请回答与转基因小鼠的培育过程相关的问题。
(1)获取外源基因常用的工具酶是 ,若需在短时间内获得大量的某种外源基因,通常采用 技术。
(2)在供体雌鼠发情周期的某一阶段,用一激素处理促使卵巢里大量卵泡成熟并排出,称为超数排卵。在让供体母鼠与健康公鼠交配的同时,让代孕母鼠与结扎公鼠进行交配,使代孕母鼠与供体母鼠的生理条件达到同步或者一致,称为 处理。
(3)将基因表达载体导入受精卵常用的方法是 。
(4)将注射有外源DNA的受精卵移人发育培养液中继续培养至桑椹胚或 ,再进行胚胎移植。进行早期胚胎的体外培养时,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加激素和 。
(5)待代孕母鼠产出幼仔后,取幼鼠尾巴细胞提取基因组DNA,可用 法等分析以确定是否为转基因鼠。
基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如下图所示,请据图回答:
(1)质粒可存在于细菌细胞内,它的化学本质是 ,标记基因的作用是 ,图中A是 ;在基因工程中,需要在 酶的作用下才能完成剪接过程。
(2)在上图基因工程的操作过程中,遵循碱基互补配对原则的步骤有 。(用图中序号表示)。
(3)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的来源是 。
(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明 。如果把该基因导入叶绿体DNA中,将来产生的配子中
(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因
下图是某种类似动物蛋白质工程的示意图,请分析回答:
(1)目前蛋白质工程中难度最大的是图中编号________所示过程。
(2)实现③过程所依据的原理是______________________,属于哪种获取目的基因的方法:________。
(3)经过④过程得到目的基因,所采取的手段与基因突变相比最大的特点是______________________________________________________________________________。
(4)⑤过程中对核苷酸序列有严格要求的工具酶是________________,进行⑤过程的目的是_________________________________________________________________。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原。疫苗生产和抗体制备的流程如下图:
(1)过程①代表的是_______,过程③构建A基因重组载体时,必须使用的工具酶是______________。
(2)在将X进行扩大培养之前,至少需要经过两次筛选,方法分别是用____________和____________。
(3)过程⑦的实验技术名称是____________,该过程特有的诱导方法是____________。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的_______来制备疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以从疑似患者体内分离出病毒与已知病毒进行核酸序列比较,或用图中的_______与分离出的病毒进行特异性检测。
下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
(1)①过程如果使用人的肝细胞,则不能成功,原因是
(2)过程②必需的酶是 酶,过程④必需的酶是 酶。
(3)在利用AB获得C的过程中,必须用 切割A和B,使它们产生 ,再加入 ,才可形成C。
(4)为使过程⑧更易进行,可用 (药剂)处理D。
人类在预防与诊疗传染性疾病过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,且疾苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
请回答:
(1)过程①代表的是 。
(2)过程②要大量扩增A基因,通常可采用 技术。
(3)过程③需要多次对经单一抗体检测呈 性的细胞克隆化培养,才能筛选出X细胞。
(4)对健康人进行该传染病免疫预防时,可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可以疑问患者体内分离病毒,与已知病毒进行 比较;或用图中的 进行特异性结合检测。
下图是绿色荧光蛋白转基因克隆猪的具体培育过程,请据图回答下列问题。
(1)A过程需要用限制酶切割水母细胞的DNA,不同的限制酶切割后产生的DNA片段末端通常有两种形式:________和________.
(2)C过程需要利用动物细胞培养技术以获得大量的成纤维细胞,其培养过程可经过原代培养和传代培养,但是目前冷冻保存的正常细胞通常在10代以内,这是为了_____ _。
(3)过程F的技术名称是________。
(4)E过程可从屠宰场已屠宰母畜的卵巢采集________,并在体外培养到________期。
荷斯坦奶牛的性别决定为XY型。该奶牛体色有黑色、花斑和白色三种表现型,体色由两对独立遗传的基因控制。色素产生必须有基因A存在,能产生色素的奶牛体色有黑色、花斑,不产生色素的奶牛体色呈白色。基因B使奶牛体色呈花斑,而该基因为隐性时,奶牛体色为黑色。基因A控制色素合成过程如下图。已知花斑雄牛与多头基因型相同的白色雌牛杂交,子一代若干,其中雄牛全是黑色,雌牛全是花斑。请回答下列问题。
(1)b过程能发生碱基互补配对的两种物质是__________。
(2)若色素酶中有一段氨基酸序列为“-缬氨酸-苏氨酸-精氨酸-”,转运缬氨酸、苏氨酸和精氨酸的tRNA上的反密码子分别为CAU、UGG、GCG,则基因A中决定该氨基酸序列的模板链碱基序列为__________ 。
(3)等位基因A、a位于__________ 染色体上,亲本花斑雄牛的基因型是__________。
(4)让F1雌、雄奶牛杂交得到F2。F2的雌牛中纯合体的比例是__________。
(5)运用基因工程技术已经成功培育乳汁中含有人干扰素的荷斯坦奶牛。培育中,人干扰素基因从cDNA文库中获取,并与__________等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体;再通过显微注射方法,将表达载体导入羊的受精卵,获得重组细胞。将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过__________处理的受体母牛子宫内。由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加__________。
(6)用PCR技术能得到足够量的人干扰素基因。PCR反应体系需要__________酶;在PCR反应过程中,有一个环节是从较高的温度冷却到相对较低的55℃左右,其作用是__________。
过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质,下图表示这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—,请回答:
(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________________,人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中需要的酶是_____ ___。
(2)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中,原因是______________________,人体蛋白质基因导入羊细胞的时常用的工具是____ ____。
(3)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指_______________________________。
(4)你认为此类羊产的奶安全可靠吗?理由是什么?
________________________________________________________________________。
根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有 。
(2)质粒运载体用EcoR Ⅰ切割后产生的片段如右方所示:AATTC……G G……CTTAA为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是 。
(3)按来源分,基因工程使用的DNA连接酶有两类,即 。
(4)反转录作用的模板是 ,产物是 。若要在体外获得大量反转录产物,常采用 技术。
(5)基因工程中除质粒外, 也可作为运载体。
(每空1分)材料Ⅰ: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。材料Ⅱ: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基因的高绒质绒山羊的简单流程如图。
请依材料所给出的信息分析回答下列问题:
(1)在基因工程操作程序中, 是基因工程的核心,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。
(2)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 。
(3)据材料Ⅱ,在过程②中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是 。在过程③中,用 处理以获取更多的卵(母)细胞。成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行 处理。
(4)从重组细胞到早期胚胎过程中所用的胚胎工程技术是 。在胚胎移植前,通过 技术可获得较多胚胎。
人的血清白蛋白(HSA)有许多作用,如对血液中的免疫球蛋白(抗体)有保护和稳定的作用.如果免疫球蛋白缺少了这种保护,免疫力就会变得不稳定,容易引起各种疾病,所以在临床上需求量很大.白蛋白通常从人血中提取,产量受到限制.如果应用基因工程、克隆等技术,将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中,利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能.如图是利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的图解,请根据图解回答下列问题:
(1)图中①一般经 处理可以得到③.将②导入③最为有效的方法是 .导入前,需要将②与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,这一步骤是基因工程的核心,称为 .
(2)通过核移植技术能够得到胚胎④,精、卵在体外受精时也能得到早期胚胎.在体外受精过程中防止多精入卵的生理反应主要包括 反应和
反应.
(3)若需要迅速得到大量转基因奶牛,可采用下列处理方法:将早期胚胎④处理后形成若干个胚胎⑤,此种方法称 .进行上述操作时,应选择发育至 或囊胚阶段的胚胎进行操作,对后者操作时必须注意将 .
请回答有关下图的问题:
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为__________。该工程是指以__________________________作为基础,通过__________修饰或基因合成,对现有__________进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做__________,该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是__________(请将模板碱基写在前)。
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]__________;
(4)若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是__________________________;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体__________的精子。
下图一为含有目的基因的DNA(外源DNA),图二为某质粒,表中是几种限制酶识别序列及其切割位点。用图中的外源DNA与质粒构建重组质粒。
请根据上述信息分析回答:
(1)、外源DNA、质粒分别有_______、_______个游离的磷酸基团。
(2)、DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以_________和_________相连。用SmaⅠ限制酶切割外源DNA,切开的是___________和__________之间相连的键。
(3)、如果用SmaⅠ酶切割外源DNA和质粒来重组质粒,其结果是_____________。
(4)、如果使用EcoRⅠ酶切割外源DNA和质粒,将目的基因片段与切割后的质粒混合,加入_________酶,获得的环状DNA可能有哪几种情况?______________。
(5)、如果使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理外源DNA和质粒,比用EcoRⅠ酶切割的优点是_____________________。
(6)、将重组质粒导入大肠杆菌中,培养基中需加入___________进行鉴别和筛选含有___________的细胞。
(每空1分,共12分) 下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表示目的基因,如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因,①过程使用的酶是 ;B表示构建的基因表达载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、终止子以及 等,其中启动子是 酶识别和结合的部位。
(2)B→C为转基因绵羊的培育过程,其中②过程常用的方法是 ,使用的绵羊受体细胞为 ,④用到的生物技术主要有动物细胞培养和 。若转基因绵羊可通过分泌的乳汁来生产人类蛋白质,在基因表达载体中,目的基因的首端必须含有 ,这种转基因动物称被为 。
(3)B→D为转基因抗虫棉的培育过程,其中③过程常用的方法是 ,若使用的棉花受体细胞为体细胞,⑤表示的生物技术是 。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后,是否能稳定遗传并表达,需进行检测和鉴定工作,请写出检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是 ,以 作为探针。
试题篮
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