含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶,这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列,但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰,使限制酶不能对这一序列进行识别 和切割。回答下列问题:
(1)目前,基因工程中使用的限制酶主要是从__________ 生物中分离纯化获得的,同种限制酶切割不同 DNA 片段后可以得到相同的____________________ 。构建“基因组文库”和“cDNA 文库” 的过程中需要使用 DNA 连接酶的是____________________________ 填“基因组文库”、“cDNA 文库”或 “基因组文库和 cDNA 文库”),DNA 连接酶帮助重组 DNA 形成___________________ 键。
(2)为在短时间内大量获得目的基因,可用的技术是_____________ 。目的基因获取之后,需要进行___________________________ ,此步骤是基因工程的核心。最常见的运载体是________________ ,该运载体通常含有__________ 基因,以便于筛选导入的目的基因。
(3)将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞之前,一般用_____ 处理细菌,使之处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子生理状态的___________ 细胞,大肠杆菌合成的人胰岛素没有经过________________________ (细胞器)的加工与修饰,所以与人体细胞合成的胰岛素的空间结构有一定的差异。
(4)含有某种限制酶的细胞,可以利用限制酶切割外源 DNA,但不破坏细胞自身的 DNA,依据 题意,从甲基化酶的角度,分析其原因是___________________________________ 。
(1)目前,基因工程中使用的限制酶主要是从
(2)为在短时间内大量获得目的基因,可用的技术是
(3)将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞之前,一般用
(4)含有某种限制酶的细胞,可以利用限制酶切割外源 DNA,但不破坏细胞自身的 DNA,依据 题意,从甲基化酶的角度,分析其原因是
更新时间:2020-08-28 21:02:10
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【推荐1】乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC 氧化酶和 ACC 合成酶是番茄细胞内合成乙烯的两个关键酶。利用反义 DNA 技术(原理如图 1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2 为融合 ACC 氧化酶基因和 ACC 合成酶基因的反义基因表达载体的结构示意图。回答下列问题:
(1)从番茄细胞中提取 RNA,利用 RT-PCR 技术获取 ACC 氧化酶基因和 ACC 合成酶基因,即利用 RNA 和PCR 获取目的基因。该技术获取目的基因所需要的酶主要有___________ 。
(2)合成出的 ACC 氧化酶基因两端分别含限制酶 BamHⅠ和 EcoRⅠ的酶切位点,ACC 合成酶基因两端含KpnⅠ和 Sau3AⅠ的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:
先用限制酶___________ 分别对 ACC 氧化酶基因和 ACC 合成酶基因进行切割后,再将它们拼接成融合基因,相应的 Ti 质粒和融合基因均使用限制酶___________ 进行切割,以确保融合基因能够插入载体中。载体上卡那霉素抗性基因的作用是_________ 。
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因___________ (填“正向”或“反向”)插入启动子 2A11 的下游,原因是___________ 。
(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,_________ (填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC 氧化(合成)酶基因片段作探针进行检测,理由是__________ 。
(1)从番茄细胞中提取 RNA,利用 RT-PCR 技术获取 ACC 氧化酶基因和 ACC 合成酶基因,即利用 RNA 和PCR 获取目的基因。该技术获取目的基因所需要的酶主要有
(2)合成出的 ACC 氧化酶基因两端分别含限制酶 BamHⅠ和 EcoRⅠ的酶切位点,ACC 合成酶基因两端含KpnⅠ和 Sau3AⅠ的酶切位点,这四种限制酶及其识别序列和切割位点如下图:
限制性核酸内切酶 | 识别序列和切割位点 | 限制性核酸内切酶 | 识别序列和切割位点 |
BamHⅠ | G↓GATCC | KpnⅠ | GGTAC↓C |
EcoRⅠ | G↓AATTC | Sau3AⅠ | ↓GATC |
先用限制酶
(3)为了获得耐运储存、宜储存的番茄,应将融合基因
(4)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,
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【推荐2】图1为胰岛素基因结构与引物位置示意图,图2为pBR322质粒结构示意图,图中 EcoR I、Sma I、BamH I和 HindⅢ为限制酶,箭头或线段所指位点为对应酶切位点,且四种限制酶识别的碱基序列不同。研究人员欲用此质粒构建胰岛素基因的表达载体,培养能产生人胰岛素的大肠杆菌。请回答下列相关问题:
(1)如果用PCR技术扩增图1中的目的基因,则需要图中的引物是_____ ,如果要将图1中的DNA片段完整地复制,则需要图中的引物是______ 。
(2)结合图1和图2可知,可以只选择EcoRI处理目的基因和质粒,但这种选择有一定的缺陷,该缺陷主要是_________________ ,因此最好选用_____ 处理目的基因和质粒。
(3)如果检测目的基因是否导入受体细胞,初步筛选可使用选择培养基对大肠杆菌进行培养,该培养基中应加入_____ ,但在培养基中能生存的大肠杆菌也不一定导入了目的基因,原因是______ ,所以需要进行分子水平的进一步检测。
(1)如果用PCR技术扩增图1中的目的基因,则需要图中的引物是
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【推荐3】在石油开采过程中,利用表面活性剂可提高采收率。但化学合成表面活性剂的生产和使用,也带来一定的环境污染。下图是从含油污水中筛选耐高温、高压的产生生物表面活性剂的菌株的流程图。
回答下面的问题:
(1)上述过程所用的培养液应以石油为______ ,固体培养基的制备过程包括:计算→称量→溶化→______ →倒平板,图中A处应采用______ 法进行接种。
(2)通过上述分离过程,获得16个菌株。如何从这些菌株中进一步筛选耐高压、高温、产生生物表面活性剂的菌种?请写出基本思路_______________ 。
(3)菌种鉴定:根据菌种在平板上形成的______ 的特征,对菌种进行初步鉴定;16S rDNA基因存在于所有细菌中,该基因包含多个恒定区和可变区,恒定区序列基本保守,可变区序列具有种的特异性。利用16S rDNA基因的______ (选填“恒定区”或“可变区”)序列设计引物,PCR扩增16S rDNA片段,然后测序,将测序结果与数据库中相关数据进行比较进而鉴定。
(4)产生物表面活性剂菌株在石油工业应用的生态学意义____________ (写出两项)。
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【推荐1】金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中具有与重金属离子结合能力的蛋白质,决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示,其中A链为编码链、B链为模板链。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞,获得对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。(注:XhoI、KpnI、PstI为不同限制酶的识别位点:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色;ampr基因为氨苄青霉素抗性基因。)
回答下列问题:
(1)获取目的基因
提取枣树细胞的_________ ,经逆转录获得cDNA:为了使PCR扩增后的产物按照正确的方向与已被酶切的载体连接,克隆MT基因时应选择的引物组合是_________ ,并在其______ (填“5'”或“3'”)末端分别添加限制酶________ 和_______ 的识别序列。
(2)构建重组DNA分子
启动子是__________ 识别并结合的部位;基因工程中构建用于原核生物的表达载体时,常用的启动子不包括以下哪一项?________ (A噬菌体基因启动子 B.乳酸菌基因启动子 C.大肠杆菌基因启动子 D.枣树MT基因启动子)
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌
①将得到的混合物导入到用________ 处理的大肠杆菌完成_________ 实验。
②将菌液稀释并涂布在含_________ 的培养基上进行培养后,随机挑取___________ 的单菌落可获得MT工程菌。
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定,可将挑取出的MT工程菌与___________ 分别接种至含一定浓度的镉的LB液体培养基中,置于恒温培养箱中培养,适宜时间后检测菌种数量。
扩大菌种
将MT工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。
回答下列问题:
(1)获取目的基因
提取枣树细胞的
(2)构建重组DNA分子
启动子是
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌
①将得到的混合物导入到用
②将菌液稀释并涂布在含
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定,可将挑取出的MT工程菌与
扩大菌种
将MT工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用细菌计数板对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。
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【推荐2】图示方案为人们获得生物新品种的过程,请回答下列问题:
方案Ⅰ、抗冻蛋白质烟草细胞→抗冻烟草
方案Ⅱ、A基因免疫过的B细胞→体外培养→单克隆体
方案Ⅲ、人的生长激素基因牛的受精卵→早起胚胎受体母牛→转基因牛
(1)基因工程的核心步骤是__________ 。农杆菌转化法中,根据农杆菌的特点,如果将抗冻蛋白基因插入到______________ 上,通过农杆菌的转化作用,就可以使目的基因进入植物细胞,并将其插入到植物细胞中_______________ 上。
(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是__________ ,请写出该方案获得的细胞中遗传信息传递时所遵循的法则__________________ 。
(3)方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因与____ 的启动子等调控组件重组在一起。该方案中的早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定。一般是取处于____________ 时期的____________ 细胞进行检测。
方案Ⅰ、抗冻蛋白质烟草细胞→抗冻烟草
方案Ⅱ、A基因免疫过的B细胞→体外培养→单克隆体
方案Ⅲ、人的生长激素基因牛的受精卵→早起胚胎受体母牛→转基因牛
(1)基因工程的核心步骤是
(2)推测方案Ⅱ中A基因所起的作用是
(3)方案Ⅲ中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素。这需要将人的生长激素基因与
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(0.65)
【推荐3】现代生物技术与应用
如图是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠的过程。
1.技术I中a细胞的名称是______ ,技术II中b细胞的名称是______ 。
2.技术II中,完成过程①需要的酶是______ ,c分子称为______ 。
3.若大鼠甲和大鼠乙体内均带有某种致病基因,则培育出的大鼠丙和大鼠丁携带致病基因的情况是(不考虑基因突变)_______ 。
4.1996年,英国科学家威尔穆特成功培育出了“多利”羊,引起了社会广泛关注。多利 羊的培育采用的是______ (技术I或技术II)。多利羊的培育成功意味着这项技术可能应用于人类,请就该技术的利弊阐述你的观点:________ 。
如图是利用两种不同生物技术将小鼠培育成大鼠的过程。
1.技术I中a细胞的名称是
2.技术II中,完成过程①需要的酶是
3.若大鼠甲和大鼠乙体内均带有某种致病基因,则培育出的大鼠丙和大鼠丁携带致病基因的情况是(不考虑基因突变)
A.只有大鼠丙携带 | B.大鼠丙和大鼠丁均携带 |
C.只有大鼠丁携带 | D.大鼠丙和大鼠丁均不携带 |
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