- 基因表达载体构建
- 共1561题
如图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列,并在特定位点对DNA进行切割的示意图,请回答以下问题:
(1)EcoRⅠ、HpaⅠ代表______.
(2)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段,切口的类型分别为______、______.
(3)由图解可以看出,限制酶的作用特点是______.
正确答案
解:(1)图中EcoRⅠ、HpaⅠ是两种限制酶.
(2)图中EcoRⅠ、HpaⅠ是两种限制酶切割后产生的末端分别是粘性末端和平末端.
(3)一种限制酶只能够识别双链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.
故答案为:
(1)两种限制酶
(2)粘性末端 平末端
(3)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
解析
解:(1)图中EcoRⅠ、HpaⅠ是两种限制酶.
(2)图中EcoRⅠ、HpaⅠ是两种限制酶切割后产生的末端分别是粘性末端和平末端.
(3)一种限制酶只能够识别双链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.
故答案为:
(1)两种限制酶
(2)粘性末端 平末端
(3)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
应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品.请根据资料和图解回答下列问题:
材料一:蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等.蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱.科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法--培育转基因蜘蛛羊.
材料二:注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦,将疫苗藏身于水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命.
(1)过程①⑤所需要的工具酶有______,构建的乙肝表面抗原蛋白基因表达载体一般由______等部分组成.
(2)过程②是将重组质粒导入山羊受体细胞,受体细胞应选择______,采用最多的也是最有效的导入方法是______;
过程⑥是将重组质粒导入莴苣受体细胞,受体细胞可为______,采用最多的导入方法是______.
(3)通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从______中提取所需要的蜘蛛丝蛋白.还可以形成膀胱生物反应器,从______中提取所需蛛丝蛋白,简化提取过程.
资料三:PCR技术(聚合酶链式反应)是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术,如图表示合成过程,请据图分析回答:
(4)A过程高温使DNA变性解旋,对该过程的原理叙述正确的是:______
A.该过程用到耐高温的解旋酶破坏氢键 B.该过程用到限制酶破坏磷酸二酯键;
C.该过程不需要解旋酶的作用 D.该过程与人体细胞的过程完全相同;
(5)从图中可知,催化C过程的酶是______,它与正常细胞内的酶区别是______;PCR反应除提供酶、DNA模板、通过控制温度使DNA复制在体外反复进行外,还需要满足的两个基本条件是______.
(6)如果把模板DNA的两条链用15N标记,游离的脱氧核苷酸不做标记,控制“94℃-55℃-72℃”温度循环3次,则在形成的子代DNA中含有15N标记的DNA占______.如果模板DNA分子共有a个碱基对,其中含有胞嘧啶m个,则该DNA复制10次,需要加入胸腺嘧啶脱氧核苷酸______个.
正确答案
解:(1)图中①和⑤均表示基因表达载体的构建过程,该过程中需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需DNA连接酶连接目的基因和运载体以形成重组质粒.基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因.
(2)显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法,此方法的受体细胞多是受精卵;将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法.
(3)以培育出的蜘蛛羊作为乳腺生物反应器时,最后从动物的乳汁中获取目的基因表达产物,即蛛丝蛋白.还可以形成膀胱生物反应器,从尿液中提取所需蛛丝蛋白,简化提取过程.
(4)AC、该过程不用解旋酶破坏氢键,A错误、C正确;
B、该过程没有用到限制酶破坏磷酸二酯键,B错误;
D、该过程在高温中进行,需要耐高温DNA聚合酶,与人体不完全相同,D错误.
故选:C.
(5)图中催化C过程的酶是耐高温DNA聚合酶,具有耐高温的特点.应用PCR技术可以对DCD基因进行体外大量扩增,反应体系中应提供模板、引物、4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶,同时通过控制温度实现DNA的解聚,使DNA复制在体外反复进行.
(6)如果循环3次,则可形成8个DNA分子,其中含有15N标记的DNA分子为2个,占子代DNA的.
根据DNA分子中的碱基互补配对原则可知,DNA分子中A+C=T+G=50%,如果DNA分子共有a个碱基对,其中胞嘧啶m个,则胸腺嘧啶T=(a-m)个,此DNA分子连续进行410次复制,增加了210-1=1023个DNA分子,因此需要提供游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸1023(a-m)个.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶 目的基因、启动子、终止子、标记基因
(2)受精卵 显微注射法 体细胞 农杆菌转化法
(3)乳汁 尿液
(4)C
(5)耐高温DNA聚合酶 耐高温 引物、4种游离的脱氧核苷酸
(6) 1023(a-m)
解析
解:(1)图中①和⑤均表示基因表达载体的构建过程,该过程中需要限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需DNA连接酶连接目的基因和运载体以形成重组质粒.基因表达载体的组成:目的基因、启动子、终止子、标记基因.
(2)显微注射法是将目的基因导入动物细胞最有效的方法,此方法的受体细胞多是受精卵;将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法.
(3)以培育出的蜘蛛羊作为乳腺生物反应器时,最后从动物的乳汁中获取目的基因表达产物,即蛛丝蛋白.还可以形成膀胱生物反应器,从尿液中提取所需蛛丝蛋白,简化提取过程.
(4)AC、该过程不用解旋酶破坏氢键,A错误、C正确;
B、该过程没有用到限制酶破坏磷酸二酯键,B错误;
D、该过程在高温中进行,需要耐高温DNA聚合酶,与人体不完全相同,D错误.
故选:C.
(5)图中催化C过程的酶是耐高温DNA聚合酶,具有耐高温的特点.应用PCR技术可以对DCD基因进行体外大量扩增,反应体系中应提供模板、引物、4种游离的脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶,同时通过控制温度实现DNA的解聚,使DNA复制在体外反复进行.
(6)如果循环3次,则可形成8个DNA分子,其中含有15N标记的DNA分子为2个,占子代DNA的.
根据DNA分子中的碱基互补配对原则可知,DNA分子中A+C=T+G=50%,如果DNA分子共有a个碱基对,其中胞嘧啶m个,则胸腺嘧啶T=(a-m)个,此DNA分子连续进行410次复制,增加了210-1=1023个DNA分子,因此需要提供游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸1023(a-m)个.
故答案为:
(1)限制酶、DNA连接酶 目的基因、启动子、终止子、标记基因
(2)受精卵 显微注射法 体细胞 农杆菌转化法
(3)乳汁 尿液
(4)C
(5)耐高温DNA聚合酶 耐高温 引物、4种游离的脱氧核苷酸
(6) 1023(a-m)
组织型纤溶酶原激活剂(tPA)在人体纤溶和凝血的平衡调节中发挥着关键性的作用,如图是利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA)的图解,据图回答下列问题:
(1)过程①在构建的基因表达载体中,应将tPA基因与______基因的启动子等调控组件结合.
(2)在单个成纤维细胞的培养过程中,需要在培养箱中加入一定量的二氧化碳,目的是______.
(3)④涉及到的生物技术为______,得到的转基因牛C称之为转基因克隆动物.
(4)从A到B过程中所用的胚胎工程技术是______.从分子水平上看,若______,则可确定转基因牛培育成功.
正确答案
解:(1)要利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA),在构建的基因表达载体中,应将tPA基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合,使目的基因在乳腺组织中特异性表达.
(2)动物细胞培养过程中,需要在培养箱中加入一定量的二氧化碳,目的是维持培养液的pH.
(3)④过程采用了体细胞核移植技术.
(4)从A到B的⑤过程中采用了早期胚胎培养技术.从分子水平上看,若转基因牛的乳汁中含有tPA,则可确定转基因牛培育成功.
故答案为:
(1)乳腺蛋白
(2)维持培养液的pH值
(3)体细胞核移植技术
(4)早期胚胎培养 转基因牛的乳汁中含有tPA
解析
解:(1)要利用奶牛乳汁生产组织型纤溶酶原激活剂(tPA),在构建的基因表达载体中,应将tPA基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件结合,使目的基因在乳腺组织中特异性表达.
(2)动物细胞培养过程中,需要在培养箱中加入一定量的二氧化碳,目的是维持培养液的pH.
(3)④过程采用了体细胞核移植技术.
(4)从A到B的⑤过程中采用了早期胚胎培养技术.从分子水平上看,若转基因牛的乳汁中含有tPA,则可确定转基因牛培育成功.
故答案为:
(1)乳腺蛋白
(2)维持培养液的pH值
(3)体细胞核移植技术
(4)早期胚胎培养 转基因牛的乳汁中含有tPA
应用生物工程技术能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的过程中,①过程需要的工具酶是______和______.②过程常用的方法是______.
(2)转基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有______,它是______识别和结合的部位.除此之外构建好的表达载体中还必须有______、______和______.
(3)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2,CO2的主要作用是______.为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,还要在细胞培养液中添加一定量的______,以防培养过程中的污染.
(4)在抗虫棉培育过程中,进行④过程最常用的方是______.⑤过程用到的技术是______,该技术的原理是利用植物细胞的______,首先经过脱分化形成______,在经过______过程产生胚状体或丛芽,最终培育出完整的抗虫棉植株.
正确答案
解:(1)由图可知,①过程表示基因表达载体的构建,该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;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.
(2)在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有启动子,是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录出信使RNA,最终获得生长激素.除此之外构建好的表达载体中还必须有终止子、目的基因和标记基因.
(3)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2,CO2的主要作用是维持培养液的PH.为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染.
(4)在抗虫棉培育过程中,④将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法.⑤过程用到的技术是植物组织培养,该技术的原理是利用植物细胞的全能性,首先经过脱分化形成愈伤组织,在经过再分化过程产生胚状体或丛芽,最终培育出完整的抗虫棉植株.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 显微注射技术
(2)启动子 RNA聚合酶 终止子 目的基因 标记基因
(3)维持培养液的PH 抗生素
(4)农杆菌转换法 植物组织培养 全能性 愈伤组织 再分化
解析
解:(1)由图可知,①过程表示基因表达载体的构建,该过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶;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.
(2)在基因表达载体中,人生长激素基因的前端必须有启动子,是RNA聚合酶识别和结合位点,驱动基因转录出信使RNA,最终获得生长激素.除此之外构建好的表达载体中还必须有终止子、目的基因和标记基因.
(3)动物细胞培养过程中,培养环境中除须提供O2外还须混入一定量的CO2,CO2的主要作用是维持培养液的PH.为保证被培养的动物细胞处于无菌、无毒的环境,还要在细胞培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染.
(4)在抗虫棉培育过程中,④将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法.⑤过程用到的技术是植物组织培养,该技术的原理是利用植物细胞的全能性,首先经过脱分化形成愈伤组织,在经过再分化过程产生胚状体或丛芽,最终培育出完整的抗虫棉植株.
故答案为:
(1)限制性核酸内切酶 DNA连接酶 显微注射技术
(2)启动子 RNA聚合酶 终止子 目的基因 标记基因
(3)维持培养液的PH 抗生素
(4)农杆菌转换法 植物组织培养 全能性 愈伤组织 再分化
绿色荧光蛋白基因(GFP)被发现以来,一直作为一个监测完整细胞和组织内基因表达及蛋白质位置的理想标记.请根据图回答下列问题.
(1)已知GFP是从水母的体细胞中提取出的一种基因,提取它时通常利用的酶是______.
(2)若GFP的一端伸出的核苷酸的碱基序列是-TCGA-,另一端伸出的核苷酸的碱基序列是-TGCA-,则在构建含该GFP的重组质粒时,应选用的限制酶是______(请在图中选择).
(3)若将含GFP的重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞,则常用的方法是______.检测GFP是否已重组到猪胎儿成纤维细胞的染色体DNA上,可采用______技术进行检测.
(4)欲进一步将已导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞培养成带有绿色荧光蛋白质的转基因猪,还需利用______技术,将导入了重组质粒的猪胎儿成纤维细胞的细胞核移植到去核的猪的卵母细胞中,从而形成重组细胞,再进一步培养成旱期胚胎,通过______技术转移到猪的子宫中,从而得到绿色荧光蛋白转基因克隆猪.
(5)为了加快繁殖速度,可对(4)中的早期胚胎进行______.也可将得到的绿色荧光蛋白转基因克隆猪(雌性),用______处理,使之超数排卵,提高其繁育能力.
正确答案
解:(1)切割目的基因时利用了酶的专一性,通常利用的酶是限制酶.
(2)根据题中信息及所学的相关内容,能与-TCGA-互补配对的是-AGCT,能与-TCGA-互补配对的是-ACGT-,则在构建含GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是HindⅢ和PartⅠ.
(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法为显微注射法.检测目的基因是否进入受体细胞的方法为DNA分子杂交.
(4)目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,用动物体细胞克隆的动物,实际上是通过核移植来实现的.通过胚胎移植可将早期胚胎移入猪的子宫中.
(5)采用胚胎分割移植技术,可获得多个后代.也可以将已培育的转基因克隆母猪利用促性腺激素处理,使之超数排卵,从而提高其繁育能力.
故答案为:
(1)限制酶
(2)HindⅢ和PartⅠ
(3)显微注射技术 DNA分子杂交
(4)核移植 胚胎移植
(5)胚胎分割 促性腺激素
解析
解:(1)切割目的基因时利用了酶的专一性,通常利用的酶是限制酶.
(2)根据题中信息及所学的相关内容,能与-TCGA-互补配对的是-AGCT,能与-TCGA-互补配对的是-ACGT-,则在构建含GFP的重组质粒A时,应选用的限制酶是HindⅢ和PartⅠ.
(3)将目的基因导入动物细胞常用的方法为显微注射法.检测目的基因是否进入受体细胞的方法为DNA分子杂交.
(4)目前还不能用类似植物组织培养的方法获得完整的动物个体,用动物体细胞克隆的动物,实际上是通过核移植来实现的.通过胚胎移植可将早期胚胎移入猪的子宫中.
(5)采用胚胎分割移植技术,可获得多个后代.也可以将已培育的转基因克隆母猪利用促性腺激素处理,使之超数排卵,从而提高其繁育能力.
故答案为:
(1)限制酶
(2)HindⅢ和PartⅠ
(3)显微注射技术 DNA分子杂交
(4)核移植 胚胎移植
(5)胚胎分割 促性腺激素
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