- DNA和蛋白质技术
- 共447题
根据教材知识,回答下列问题。
(1)PCR利用了DNA的_______原理,在_______的温度范围内,DNA的_______解体,_______分开,这个过程称为_______。
(2)PCR反应需要的条件:缓冲溶液、DNA模板、引物、四种脱氧核苷酸、耐热的DNA聚合酶,其原因是____________。
(3)在PCR反应中与解旋酶作用相同的操作是___________。
(4)PCR一般要经过三十多次循环,每次循环可分为________、________和_________三步。
(5)若扩增30次,产生DNA片段________个。
正确答案
(1)热变性 80℃~100℃ 双螺旋结构 双链 变性
(2)PCR反应的本质是DNA复制,其需要的条件类似于生物体内DNA的复制
(3)95℃变性
(4)变性 复性 延伸
(5)230
近年来自然灾难频频出现,部分遇难者的遗体由于没有及时被发现,而无法直接辨认,身份鉴定者通常要用到PCR技术。回答以下问题:
(1)与体内DNA复制相比,PCR技术用到的酶(称酶X)的最大特点是________,不用_________酶。
(2)酶X催化合成的键是__________,该酶能使________从引物的________端开始连接。
(3) PCR反应一轮循环要经过___________三步,分析PCR反应过程可知:酶X催化合成的键与DNA中碱基与碱基直接相连的键相比,对高温较稳定的是___________(填“前者”或“后者”)。
(4)下图列出的两条DNA分子来源于同一个DNA分子,则这两条DNA是第______次循环的产物。
(5)体外扩增某个基因片段(共有1 000个脱氧核苷酸对),所用的引物I和引物Ⅱ中共有50个脱氧核苷酸,则扩增5代需要消耗游离的脱氧核苷酸____________个。
(6)对死者遗体内分离出来的DNA进行体外扩增,为确保PCR反应液中全部是死者的DNA,PCR实验中用到的器械和试剂等在使用前要_____________处理。
正确答案
(1)耐高温 解旋
(2)磷酸二酯键 脱氧核糖核甘酸 3′
(3)变性、复性和延伸 前者
(4)1
(5)60450
(6)(高温)灭菌
将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
请根据以上图表回答下列问题。
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是____________。
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?_________。
(3)图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求?________。
(4)为将外源基因转入马铃薯,图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为__________。
(5)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切。假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断。
①.采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切,得到_______种DNA片段。
②.采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切得到________种DNA片段。
正确答案
(1)耐高温
(2)引物对B
(3)否
(4)农杆菌
(5)①.2 ②.1
下面甲图中DNA决定某一多肽链中的酪氨酸和丙氨酸过程示意图,乙图示样品DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增,可以获取大量DNA克隆分子。分析回答:
(1)甲图中含有___________种核苷酸;丙氨酸的遗传密码子是__________。该图表示了DNA中遗传信息的__________过程。
(2)有一种贫血症是血红蛋白分子的一条多肽链上,一个酪氨酸被一个苯丙氨酸所替代造成的。此种贫血症的根本原因是_______________,即_____________发生了改变。
(3)乙图的“PCR”与人体内的DNA复制相比有何特殊之处?_________________________________。
(4)现在要通过“PCR”得到甲图中DNA片段的1024个克隆片段,则至少要向试管中加入___________个腺嘌呤脱氧核苷酸。
正确答案
(1)8 GCC 转录和翻译
(2)基因突变 DNA的碱基序列(或基因结构)
(3)离体条件,需要高温,高温酶(任选两项回答)
(4)3069
如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答:
(1)在基因工程中,A→B为________技术,利用的原理是_________,其中①为_________过程。
(2)加热至94℃的目的是使DNA中的__________键断裂,这一过程在细胞内是通过___________的作用来完成的。
(3)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板链延伸,最终合成两条DNA分子,此过程中的原料是__________,遵循的原则是_______________。
(4)培育转基因动物过程中,目的基因导入受体细胞的方法是________________。
正确答案
(1)PCR;DNA复制;DNA解旋
(2)氢;解旋酶
(3)4种脱氧核苷酸;碱基互补配对原则
(4)显微注射法
阅读下列文字,回答以下问题:PCR是一种具有选择性的体外扩增DNA片段的方法。其特异性由两个人工合成的引物DNA序列决定。所谓引物是指与待扩增核酸片段两端互补的寡核苷酸,其本质是ssDNA(单链DNA)片段。
(1)PCR的引物为___________。
(2)现有一段DNA序列如果它的引物Ⅰ为5'GGA―OH,则引物Ⅱ为_____________。
(3)如果用32P对模板进行标记,扩增20次后,含标记的DNA分子占总数的_____________。
正确答案
(1)人工合成的一段DNA序列
(2)5′CAA―OH
(3)1/219
将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。
请根据上面的图和表回答下列问题。
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶,其最主要的特点是__________。
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表中所示为根据模板设计的两对引物序列,图示为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?_________。
正确答案
(1)耐高温
(2)引物对B
红细胞生成素(EPO)是体内促进红细胞生成的一种糖蛋白,可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限,目前临床上使用的红细胞生成素主要来自于基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(thEPO),其简要生产流程如图。
请回答:
(1)图中①所指的是________技术。
(2)图中②所指的物质是________,③所指的物质是_______。
(3)培养重组CHO细胞时,为便于清除代谢产物,防止细胞产物积累对细胞自身造成危害,应定期更换_______。
(4)检测thEPO的体外活性需用抗thEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的______细胞,可由thEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成。
正确答案
(1)PCR
(2)mRNA thEPO
(3)培养液
(4)杂交瘤
PCR技术可扩增DNA分子,电泳技术是将待测样品放在光滑的凝胶薄膜上,加上直流电场,利用分子带电荷不同分离和分析氨基酸和多核苷酸片段等有机物。这两项技术综合应用于现代刑侦,可以获得最可靠的证据。如下图所示是一次寻找嫌疑犯的测试结果:图甲是把遗迹中含有21个氨基酸的多肽进行水解,将氨基酸混合物进行电泳的结果;图乙是通过提取罪犯B遗迹DNA和四位嫌疑犯的DNA进行扩增,并采用特定限制酶处理后进行电泳所得到的一组DNA指纹图谱。
(1)在同一电场下,由于蛋白质或DNA的___________以及___________不同而产生不同的迁移方向或速度,从而实现样品的分离。
(2)在电泳过程中,带电分子会向着__________的电极移动。
(3)由甲图得知,多肽由_______种氨基酸组成;由乙图可知B最可能的对象是___________。
正确答案
(1)带电性质 分子本身大小、形状
(2)与其所带电荷相反
(3)7 F2
样品DNA经PCR技术(聚合酶链式反应)扩增,可以克隆出大量DNA分子。其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如下图)。在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活动的生物体。
(1)图中A过程表示_______。这一过程在生物体细胞内是通过_______的作用来完成的。
(2)某样品DNA中共含有3000个碱基对,碱基数量满足:(A+T):(G+C)=1:2,现在要得到1000个拷贝(与样本相同的DNA),至少要向试管中加入______个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)通过PCR技术使DNA分子大量复制时,若将一个用15N标记的模板DNA分子(第一代)放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制到第五代时,含15N标记的DNA分子单链数占全部DNA总单链数的比例为________。
(4)PCR技术不仅为遗传病的诊断带来了便利,而且改进了检测细菌和病毒的方法。若要检测一个人是否感染了乙肝病毒,你认为可用PCR技术扩增他血液中的_________。
A.白细胞DNA B.病毒蛋白质 C.血浆抗体 D.病毒核酸
正确答案
(1)DNA解旋 解旋酶
(2)999000
(3)1/16
(4)D
人类各种癌症中的关键基因之一是原癌基因。其突变后表达的产物是G蛋白。当细胞膜表面的酪氨酸激酶受体与生长因子结合后,G蛋白将信号经图中的过程①形成转录激活剂,激活剂激活、启动过程②③,形成大量物质D,导致细胞周期启动并过度分裂(图中字母表示物质,数字表示生理过程)。
(1)癌细胞的特点是________________。过程②、③合称为________。
(2)G蛋白与GTP作用后获取能量,变为转录激活剂。GTP与ATP都是能源物质,参照ATP的命名方法,请写出GTP的中文名称:_________________。
(3)图中所示过程中,均需要解旋酶的过程是_______________。
(4)分析原癌基因,一般需要PCR扩增原癌基因。下列物质是PCR扩增所需要必须的物质有(可多选)____。A.游离的脱氧核苷酸 B.引物 C.游离的核糖核苷酸 D.mRNAE.tRNA F.DNA聚合酶 G.解旋酶 H.RNA聚合酶
(5)突变的原癌基因在人体中指令合成的蛋白质与通过转基因技术将突变的原癌基因转入细菌中合成的蛋白质,它们的分子结构相同,原因是_______________。
(6)根据图中的信息,从信息传递的角度提出一种抑制癌细胞产生的方法。__________。
正确答案
(1)细胞表面糖蛋白减少,黏性降低,易转移;无限增殖 基因的表达
(2)三磷酸鸟苷
(3)②⑤
(4)AB
(5)所有生物共用一套密码子
(6)破坏细胞膜表面的酪氨酸激酶受体(或服用结构与生长因子类似的物质)
2008年诺贝尔化学奖授予了下村脩、马丁?沙尔菲、钱永健三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家,他们代表了绿色荧光蛋白研究上的三个里程碑。请结合所学知识分析回答:
材料一:下村修1962年在普林斯顿大学做研究的时候从一种水母身上分离出绿色荧光蛋白(GFP)。当时知道在蓝光或紫外光的激发下,它会发出绿色荧光。材料二科学家1992年克隆出了GFP基因,随后马丁?沙尔菲成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达成功。之后,会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼也相继问世。下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程:
材料三钱永健通过改造GFP基因,相继制造出了蓝色(BFP)和黃色(YFP)的荧光蛋白。
(1)为了提高实验成功率,需要通过PCR技术获得目的基因的大量拷贝。与体内DNA复制相比,PCR反应体系需加入___________种引物和____________。
(2)将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是______________。
A.追踪目的基因在细胞内的复制过程
B.追踪目的基因插入到染色体上的位置
C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布
D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构
(3)材料二中,过程①构建的基因表达载体的组成必需含有启动子、终止子、复制原点、___________、___________。过程④选择代孕母鼠的条件是____________________。
(4)如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因___________________________。
(5)材料三中,钱永健制造出蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白,这种现代生物工程技术称为__________。
正确答案
(1)2;耐热的DNA聚合酶
(2)C
(3)GFP基因;标记基因;有健康的体质和正常繁殖能力的个体
(4)外源基因的插入使受精卵内生命活动必需的某些基因不能正常表达
(5)蛋白质工程
下图为人β—珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图,①~⑦表示基因的不同功能区。据图回答:
(1)上述分子杂交的原理是__________;细胞中β—珠蛋白基因中不能翻译的序列是___________(填写图中序号)。
(2)细胞中β—珠蛋白基因开始转录、识别和结合①中调控序列的酶是___________。
(3)决定β—珠蛋白基因的编码区有7000个碱基对,其中有1000个碱基对的序列不编码蛋白质,该序列叫________;剩下的序列最多能编码 ________个氨基酸(不考虑终止密码子)。
(4)家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可提取干扰素用于制药。为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的________和________之间。
(5)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、________和________。
(6)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以______,增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
正确答案
(1)碱基互补配对原则;①③⑤⑦
(2)RNA 聚合酶
(3)内含子;2000
(4)启动子;终止子
(5)对干扰素基因特异的DNA引物对;DNA聚合酶
(6)扩大细胞贴壁生长的附着面积
家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。
(1)进行转基因操作前,需用___________酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。
(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_________和___________之间。
(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水,4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和_________________。
(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以_________________增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
正确答案
(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)启动子 终止子
(3)TaqDNA聚合酶 对干扰素基因特异性的DNA引物对
(4)增大细胞贴壁生长的附着面积
我国研究人员先将水母的绿色荧光蛋白基因转移到猪胚胎成纤维细胞中,再将这种转基因体细胞的核移植,最终获得了绿色荧光蛋白转基因“克隆猪”。
(1)基因的运载体一般选用病毒或______,后者是一类______状DNA。要将目的基因与载体DNA连接在一起,通常用______的限制性核酸内切酶分别切割目的基因与载体DNA,其作用是______。
(2)利用PCR技术可以快速扩增从水母中获取的荧光蛋白基因。根据已知的核苷酸序列合成引物,当引物与DNA母链通过______结合后,TaqDNA聚合酶就能从引物的3′羟基末端开始延伸DNA互补链。与普通DNA相比,TaqDNA聚合酶最大特点是耐______。
(3)“克隆猪”的产生过程是:将转基因的一个体细胞的核,移入一个______细胞中,使其重组并发育成一个动物个体。“克隆猪”的基因来源于______。
(4)科研人员通过以上过程获得了所需的胚胎,可在胚胎发育的______阶段采用______技术在体外获得更多的胚胎。
正确答案
(1)质粒 环 相同 在目的基因和载体DNA的两端形成相同的粘性末端
(2)碱基互补配对 高温
(3)去核的卵母(或去核的卵) 转基因体细胞的细胞核(基因)和去核卵母细胞的细胞质(基因)
(4)早期(或桑椹胚、囊胚) 胚胎分割
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