根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)cDNA文库属于 基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的____通过反转录产生cDNA片段,与 连接后储存在一个受体菌群中。
(2)切割DNA分子的工具是____ ,它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开,形成黏性末端或平末端。
(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类。既可以“缝合”黏性末端,叉可以“缝合”平末端的是 DNA连接酶。
(4)将目的基因导人植物细胞采用最多的方法是___ _;如果受体细胞是大肠杆菌,需要用 处理细胞,使之成为感受态细胞,才能吸收DNA分子。
河北农科院的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:
(1)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是 ,此工具主要存在于 中,其特点是 。
(2)苏云金芽孢杆菌一个DNA分子上有许多基因,获得抗虫基因常采用的方法是“ ”。具体做法是:用限制性核酸内切酶将苏云金芽孢杆菌的DNA切成许多片段,然后将这些片段 ,再通过运载体转入不同的受体细胞,让它们在各个受体细胞中大量复制,从中找出含有目的基因的细胞,再用一定的方法把 分离出来。
(3)进行基因工程操作一般要经过的四个步骤依次是 、 、 。
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 .
毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KlFⅡ)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构建的重组表达载体除具有KlFⅡ基因外,还必须有 、 以及等.其中标记基因的作用是 .
(2)在过程②中,用 处理能将皮肤组织块分散成单个成纤维细胞.在培养过程中,需将成纤维细胞置于pH值约为 培养液中,并且放在含95%的空气加 的混合气体的培养箱中进行培养.
(3)在过程③中,卵母细胞除可从活体 中采集外.还可以从已宰杀的母羊 中获取;成熟卵(母)细胞在核移植前需要进行去核处理,同时用微型吸管吸走 .
Ⅰ.油菜叶片发育的良好是菜籽产量和品质的基础,通过对油菜叶片发育过程中光合特性的研究,探索叶片发育过程中光合生产能力,可为油菜的栽培管理提供科学依据。以下是某研究小组的研究结果,请据此回答相关问题:
(1)为探究叶片发育过程中的光合生产能力,最好选择晴好天气做净光合速率的测定,并于9:00~11:00左右测定。可根据 的释放量来衡量净光合速率。在叶肉细胞中消耗O2的部位是 。
(2)图1显示,萌发后,幼叶叶面积在一段时间内不断扩大,这主要是细胞 的结果。在叶片发育的过程中,其净光合速率逐渐升高可能与两个因素有关,一是光合结构逐渐完善, 逐渐增强;二是随着叶片的展开和扩展,与叶片发育密切相关的 增加量较少。
(3)光补偿点是指当光合作用强度等于呼吸作用强度时的光照强度。在光补偿点能产生ATP的细胞器有 。由图2可知,油菜叶片的光补偿点与 (因素)有关。随着叶片的发育,油菜对弱光的利用能力 (填“增强”或“减弱”)。
Ⅱ.油菜的株高由等位基因G和g决定,GG为高秆,Gg为中秆, gg为矮秆。B基因是另一种植物的高秆基因,B基因与G基因在油菜的株高上有相同的效果,并且株高与这两个基因的数量呈正相关。下图是培育转基因油菜的操作流程。请回答下列问题:
(1)步骤①中用到的工具酶是 ,可用含 的培养基来筛选含有目的基因的油菜受体细胞。
(2)若将一个B基因连接到了矮秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,且B基因与g基因位于非同源染色体上,这样的转基因油菜表现为 ,该转基因油菜自交产生的子一代中,高秆植株应占 。
(3)若将一个B基因连接到了中秆油菜的染色体上并在植株中得到成功表达,培育了甲、乙、丙、丁四种转基因油菜(如下图)。
①这四种油菜中,丙植株的表现型与其余三种植株不同,理由是 。
②在不考虑交叉互换的前提下,这四种转基因油菜分别自交,子代有3种表现型的是 。
苏云金芽孢杆菌能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是培育转毒素蛋白基因植物及转基因植物中两种生物大分子合成的部分过程示意图。请据图回答问题:
(1)将图中①处的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有 种DNA片段。过程②需要用到 酶。
(2)假设图中质粒原来BamHⅠ的识别序列变为BclⅠ的识别序列,现用Bcl Ⅰ和HindⅢ切割质粒,再经过程②能否获得所需重组质粒? ,理由是 。
(3)若上述假设成立,并成功形成重组质粒,则重组质粒可被限制酶 切割。
(4)图中α链是 。不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点 (填“都相同”“都不同”或“不完全相同”),原因是 。
(共7分,每空1分)下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要:
本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素—COOH端加上KDEL内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。请回答:
(1)本专利是采用________的方法获得目的基因的。获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列 ,原因是______________ ______。
(2)根据上述摘要,转基因操作时所用的载体是_______。构建的基因表达载体中不会含有________(从下列选项中选择)。
①目的基因 ②CaMV35S启动子 ③果实专一性启动子2A12 ④起始密码子 ⑤标记基因 ⑥内含子滞留序列 ⑦终止密码子 ⑧终止子
(3)如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用________技术。该技术中使用的基因探针也可以用来检测__________________。
抗旱植物体内的抗旱基因为R,旱敏基因为r。研究表明,多数抗旱性农作物能通过细胞代谢,产生一种代谢产物,调节根部细胞内的渗透压,此代谢产物在叶肉细胞内很难找到。
(1)抗旱性农作物的叶肉细胞内难以找到与抗旱有关的代谢产物的原因是 。
(2)现已制备足够多的R探针和r探针,通过探针来检测某植物相关的基因型。请据图分析回答:
①图中扩增基因常用的方法是 。若已提取到某抗旱植物Rr的叶肉细胞总DNA, (能或不能)以DNA为模板直接扩增抗旱基因,扩增过程中寻找抗旱基因的位置依靠 。
②图中处理基因获取单链DNA常用的方法有 。
③滤膜上DNA分子杂交发生在 两者之间。
④若被检植物只发生A现象,则被检植物的基因型为 。
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,且疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图:
(1)过程①代表的是_________。过程②代表的是基因工程操作步骤中的____________。基因工程的核心步骤是______(填序号)。
(2)过程⑦采用的实验技术是__________,获得的X是_________。
(3)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,可以从疑似患者体内分离出病毒,与已知病毒进行 比较;或用图中的 进行特异性结合检测。
人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中,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部分流程如下图:
(1)过程①代表的是____________。
(2)过程③构建A基因重组载体时,必须使用限制性核酸内切酶和____________两种工具酶。由过程③构建A基因重组载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、__________________以及复制原点等。
(3)过程④要检测A基因是否进入受体细胞,常用的方法是________________法;要检测A基因在受体细胞内是否翻译出蛋白质,需用________________法。
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体突出的优点是_____________ _______,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的______________和____________两大技术。
(6)单克隆抗体的制备过程中,两次筛选的目的不同,其中第二次筛选的目的是__________________。筛选时所用的培养基是特定的_____ ___培养基。
(现代生物技术15 分)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”;科学家用农杆菌转化法培育出了转基因烟草。
资料乙:T4 溶菌酶在温度较高时容易失去活性。科学家对编码T4 溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4 溶菌酶第3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97 位的半胱氨酸之间形成一个二硫键,提高了T4 溶菌酶的耐热性。
资料丙:植物甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A 和B 的新型药用植物。回答下列问题:
(1)资料甲属于基因工程范畴,将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用的方法是____________ 。构建基因表达载体常用的工具酶是____________ 和____________ 。在培养有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是______________________________ 。
(2)资料乙中的技术属于____________ 工程的范畴,该工程是以分子生物学相关理论为基础,通过____________或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种____________ 的技术。在该实例中,引起T4 溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶的肽链的____________ 序列发生了改变。
(3)资料丙属于细胞工程范畴。为了培育该新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用酶去除细胞壁,再用化学诱导剂诱导二者融合,形成的融合细胞进一步培养形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_________。这种杂种植株也可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的____________________等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。
下图所示为用农作物①和②两个品种分别培养出④⑤⑥⑦四个品种的过程。
(1)用①和②通过Ⅰ和Ⅱ过程培育出⑤的过程所依据的遗传学原理是_______。由③自交产生的后代中AAbb所占的比例为 。
(2)通过Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育种方法是_______。该方法培育出的个体都(是/不是) 纯合体。
(3)由③培育出的⑥是____倍体。该个体体细胞中的染色体组数目是 个。
(4)⑤通过Ⅵ过程培育出⑦的过程叫_________________________。
(5)③培育出④过程叫________________,Ⅴ过程需要用_________________处理。
加拿大科学家通过转基因山羊已经生产出重组的人类丁酰胆碱酯酶,该酶可用于对抗生化武器。下图是转基因山羊的培育过程示意图,请据图回答问题(山羊为二倍体):
(1)在上述操作中,目的基因是 基因,将该基因导入受体细胞常用的方法是 法。
(2)胚胎工程是指对动物的早期胚胎或 所进行的多种显微操作和处理技术。图中过程⑦所涉及的胚胎工程技术是 。
(3)从雌性山羊卵巢内获取的卵母细胞需要培养到 期才能完成受精作用,为了获得更多的卵母细胞,往往需要向雌性山羊体内注入 激素。受精过程中防止多精入卵的两道屏障是透明带反应和 。
(4)要同时获得多只与此转基因山羊遗传物质相同的小羊,可对囊胚进行 。
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,它们的识别序列和黏性末端各不相同。质粒同时也含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示,请回答下列问题。
(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种变异属于________。
(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能________________________________。
(3)在构建重组质粒时,应选用________和________两种酶对质粒和含抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性。
(4)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤。为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,下图表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌。
培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有________、________。从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是________(填数字)菌落中的细菌。为了确定抗盐烟草是否培育成功,既要用__________标记的含抗盐基因的DNA片段作探针进行分子杂交检测,又要用______________的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。
(5)将转入抗盐基因的烟草细胞培育成完整的植株需要用________技术,愈伤组织经________进而形成完整植株,此过程除营养物质外还必须向培养基中添加______。
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_____________。
试题篮
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