分析，甲自交后代抗白叶枯病：不抗白叶枯病=3：1，乙自交后代抗白叶枯病：不抗白叶枯病=15：1，其可能的原因是甲细胞中有一个抗性基因，乙细胞中有两个抗性基因，且两个抗性基因位于非同源染色体上．
（4）甲植株含有1个抗性基因，基因型为R+R-，非转基因植株的基因型为R-R-，进行杂交．（具体见答案）
故答案为：
（1）无核膜包被的细胞核
（2）基因文库 限制性核酸内切酶 CaCl2 农杆菌转化
（3）甲细胞中有一个抗性基因，乙细胞中有两个抗性基因，且两个抗性基因位于非同源染色体上
（4）
解析
解：（1）白叶枯病菌属于原核细胞，水稻属于真核细胞，其根本区别是无核膜包被的细胞核．
（2）构建野生稻的基因文库，从中得到抗性基因，利用限制性核酸内切酶对其进行切割，再与载体连接，得到重组质粒，然后导入到用CaCl2处理后的大肠杆菌中，用含抗生素的培养基筛选菌落，而后提取并得到重组质粒．最后，将验证正确的抗性基因利用农杆菌转化法转入水稻细胞．
（3）据图分析，甲自交后代抗白叶枯病：不抗白叶枯病=3：1，乙自交后代抗白叶枯病：不抗白叶枯病=15：1，其可能的原因是甲细胞中有一个抗性基因，乙细胞中有两个抗性基因，且两个抗性基因位于非同源染色体上．
（4）甲植株含有1个抗性基因，基因型为R+R-，非转基因植株的基因型为R-R-，进行杂交．（具体见答案）
故答案为：
（1）无核膜包被的细胞核
（2）基因文库 限制性核酸内切酶 CaCl2 农杆菌转化
（3）甲细胞中有一个抗性基因，乙细胞中有两个抗性基因，且两个抗性基因位于非同源染色体上
（4）
（Ⅰ）限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点．请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端．______．
（Ⅱ）回答下列有关基因工程和细胞工程、胚胎工程的问题：
（1）在基因工程的具体操作中，源自不同生物的DNA之所以能够重组的原因是：______；相同的基因在不同的生物体内，都能成功表达出相同的产物，其原因是：______．
（2）基因工程最终获得成功的标志是：______．
（3）在植物组织培养的再分化过程中，若要将愈伤组织诱导出根，则植物生长调节剂的浓度配比应为：______．
（4）动物细胞克隆（克隆培养法）要取得成功的最基本要求是______．为提高克隆形成率，还应该在培养基中加入______ 以支持生长．
（5）某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养．培养之前，肿瘤组织必须先用______ 等处理成单个细胞．若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞，经24h培养后，取一滴稀释100倍后再取一滴（设三次的“一滴”等量）观察，发现有64个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为______ h．
正确答案
解：（Ⅰ）限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点．目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端如图：
（Ⅱ）（1）所有生物的DNA分子结构相似，因此源自不同生物的DNA能够重组；所有生物共用一套遗传密码，因此相同的基因在不同生物体内都能成功表达出相同的产物．
（2）基因工程最终获得成功的标志是：目的基因顺利表达（或产生人们需要的功能物质）．
（3）在植物组织培养的再分化过程中，若要将愈伤组织诱导出根，则植物生长调节剂的浓度配比应为：生长素多，细胞分裂素少．
（4）动物细胞克隆（克隆培养法）要取得成功的最基本要求是：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个．为提高克隆形成率，还应该在培养基中加入滋养细胞以支持生长．
（5）动物细胞培养时，要用胰蛋白酶处理，使组织细胞分散成单个细胞．开始培养时一滴培养液有100个肿瘤细胞，经24h培养后，一滴培养液中有6400个肿瘤细胞，因此2n×100=6400，分裂次数n=6，细胞周期约为24÷6=4h．
故答案为：
（Ⅰ）
（Ⅱ）（1）所有生物的DNA分子结构相似 所有生物共用一套遗传密码．
（2）目的基因顺利表达（或产生人们需要的功能物质）
（3）生长素多，细胞分裂素少．
（4）必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个 滋养细胞
（5）胰蛋白酶 4
解析
解：（Ⅰ）限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-．在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点．目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端如图：
（Ⅱ）（1）所有生物的DNA分子结构相似，因此源自不同生物的DNA能够重组；所有生物共用一套遗传密码，因此相同的基因在不同生物体内都能成功表达出相同的产物．
（2）基因工程最终获得成功的标志是：目的基因顺利表达（或产生人们需要的功能物质）．
（3）在植物组织培养的再分化过程中，若要将愈伤组织诱导出根，则植物生长调节剂的浓度配比应为：生长素多，细胞分裂素少．
（4）动物细胞克隆（克隆培养法）要取得成功的最基本要求是：必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个．为提高克隆形成率，还应该在培养基中加入滋养细胞以支持生长．
（5）动物细胞培养时，要用胰蛋白酶处理，使组织细胞分散成单个细胞．开始培养时一滴培养液有100个肿瘤细胞，经24h培养后，一滴培养液中有6400个肿瘤细胞，因此2n×100=6400，分裂次数n=6，细胞周期约为24÷6=4h．
故答案为：
（Ⅰ）
（Ⅱ）（1）所有生物的DNA分子结构相似 所有生物共用一套遗传密码．
（2）目的基因顺利表达（或产生人们需要的功能物质）
（3）生长素多，细胞分裂素少．
（4）必须保证分离出来的细胞是一个而不是多个 滋养细胞
（5）胰蛋白酶 4
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