三七具有防治癌症、抗衰老、降血压血脂等功能,其主要活性成分皂苷尚不能人工合成。但因其生长周期长、病虫害严重、连作障碍等,市场上供不应求。请回答下列有关问题:
(1)现可通过组织培养技术,并大量培养特定细胞系,来实现皂苷的工业化生产。基本流程为:获取三七外植体——消毒——诱导愈伤组织——细胞培养——提取皂苷。
①获取的外植体首先要通过_______ 过程培养出愈伤组织。研究发现三七幼茎、幼嫩花蕾等作为外植体诱导形成愈伤组织的成功率较高,这可能因为_______ 。
②将愈伤组织接种到发酵罐中进行细胞培养提取皂苷的过程_______ (填“体现”或“未体现”)细胞全能性。在长期细胞培养中,愈伤组织细胞的器官形成能力会发生不可逆的下降,原因有染色体畸变、细胞核变异或_______ 等,因此需要定期培育新的愈伤组织来维持生产的可持续性。
(2)病毒诱导基因沉默(VIGS)是指通过将含有目的基因的重组病毒载体导入到宿主植物中,从而导致与目的基因高度同源的植物内源基因沉默的现象。现有三七中一个序列已知、功能未知的基因M,拟利用VIGS技术研究其功能。
①可通过_______ 方法扩增目的基因M,然后将其构建至VIGS载体,侵染三七植株。检测被侵染植株基因M的表达量,选择表达量_______ 的植株,观察其与对照组的表型差异。若沉默植株出现果实成熟延迟的现象,推测基因M可能与植物激素_______ 的合成有关。
②若要进一步验证基因M的功能,可将其构建至其他表达载体中并在新的植株中过量表达。若其确有前述功能,则新的转基因植株可能出现_______ 的表型。
(1)现可通过组织培养技术,并大量培养特定细胞系,来实现皂苷的工业化生产。基本流程为:获取三七外植体——消毒——诱导愈伤组织——细胞培养——提取皂苷。
①获取的外植体首先要通过
②将愈伤组织接种到发酵罐中进行细胞培养提取皂苷的过程
(2)病毒诱导基因沉默(VIGS)是指通过将含有目的基因的重组病毒载体导入到宿主植物中,从而导致与目的基因高度同源的植物内源基因沉默的现象。现有三七中一个序列已知、功能未知的基因M,拟利用VIGS技术研究其功能。
①可通过
②若要进一步验证基因M的功能,可将其构建至其他表达载体中并在新的植株中过量表达。若其确有前述功能,则新的转基因植株可能出现
更新时间:2020-04-26 22:15:08
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【推荐1】Ⅰ.应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖、培育无病毒植株,也可加快作物及苗木育种。下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程:
回答下列问题
(1)愈伤组织是由__________ 经脱分化过程形成的,愈伤组织经过__________ 过程形成耐盐植株。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理2中添加的物质X为__________ ,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是__________ 。
Ⅱ.科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,将胚胎移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。
(3)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是__________ (填序号)。
(4)卵母细胞能够发育成早期胚胎移植,得到克隆猪,说明卵母细胞具有__________ 。
(5)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择__________ 期的卵母细胞,通过__________ 法吸出卵母细胞中的细胞核,卵母细胞去核去除的“核”其实是__________ 。
回答下列问题
(1)愈伤组织是由
(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理2中添加的物质X为
Ⅱ.科研人员把猪卵母细胞进行人为的孤雌激活处理,使其发育成胚胎,将胚胎移植到代孕母猪体内,获得世界上第一批成活的孤雌生殖克隆猪。这种克隆猪不同于核移植获得的克隆猪,现将两种技术进行比较。
(3)图中过程①②③④是获得孤雌生殖克隆猪的技术流程,那么获得核移植克隆猪的技术流程是
(4)卵母细胞能够发育成早期胚胎移植,得到克隆猪,说明卵母细胞具有
(5)体细胞核移植技术中也会用到卵母细胞,需要选择
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【推荐2】黄花蒿(中药名:青蒿)是菊科蒿属的一种植物。从该植物中提取的青蒿素是一种无色的有机物,对治疗疟疾有速效和低毒的特点。为获得大量叶片大、青蒿素含量高的植株,可对高品质黄花蒿利用组织培养进行繁殖。回答下列相关问题:
(1)用于离体培养的黄花蒿芽尖组织片段叫____ 。
(2)若在培养过程中发现愈伤组织只分裂而不分化出芽和根,则可能原因有:①细胞分裂素用量与生长素用量的比值___ ;②激素使用顺序不当,先使用了____ 。
(3)若接种2天后,发现培养基中植物茎尖边缘局部污染,原因可能是____ 。
(4)黄花蒿中的某挥发性药用成分化学性质稳定,易溶于有机溶剂,可采用____ 法提取。在提取过程中,油水化合物可加入NaCl,其目的是____ 。当原料量等其他条件一定时,提取量随蒸馏时间的变化趋势是____ 。
(1)用于离体培养的黄花蒿芽尖组织片段叫
(2)若在培养过程中发现愈伤组织只分裂而不分化出芽和根,则可能原因有:①细胞分裂素用量与生长素用量的比值
(3)若接种2天后,发现培养基中植物茎尖边缘局部污染,原因可能是
(4)黄花蒿中的某挥发性药用成分化学性质稳定,易溶于有机溶剂,可采用
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【推荐3】紫杉醇是新型抗癌药物,能与细胞微管蛋白结合,具有促进微管聚合,抑制微管解聚的功能,从而起到抗癌作用。
(1)细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡,从而在有丝分裂的________ 期染色体能够随微管解聚产生的拉力和微管聚合产生的推力,向两极移动。紫杉醇通过影响癌细胞在有丝分裂时________ 的形成,导致染色体数目异常,从而抑制了癌细胞分裂和增殖。
(2)紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物,可从红豆杉中提取,但红豆杉生长十分缓慢,数量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇。
①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物,经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇,但酶A活性较低,研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因,并利用基因工程技术导入________ (大肠杆菌/酵母菌)细胞中,最终获得高活性酶A,从而提高紫杉醇转化量,选择该受体细胞的原因是________________ 。
②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇,分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶作为________ ,经过________ 过程形成愈伤组织,记录实验数据,计算出愈伤组织诱导率,如下图。
由上图可知,同一品种红豆杉以________ (部位)作为实验材料愈伤组织的诱导率较高,这可能是因为________________________________________________ 。从实验数据可知,选择________ 作为实验材料并用________ 号培养基培养,更易获得愈伤组织,从而大量生产紫杉醇。
(1)细胞进行有丝分裂时需要微管聚合和解聚的正常动态平衡,从而在有丝分裂的
(2)紫杉醇是红豆杉的细胞代谢产物,可从红豆杉中提取,但红豆杉生长十分缓慢,数量有限且紫杉醇含量非常低。因此,研究人员尝试运用现代生物技术获取紫杉醇。
①传统提取紫杉醇的过程中会产生大量废弃物,经研究发现酶A可将废弃物部分转化为紫杉醇,但酶A活性较低,研究人员成功获得能表达高活性酶A的目的基因,并利用基因工程技术导入
②研究人员欲通过植物组织培养获得紫杉醇,分别剪取曼地亚红豆杉和南方红豆杉的幼芽和嫩叶作为
由上图可知,同一品种红豆杉以
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【推荐1】PCR是基因工程中常用的一种技术手段,它具有高灵敏度、高效率扩增目标DNA的特点,广泛应用于生命科学、医疗诊断、环境检测等方面。回答下列问题:
(1)在基因工程中常用PCR来获取和扩增目的基因,其原理与细胞内DNA 复制类似。PCR反应需要在含Mg2+的缓冲溶液中进行,其中Mg2+的作用是______ 。扩增过程按变性、复性和延伸三个步骤循环进行,其中复性温度的设定非常关键,需要根据引物的碱基数和种类来设定,长度相同但______ 的引物需要设定更高的复性温度。
(2)检测目的基因是否在受体细胞中发生转录时也需借助PCR技术。首先从____________ 的生物组织中提取总mRNA,再通过______ 过程合成cDNA用于PCR扩增,进而检测目的基因的表达情况。
(3)基因工程中目的基因插入的位点通常具有不确定性,若要检测目的基因所插入染色体的位置则可采用反向PCR技术。下图是利用反向PCR技术分析基因a所插入染色体位置的流程图。
①步骤I、Ⅱ所需要的酶分别是______ 、______ 。
②已知基因a的一条单链序列为:5′-GCAATGCGTAGCCTCT------AACTATGCGCTCATGA-3′(虚线处省略了部分核苷酸序列),则在步骤Ⅲ中选用的PCR引物是______ 。
A.5′-AACTATGCGCTCATGA-3′ B.5′-TTGATACGCGAGTACT-3′
C.5′-GCAATGCGTAGCCTCT-3′ D.5′-AGAGGCTACGCATTGC-3′
(1)在基因工程中常用PCR来获取和扩增目的基因,其原理与细胞内DNA 复制类似。PCR反应需要在含Mg2+的缓冲溶液中进行,其中Mg2+的作用是
(2)检测目的基因是否在受体细胞中发生转录时也需借助PCR技术。首先从
(3)基因工程中目的基因插入的位点通常具有不确定性,若要检测目的基因所插入染色体的位置则可采用反向PCR技术。下图是利用反向PCR技术分析基因a所插入染色体位置的流程图。
①步骤I、Ⅱ所需要的酶分别是
②已知基因a的一条单链序列为:5′-GCAATGCGTAGCCTCT------AACTATGCGCTCATGA-3′(虚线处省略了部分核苷酸序列),则在步骤Ⅲ中选用的PCR引物是
A.5′-AACTATGCGCTCATGA-3′ B.5′-TTGATACGCGAGTACT-3′
C.5′-GCAATGCGTAGCCTCT-3′ D.5′-AGAGGCTACGCATTGC-3′
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【推荐2】下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料:
资料1:巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达(5′AOX1和3′AOXl(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子)。
资料2:巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,所以改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中已实现表达。
资料3:限制酶酶切位点
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应在图2中HBsAg基因两侧的A和B位置接上_______ 限制酶识别序列,这样可避免质粒和目的基因自身环化。
(2)用DNA连接酶将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒,导入大肠杆菌体内,目的是_________________________________ 。
(3)为确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选,转化后的细胞中是否含有HBsAg基因,可以用___________ 方法进行检测。
(4)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入___________ 以维持其生活,同时诱导HBsAg基因表达。
(5)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行___________ 并分泌到细胞外,便于提取。
(6)下图为HBsAg某DNA片段一条链的碱基排列顺序。其中图1的碱基排列顺序已经解读,其顺序是:GGTTATGCGT,请解读图2显示的碱基排列顺序:______________________ 。
资料1:巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达(5′AOX1和3′AOXl(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子)。
资料2:巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,所以改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中已实现表达。
资料3:限制酶酶切位点
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应在图2中HBsAg基因两侧的A和B位置接上
(2)用DNA连接酶将切割后的HBsAg基因和pPIC9K质粒连接成重组质粒,导入大肠杆菌体内,目的是
(3)为确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选,转化后的细胞中是否含有HBsAg基因,可以用
(4)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入
(5)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行
(6)下图为HBsAg某DNA片段一条链的碱基排列顺序。其中图1的碱基排列顺序已经解读,其顺序是:GGTTATGCGT,请解读图2显示的碱基排列顺序:
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【推荐3】1型糖尿病是由胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足引起的,可通过工程菌的方法生产胰岛素进行治疗,也可通过胰岛移植的方法进行治疗。回答下列相关问题:
(1)获取胰岛素基因时,可从人的胰岛细胞中获取胰岛素的mRNA,以胰岛素的mRNA为模板通过
(2)研究人员将胰岛素基因导入受体菌中,获得Y1、Y2两株目的菌。研究人员对两株目的菌和导入胰岛素基因前的受体菌中的胰岛素表达情况进行了检测,其中导入胰岛素基因前的受体菌中未检测到胰岛素,两株目的菌中均检测到了胰岛素,该种检测方法的原理是
(3)某科研小组通过培养Y1、Y2两株目的菌,从两者的培养液中提取出了胰岛素,分别记为胰岛素A、胰岛素B,然后,取等量的两种胰岛素分别注入甲、乙两组1型糖尿病模型鼠的体内,一段时间后检测两组小鼠的血糖下降情况,结果如图所示。
据图分析,可以得出的结论是①
(4)胰岛移植是一种旨在替代受损胰岛B细胞的治疗方法。移植的胰岛B细胞可以来自胚胎干细胞,胚胎干细胞在形态上表现为
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【推荐1】马铃薯是我国重要的粮食作物之一,致病疫霉导致的晚疫病及干旱、高低温和盐胁迫等是导致其减产的重要原因。研究人员为探究StNPR4和StproNPR4基因在马铃薯应对生物胁迫和非生物胁迫中的功能进行了相关实验,基因表达载体构建示意图如下。
回答下列问题:
(1)用SacII等限制酶切割含目的基因的DNA片段,与经相同酶切割后的pENTR-L16质粒用____________________ 酶连接,构建重组pENTR-L16。
(2)经____________________ 酶将含目的基因的片段切出并连接到载体pOREO4上构建重组pOREO4。
(3)经_______________ 法将重组pOREO4导入马铃薯细胞,得到5个转化品系,命名为1、2、3、4和5。
A.马铃薯基因相对表达量分析;B.马铃薯接种致病疫霉后病原菌相对生物量分析; C.150mmol·L-1的NaCl处理对马铃薯快繁生根率的影响;**表示组别间差异达到极显著水平
(4)①通过____________________ 等技术,检测____________________ 的目的基因转录水平。据图A分析,只有转基因品系____________________ 的表达量显著低于野生型(WT)和其余4个转化品系,因此后续试验不再检测此品系。②据图B和图C分析:这样的转基因马铃薯的表达策略优势是____________________ 。
回答下列问题:
(1)用SacII等限制酶切割含目的基因的DNA片段,与经相同酶切割后的pENTR-L16质粒用
(2)经
(3)经
A.马铃薯基因相对表达量分析;B.马铃薯接种致病疫霉后病原菌相对生物量分析; C.150mmol·L-1的NaCl处理对马铃薯快繁生根率的影响;**表示组别间差异达到极显著水平
(4)①通过
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【推荐2】啤酒酵母可使啤酒产生泡沫,将从大麦细胞中提取的 基因导入啤酒酵母的细胞中可使啤酒酵母的产泡沫能力增强。下图是培育产泡沫能力强的转基因啤酒酵母的简图(限制酶识别序列的方向均为从 )。回答下列问题:(1)利用技术扩增 基因的过程需要依次经过__________________ 三个过程,其中温度最高的过程为_____________ 。
(2)若 基因两端为平末端,需要在其两端分别添加上的序列为____________________________ ,质粒上启动子的作用是_____________________________ 。
(3)在筛选转基因啤酒酵母时,处理方法是___________________________ ,_____________ (填“能”或“不能”)确定得到的啤酒酵母一定产泡沫丰富,原因是______________ 。
(2)若 基因两端为平末端,需要在其两端分别添加上的序列为
(3)在筛选转基因啤酒酵母时,处理方法是
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【推荐3】近年来随着甲醇工业产能过剩的情况日益严重,研究人员通过构建甲醇工程菌来有效利用甲醇。RuMP途径是目前研究较多的甲醇同化途径之一,其中MDH酶是同化甲醇的关键酶之一,现科学家利用下图质粒构建表达载体,制备可利用甲醇的大肠杆菌。______ 的碱基序列。(编号选填)
①EcoRⅠ ②KpnⅠ ③Acc65Ⅰ ④BglⅡ
(2)应选取氨苄青霉素______ (填“敏感型”或“耐药型”)的大肠杆菌作为受体细胞,理由是______ 。
(3)甲醇工程菌培养12h后,挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增,若扩增后的DNA样品电泳结果显示有1566bp的片段,则下图(深色部分为目的基因区段)中对应DNA片段的引物组合分别为______ 。(请用下图中编号选填)
(5)DNA探针是一种人工合成的具有特定核苷酸序列的单链DNA片段,利用DNA探针与待测样本中DNA互补结合,可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因,原因可能是表达过程中的______ 过程受阻;现拟利用DNA探针对该原因做出进一步的精准判断,请简要写出实验思路:______ 。
(1)为了使目的基因能与图示质粒高效正确构建表达载体,需在目的基因的两端加上
①EcoRⅠ ②KpnⅠ ③Acc65Ⅰ ④BglⅡ
(2)应选取氨苄青霉素
(3)甲醇工程菌培养12h后,挑取单菌落分离DNA进行PCR扩增,若扩增后的DNA样品电泳结果显示有1566bp的片段,则下图(深色部分为目的基因区段)中对应DNA片段的引物组合分别为
(4)检测上述构建的甲醇工程菌,其MDH的表达量远高于一般大肠杆菌,但仍无法确定是否成功构建能同化甲醇能力较强的工程菌。下列叙述中能支持该观点的是______。
A.尚未对工程菌合成的相关蛋白的活性进行测定 |
B.尚未对工程菌分解甲醇的能力进行鉴定 |
C.尚未在个体生物学水平进行抗原-抗体杂交 |
D.尚未对目的基因进行碱基序列的测定和比较 |
(5)DNA探针是一种人工合成的具有特定核苷酸序列的单链DNA片段,利用DNA探针与待测样本中DNA互补结合,可确定受体细胞中是否含有目的基因。检测发现部分受体细胞无目的蛋白却有目的基因,原因可能是表达过程中的
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