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。
(1)过程①中最常用的运载工具是_______,所需要的酶是限制酶和____________。
(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。在培养过程中,将成纤维细胞置于5%CO2的气体环境中,CO2的作用是_________。
(3)在过程③中,用_______处理母羊以获取更多的卵(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。
科学家通过基因工程培育抗虫棉时,需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因,“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用,请回答下列有关问题:
⑴进行基因操作一般要经过的四个步骤依次是_________________________、
、 、
。
⑵从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是______________,其特点是_________________________________________________。
⑶导入棉花体细胞前,抗虫基因要与运载体(常用的运载体是 )结合,用相同的切割工具切割,产生相同的 ,再用 使其连接。
⑷在此基因工程中,目的基因指的是 。
(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。
农业科技工作者在烟草中找到一种抗病基因,现拟采用基因工程技术将该基因转入棉细胞中,培育抗病棉品系。请回答下列问题。
(1)要获得该抗病基因,可采用从基因文库中获取、 等方法。将抗病基因转入棉细胞时,最常用的运载体是 。
(2)若运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图示:
则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( )
(3)切割完成后,需用 酶将运载体与该抗病基因连接,得到 分子。
(4)将抗病基因转入棉细胞时,可先将重组DNA分子导入农杆菌 的T-DNA上,再用该农杆菌去侵染棉细胞,从组织培养得到的植株中筛选获得抗病棉。
根据基因工程原理,回答以下问题:
Ⅰ:如图是基因工程技术生产胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:
(1)完成过程②、③必需的酶分别是 、 。
(2)在利用A、B获得C的过程中,一般用 酶切割A和B,使它们产生相同的末端,再加入 ,才可形成C。
(3)取自大肠杆菌的物质B,在基因工程中起 作用,必须具备的条件是 。(至少写出两个)
Ⅱ:干扰素是是抗病毒的特效药,成分是一种糖蛋白,传统的生产方法是从人的白细胞内提取,每升人血只能提取0.05μg,所以价格昂贵。现在某基因公司用图示方式生产干扰素:
(1)从人的淋巴细胞中取出 ,使它同质粒相结合,然后移植到酵母菌体内获得干扰素。
(2)科学家成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析:
①人的基因之所以能接到植物体内,其物质基础是 。
②烟草有了抗病毒的能力,这表明烟草体内产生了 。烟草植株产生这种新性状(变异性状)的来源属于 。
③若要鉴定干扰素基因是否进入烟草细胞,可采用的检测方法是 ;若要鉴定干扰素
基因是否翻译成干扰素,可采用 。这些检测方法都属于分子检测。
(3)如果将携带干扰素基因的重组质粒导入二倍体植物细胞,经培养、筛选获得一株有抗病毒特性的转基因植物。经分析,该植物的某一染色体携带有目的基因(因此可以把它看作是杂合子)。理论上,在该转基因植物自交F1代中,出现具有抗病毒特性的植物的概率是 。
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。
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右图所示,请据图回答:
(1)甲是 ,完成图中剪接过程需要 酶的作用。
(2)在上述过程中,遵循碱基互补原则的步骤有: 。(用图解中字母表示)
(3)不同种生物之间的基因能拼接成功,从分子结构角度分析是因为: ,目的基因在不同的生物细胞中能正确表达,说明了不同生物共用 。
(4)研究发现,番茄体内有一种酶可以抑制害虫的消化功能,现科学家已成功的分离出这种基因并导入到玉米的体细胞中,培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株,在此过程中使用了哪些现代生物科技手段? ,而玉米这种变异的来源属于 (基因突变,基因重组,染色体变异)。
(5)在培育转基因植物时,我国科学家发明了一种“花粉管通道法”, 就是利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道,将DNA分子注入胚囊中,此过程相当于基因工程操作中的 步骤。若把目的基因导入该植物的叶绿体DNA中,则其产生的配子中 (填“一定”或“不一定”)含有该基因。
下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因,ampR表示氨苄青霉素抗性基因,BamHⅠ、Hind Ⅲ、SmaⅠ直线所示为三种限制酶的酶切位点。
据图回答下面的问题。
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体,需用________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_______(填字母代号)。
A.启动子 B.tetR
C.复制原点 D.ampR
(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。
A.农杆菌转化 B.大肠杆菌转化
C.显微注射 D.细胞融合
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达,可采用________(填字母代号)技术。
A.核酸分子杂交 B.基因序列分析
C.抗原—抗体杂交 D.PCR
豇豆对多种害虫具有抵抗能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTⅠ基因)。科学家将其转移到水稻体内后,却发现效果不理想,主要原因是CpTⅠ蛋白质的积累量不足。在体外对CpTⅠ基因进行修饰后, CpTⅠ蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。修饰和表达过程如图所示:
请根据以上材料,回答下列问题:
(1)CpTⅠ基因是该基因工程中的________基因,“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列之所以能修饰到CpTⅠ上,是由于基本组成单位是____________,在①过程中,要使用________酶切开,暴露出________,再用________酶连接。
(2)在该基因工程中,供体是________,受体是____________。
(3)②过程称为________。
(4)检测修饰后的CpTⅠ基因是否表达的最好方法是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉,其过程大致如图所示:
(1)细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达,产生抗性,其原因是____________________________。
(2)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是 ;
(3) 利用基因工程技术培育抗虫棉,与诱变育种和杂交育种方法相比,具有________、______________和__ 等突出的优点,但是目前基因工程仍不能取代杂交育种和诱变育种。与基因工程技术相比,杂交育种和诱变育种方法主要具有_______ _的优点。
2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光。借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠,如图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程:
请根据上述材料回答下列问题:
(1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、________、________和________等。构建基因表达载体中,启动子是____,它位于基因的首端,是________酶识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA。图中过程②常用的方法是________;
(2)GFP基因与目的基因一起构建到载体上不影响目的基因的表达,也不影响由目的基因控制合成的蛋白质的结构与功能,且对细胞无毒性,因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。
(3)目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等,该工程是直接改造GFP分子,还是改造GFP基因?________。该工程的基本流程是________________。(用文字和箭头)
如图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。据图回答:
(1)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的,该方法称为 。(2分)图中①过程与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要 酶。③是在 (填“酶的名称”)作用下进行延伸的。
(2)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。乙图为获得抗虫棉技术的流程。A过程需要的酶有 、 。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是 。C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入 。
(3)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是 ,该技术的原理是 。(2分)
(4)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用 与提取出的 做分子杂交。
(5)科学家将植物细胞培养到 ,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
油菜是继水稻、玉米、小麦、大豆之后的第五大作物,也是第一大油料作物。生产上主要栽培的是甘蓝型油菜,科学家也越来越重视油菜品种的改良。常用的有以下两种方法:
(1)抗虫基因可以有从 中获取,也可以人工合成;
(2)育种过程Ⅰ涉及的育种方法有 和 ;
(3)⑥步骤的原理是 ,育种过程Ⅱ最大的优点是 ;
(4)转基因作物一般都需要确认目的基因是否单拷贝插入(即目的基因只存在某一条染色体上),请你推测育种过程Ⅰ选择甘蓝型油菜的小孢子作为受体细胞的原因 。
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。
(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。
试题篮
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