许多大肠杆菌的质粒上含有lacZ′基因(内含EcoRI的酶切位点),其编码的产物β-半乳糖苷酶在X-gal 和IPTG存在下,可以产生蓝色沉淀,使菌落呈现蓝色,否则菌落呈现白色。基因工程中常利用该原理从导入质粒的受体细胞中筛选出真正导入重组质粒的细胞,过程如图所示。请据图回答:
(1)限制酶EcoRⅠ的识别序列和酶切位点是-G↓AATTC-,SmaⅠ的识别序列和酶切位点是-CCC↓GGG-。图中目的基因被切割下来和质粒连接之前,需在目的基因的右侧连接相应的末端,连接的末端序列是_____________。
(2)转化过程中,大肠杆菌应先用_____________处理,使其成为 细胞。
(3)菌落①②③中颜色为白色的是__________,原因是________________________________。
(4)菌落③中的目的基因是否表达,可采用的检测办法是_____________。
请回答下列关于转基因抗虫棉的相关问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌的DNA上获取抗虫基因,需要用到的工具是 ,它能够识别双链DNA分子的某种 ,并且使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的 键断开。
(2)培育过程中构建的重组DNA分子包括复制原点、目的基因、标记基因、终止子和 。
(3)若检测目的基因是否插入到受体细胞的DNA上,方法是 ;若检测目的基因是否翻译出相应的蛋白质,方法是 。
(4)将已导入目的基因的棉花细胞培育成幼苗,需经过 和 两个过程。
阅读如下资料:
资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙:科学家通过对鼠和人控制抗体产生的基因进行拼接,实现了对鼠源杂交瘤抗体的改造,生产出对人体的不良反应减少、效果更好的鼠—人嵌合抗体,用于癌症治疗。
回答下列问题:
(1)资料甲属于基因工程的范畴。构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生黏性末端,也可能产生______末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生______ (相同、不同)黏性末端的限制酶。
(2)构建的表达载体含有牛生长激素基因及其启动子等,其中启动子的作用是_________。将基因表达载体导入小鼠受精卵内常用______法。
(3)资料乙属于基因工程和细胞工程的范畴。鼠源杂交瘤抗体就是从免疫小鼠的脾脏细胞中获取B淋巴细胞,在诱导剂的作用下与______融合,形成______细胞,并通过体内培养或体外培养生产单克隆抗体。这种抗体与普通血清抗体相比较,最主要的优点在于______,可大量制备。
(4)与植物原生质体的融合相比,动物细胞融合在诱导融合方法方面的主要区别是还常用______诱导融合。
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。请据图回答问题:
(1)在培育转人生长激素的基因牛过程中,①过程需要的工具酶是________,②过程常用的方法是__________________________。
(2)转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素,③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用_____________技术,培育出多头相同的转基因犊牛。
(3)在制备单克隆抗体过程中,需将prG导入Ⅱ,则Ⅱ应为___________,筛选出的Ⅲ在体外培养时,必须培养在含5%的CO2的培养箱中,CO2的作用是______________
(4)在抗虫棉培育过程中,⑤过程采用的技术中有两个关键阶段,分别为____________和___________。检验抗虫棉的DNA是否插入抗虫基因,可以采用____________技术。
加利福尼亚大学的一组科学家通过基因工程技术成功地将萤火虫的荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内。
(1)在基因工程中,获得目的基因通常有两种途径,在此基因工程中,获得目的基因最可能的途径是 ,在此过程中需要使用 和 酶。
(2)将目的基因导入大肠杆菌需要运载体的帮助。作为运载体需具备的条件有 。
A.能够在宿主细胞内复制并稳定保存 |
B.具有特定的限制酶切点 |
C.具有与目的基因相同的碱基片断 |
D.具有某些标记基因 |
(3)培育能发荧光的植物是生物工程学家的美好愿望之一。如果利用基因工程技术将荧光素酶基因成功导入植物细胞,并能够表达,请问如何才能培育成能发荧光的植物幼苗?简述培育过程。
慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况(比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等),缺乏白蛋白,人就容易出现浮肿。人体的自蛋白正常值在每100mL血液中含有3.8~4.8g,如果比正常值低很多时就需要注射人体白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图:
(1)要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用______________处理,采集的卵母细胞必须发育到_________期,才能与获能的精子受精。
(2)要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、_______________、_______________、_______________、标记基因等部分。
(3)在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是_________________。
(4)对移植前的胚胎进行性别鉴定选择__________(性别)胚胎进行移植。
下图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛索)的过程设计图解,请回答:
(1)此种治疗方法应属于____治疗。
(2)图中③、④所示的生物工程技术分别是____和____。上图呈现的过程还应用了____、____(至步答两种)生物工程技术手段。
(3)图中①、②所示的结构分别是____、____。
(4)过程③通常用去卵细胞作受体细胞的原因除了它体积大、易操作外,还因为_______;过程④通常用②做受体细胞的原因是________;过程④的完成需要用到的基因操作工具有____。
(5)图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是____。
(6)除图中所用的方法外,治疗遗传性糖尿病的方法还有____。
科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因子IX医用蛋白,其技术路线如图。
(1)A为含目的基因的(基因)表达载体,其化学本质是___ _ _。
(2)过程①中用到的工具酶有 将A导入绵羊胎儿成纤维细胞中常用的方法是___ _ 。
(3)核移植的受体应选用___ 期卵母细胞。在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是___ 。重组细胞能发育成绵羊,是因为细胞核中具有___ 。
(4)移植应选择胚胎发育到___ _ 阶段时进行;代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生___ _ ,这为重组胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
【生物—选修3:现代生物科技专题】治疗性克隆是指把患者体细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中,构建形成重组胚胎,体外培养到一定时期分离出ES细胞,获得的ES细胞定向分化为所需的特定类型细胞(如神经细胞、肌肉细胞和血细胞),用于治疗。请回答下列问题:
(1)ES细胞是胚胎干细胞的简称,在形态上,表现为 :在功能上,具有发育的全能性。将重组胚胎在体外培养到____ 时期,从该时期的___ _中进行分离,从而获得ES细胞。
(2)在培养液中加入 可诱导ES细胞定向分化成所需的各种特定类型细胞或器官,该过程研究的意义在于解决____问题。
(3)科学家将患者的体细胞核植入去核的卵母细胞中,而不是直接用体细胞进行细胞培养的原因是 。
(4)科学家将体外培养的ES细胞进行诱导使其定向分化为胰岛B细胞,并进行了胰岛素释放实验:控制培养液中___ _的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,如图为实验结果,据此分析确认ES细胞诱导成功,得到此结论的依据是________。
目前,精子载体法逐渐成为最具诱惑力的制备转基因动物方法之一,该方法以精子作为外源基因的载体,使精子携带外源基因进入卵细胞受精。下图表示利用该方法制备转基因鼠的基本流程。请据图回答:
(1)获取外源基因用到的工具酶是 ,为了提高实验成功率,通常利用 技术获得大量标记的外源基因。
(2)外源基因能够整合到精子的 上是提高转化率的关键,因为受精时只有精子的 才能进入卵细胞中。
(3)过程②采用的是 技术,该过程中应对已经导入外源基因的精子进行 处理。
(4)过程③需要在 (请写出4点)等条件下进行。由于人们对动物细胞所需营养物质还没有完全搞清楚,因此在培养细胞时需在培养基中加入 。
干扰素是病毒侵入人体后由淋巴细胞产生的一种免疫活性物质,它具有广谱抗病毒的作用。利用现代生物技术生产干扰素的流程如下:
(1)过程①产生的物质A是_____ _,cDNA文库___ ___(大于/小于)人的基因组文库。
(2)过程④用到的工具酶是 、 ,过程⑤需先用_________处理受体细胞,过程⑥通常采用________技术。
(3)过程⑧和⑨涉及的关键技术分别是________、________。
(4)基因工程的核心步骤是图中的______________(填标号) 。
近日,中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药—青蒿素挽救了数百万人的生命。但是自然界青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响大。通过研究已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如下图实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成所需的中间产物FPP(如下图虚线方框内所示)。请回答以下问题:
(1)根据图示代谢过程,科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母菌细胞过程中,需要向酵母细胞中导入________、_________等基因。导入相关基因前,一般先用_______处理酵母细胞,使之由常态变为感受态。
(2)在FPP合成酶基因表达过程中,①是__________过程,需要___________酶催化,此酶在基因上结合的特定部位是_______。检测过程②是否成功一般可采用___________方法。
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍然很少,根据图解分析原因很可能是____________。
[生物——选修3:现代生物科技专题]根据所学知识回答问题:
(1)基因工程中基因表达载体除包括目的基因外,还必须有__________及标记基因等。
(2)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的____________中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的___________中。植物组织培养的主要原理是植物细胞具有____________,具体过程是在____________和人工控制条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的条件,诱导其经过____________产生愈伤组织,最终形成完整的植株。
(3)在哺乳动物的核移植实验中,通过一定的措施将受体细胞激活,使其进行细胞分裂和发育,当胚胎发育到____________阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内。
(4)生态工程是实现循环经济最重要的手段之一,请写出它遵循的基本原理(至少答两项)______。
玉米(2N=20)是重要的粮食作物之一。已知玉米的高秆易倒伏(D)对矮秆抗倒伏(d)为显性,抗病(R)对易感病(r)为显性,控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得纯合矮秆抗病玉米植株,研究人员采用了下图所示的方法。根据材料分析回答问题。
(1)获得此纯合矮杆抗病植株涉及的育种方式有 。
(2)过程③的育种过程依据的主要原理是 ,在构建抗病基因表达载体时,必须使用 和 两种工具酶;
(3)若过程①的F1自交1代,产生的矮杆抗病植株中纯合体占 。
(4)过程②,若单倍体幼苗通过加倍后获得M株玉米,通过筛选得到的矮秆抗病植株的基因型为 ,在理论上有 株。
(5)盐碱地是一种有开发价值的土地资源,为了开发利用盐碱地,从而扩大耕地面积,增加粮食产量,我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐玉米新品系。为了确定耐盐转基因玉米是否培育成功,要用 的方法从个体水平鉴定玉米植株的耐盐性。
苎麻俗称“中国草”,苎麻纤维所制纺织品具有挺括凉爽、易洗快干、牢固舒适等特点,颇受国内外消费者青睐。
(1)苎麻的葡糖基转移酶基因(GT-like)指导合成β-葡糖基转移酶的过程包括转录和翻译两个基本阶段,其场所分别是_________和_________。β-葡糖基转移酶能催化纤维素合成,该酶能提高反应速率的机理是_________________。
(2)下图表示在适宜的光照、CO2浓度等条件下,苎麻在不同温度条件下的净光合作用速率和呼吸作用速率曲线。
①光合作用的光反应阶段产生的[H]和ATP用于暗反应中的__________________过程。光合作用和呼吸作用都受温度的影响,其中与_______作用有关的酶的最适温度更高。
②光合速率与呼吸速率相等时对应的温度是_____℃。在温度为40℃的条件下,该苎麻叶肉细胞叶绿体利用的CO2来源是_________________________________。
③若温度保持在20℃的条件下,长时间每天交替进行12h光照、12h黑暗,该苎麻能否正常生长?______,原因是_________________________________________。
(3)为解决苎麻纤维颜色单一和提高苎麻品质,科研人员 利用基因工程对苎麻进行了改良,其基本流程如下图。请分析回答下列问题:
①构建重组质粒时,需要用到_______________________________酶,质粒的③端会和切出的目的基因的_________端 (填①或②) 相连接。
②苎麻茎尖细胞通过________________(填生物技术名称)获得完整植株的过程,有力地证明了即使高度分化的细胞仍具有_________性。
试题篮
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