科学家从某细菌中提取抗盐基因,转入烟草并培育成转基因抗盐烟草,培育过程如图1所示,图2为相关限制酶识别序列及切割位点。请回答下列问题。
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(1)利用PCR技术扩增抗盐基因前,需先获得细菌的______ ,在设计引物时需要在两种引物的一端分别加上_____________ 序列, 以便重组质粒的构建和筛选。
(2)若用Sau3A I不同程度的酶切过程①获得的重组质粒,最多可能获得____ 种大小不同的DNA片段。若Sau3AI酶切的DNA末端与BamHI酶切的DNA末端连接,对于该连接部位,能否被BamH I酶识别?_________ (填能、 不能或不一定能)。
(3)步骤①所使用的运载体中未标出的必需元件还有______ ;步骤②中需先用_______ 处理农杆菌以便将重组质粒导入农杆菌细胞;步骤③中通常需要添加酚类物质,其目的是________ 。
(4)将转入抗盐基因的烟草细胞在固体培养基上培育成完整的植株需要用______ 技术, 此过程除营养物质外还必须向培养基中添加_______ .
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(5)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,图3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-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B还含有________ 。 从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是______ 菌落中的细菌。
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(1)利用PCR技术扩增抗盐基因前,需先获得细菌的
(2)若用Sau3A I不同程度的酶切过程①获得的重组质粒,最多可能获得
(3)步骤①所使用的运载体中未标出的必需元件还有
(4)将转入抗盐基因的烟草细胞在固体培养基上培育成完整的植株需要用
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(5)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,图3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-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B还含有
更新时间:2021-01-09 10:27:40
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【推荐1】医学上常使用抗生素治疗由细菌引起的疾病。图 1 中①~⑤分别表示不同抗生素抑制细菌的作用机制,其中②表示抗生素通过损伤细胞膜从而达到抑菌的作用。字母 a、b、c 表示遗传信息的传递过程,F、R 表示不同的结构。图 2 表示该细菌细胞中某基因的表达过程。请回答:
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(1)图 1 中,将 N 个细菌的 F 用 32P 标记后,放在31P 的培养液中连续分裂 m 次,含 31P 标记的细菌有_____________ 个。
(2)根据题意,图 1 中①表示抗生素能够抑制细菌_____________ 从而起到抑菌的作用;④表示抗生素能够抑制细菌 ______ 从而起到抑菌的作用。
(3)细菌在正常状态下,c 过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是__________ 。
(4)图 2 中 a 过程所需的酶是_________ ,如果图中信使 RNA 对应的 DNA 片段连续复制 5 次,共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数目为__________ 个。
(5)在基因工程构建基因表达载体时,常用到图 1 中的 R,原因是含有多个限制酶切点, 在受体细胞中能自我复制,并且含有______________ ,便于筛选出含有目的基因的受体细胞。
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(1)图 1 中,将 N 个细菌的 F 用 32P 标记后,放在31P 的培养液中连续分裂 m 次,含 31P 标记的细菌有
(2)根据题意,图 1 中①表示抗生素能够抑制细菌
(3)细菌在正常状态下,c 过程中遗传信息的传递也会有损失,其原因是
(4)图 2 中 a 过程所需的酶是
(5)在基因工程构建基因表达载体时,常用到图 1 中的 R,原因是含有多个限制酶切点, 在受体细胞中能自我复制,并且含有
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【推荐2】烟草是有重要经济价值的双子叶植物,易受TMV(烟草花叶病毒)感染而大幅度减产。绞股蓝细胞中含有抗TMV基因,能抵抗TMⅤ感染。研究人员利用转基因技术培育出了抗TMⅤ烟草,操作流程如图所示。
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(1)①表示遗传信息流动中的___________ 过程,所需原料为___________ 。过程③所需要的工具酶是____________________________________________ 。
(2)大量扩增目的基因可以使用PCR技术,该技术包括变性、退火、延伸三个步骤,变性这一骤的目的是________________________________ 。
(3)过程④最常用的方法是___________ ,过程⑤用到的细胞工程技术是___________ 。
(4)过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的______________________ ,其中,在个体水平上检验获得的烟草能否抗TM的方法是_________________________________ 。
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(1)①表示遗传信息流动中的
(2)大量扩增目的基因可以使用PCR技术,该技术包括变性、退火、延伸三个步骤,变性这一骤的目的是
(3)过程④最常用的方法是
(4)过程⑥还需要进行基因工程操作步骤中的
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【推荐3】香稻以其清香可口的特色深受消费者喜爱和世界稻米市场的青睐。经研究,证实这种香气物质主要是2-乙酰-1-吡咯啉(简称2-AP)。中国农业大学徐明良课题组发现编码甜菜碱醛脱氢酶的基因Badh2抑制2-AP的生物合成。目前,研究人员采用从细菌内提取出来的CRISPR/Ca89系统对Badh2基因进行切割或导致其突变(工作原理如下图所示),可解除其对香味基因2-AP的抑制,从而增加2-AP的积累和含量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/2/23/2922365298475008/2923449589587968/STEM/800d189451de4e86b69ada3f28275e60.png?resizew=372)
(1)CRISPR/Cas9系统主要包含单链向导RNA和Cas9蛋白两个部分,其中向导RNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与目标DNA(如Badh2基因)按照_________ 原则发生配对时,Cas9蛋白就到相应位置催化_________ (化学键名称)水解,从而剪切此处的DNA序列。一般来说,在对不同DNA进行基因编辑时,应使用_______ (填“相同”或“不同”)的向导RNA进行基因编辑。
(2)构建的CRISPR/Cas9基因表达载体一般包括目的基因、_________ 、________ 终止子等。向导RNA能够识别靶基因DNA。研究发现,向导RNA的序列越短,造成编辑对象与“脱靶”的概率越大,最可能的原因是____________________ 。
(3)CRISPR/Cas9系统对Badh2基因进行切割后与原基因的根本区别是________ 。上述实例说明基因和性状的数量关系是___________ 。
(4)与传统育种相比,利用基因编辑技术可以有效地敲除非香型水稻中的Badh2基因,创造新型香稻品种,此方法的优势在于________ 。(答出1点即可)
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(1)CRISPR/Cas9系统主要包含单链向导RNA和Cas9蛋白两个部分,其中向导RNA的碱基序列可以人为任意设计,当其与目标DNA(如Badh2基因)按照
(2)构建的CRISPR/Cas9基因表达载体一般包括目的基因、
(3)CRISPR/Cas9系统对Badh2基因进行切割后与原基因的根本区别是
(4)与传统育种相比,利用基因编辑技术可以有效地敲除非香型水稻中的Badh2基因,创造新型香稻品种,此方法的优势在于
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【推荐1】科研人员将拟南芥GolS2基因导入水稻体内后,设法使该基因过量表达,产生了较多的糖类化合物,从而大大提升了植株的抗旱能力。回答下列问题:
(1)用_________________ 技术可以在体外大量合成拟南芥GolS2基因。
(2)科学家设法使GolS2基因在水稻体内过量表达,是科学家对运载体上的_______ 进行修饰的结果,该组件的功能:__________________________ 。
(3)为使GolS2基因整合到水稻染色体上,常将目的基因拼接到___________ 上,然后再通过______________ 方法获得稳定遗传的转基因水稻。
(4)细胞内糖类化合物含量增多就能提高抗旱能力,原因是_______________________ 。
(5)对导入了基因表达载体的细胞需进行组织培养,诱使细胞脱分化时需在无菌环境下进行,另外还需满足的条件为________________________ 。
(1)用
(2)科学家设法使GolS2基因在水稻体内过量表达,是科学家对运载体上的
(3)为使GolS2基因整合到水稻染色体上,常将目的基因拼接到
(4)细胞内糖类化合物含量增多就能提高抗旱能力,原因是
(5)对导入了基因表达载体的细胞需进行组织培养,诱使细胞脱分化时需在无菌环境下进行,另外还需满足的条件为
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名校
【推荐2】回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅰ.逆转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图所示。图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因。(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/4/10/2179438217289728/2183621503123456/STEM/727ae7566d2142c4a16e82a7bdb408c7.png?resizew=278)
(1)逆转录的模板是________________ ,原料是_________________________________ 。
(2)在构建重组质粒时,目的基因应插入到该质粒的位置是________________ ,此过程需使用的酶是____________________________ 。为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加________________ 的培养基进行培养。获取大量重组质粒后,将其再转入到某种哺乳动物细胞中,可获得大量重组逆转录病毒。
Ⅱ.如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图。请回答下列问题:
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(3)若A为重组质粒溶液,将其导入原核期受精卵的方法是__________________ ,若A为重组逆转录病毒,还可采取________________ 方法。
(4)小鼠出生后可从其尾巴提取_____________ 分子,通过____________________ 方法,可检测出携带目的基因的小鼠。
(5)若目的基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子小鼠的方法是_________________________________________ 。
Ⅰ.逆转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图所示。图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因。(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点)。
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(1)逆转录的模板是
(2)在构建重组质粒时,目的基因应插入到该质粒的位置是
Ⅱ.如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图。请回答下列问题:
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(3)若A为重组质粒溶液,将其导入原核期受精卵的方法是
(4)小鼠出生后可从其尾巴提取
(5)若目的基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子小鼠的方法是
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【推荐3】RBD是新型冠状病毒表面囊膜S蛋白的受体结合域肽段。Fc为人源抗体IgGⅠ的部分重链,能通过二硫键相结合形成Fc二聚体。科研人员为研制重组蛋白疫苗,构建了融合表达RBD和Fc的重组质粒。实验流程图1如下,请回答下列问题。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/17/c40d39b3-2ffe-4791-aff3-603c72d69f89.png?resizew=652)
(1)通过重叠延伸PCR(重叠链相互搭桥、互为模板而延伸,最终将不同来源的DNA片段拼接起来)获取融合基因。
①第一次PCR和第二次PCR的反应体系中不同的有______ ,第一次PCR中至少经______ 次扩增,可得到末端平齐且含引物2的产物;
②有关基因序列如图2,据图分析,引物1和引物4应选择下列选项的_______
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/4/4f31c4ef-7027-4f93-b4fd-f7dbd5e86254.png?resizew=693)
A.5'CTTGTACAG-----3'
B.5'TGGTTGTGG-----3'
C.5'GCTCACCAT-----3'
D.5'CCACAACCA-----3'
③经第三次PCR获取融合基因,第三次PCR比第一次PCR延伸所需时间______ (填“长”或“短”),原因是______ 。
(2)构建基因表达载体
(3)将目的基因导入人胚胎肾细胞将重组质粒、聚乙烯亚胺溶液加入到状态良好的人胚胎肾细胞培养液中,培养4~5天,分离纯化融合表达蛋白,推测聚乙烯亚胺溶液的作用是______ 。
(4)已知RBD二聚体疫苗比RBD单体疫苗效果更优,推断重组蛋白中Fc的作用是______ 。
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(1)通过重叠延伸PCR(重叠链相互搭桥、互为模板而延伸,最终将不同来源的DNA片段拼接起来)获取融合基因。
①第一次PCR和第二次PCR的反应体系中不同的有
②有关基因序列如图2,据图分析,引物1和引物4应选择下列选项的
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A.5'CTTGTACAG-----3'
B.5'TGGTTGTGG-----3'
C.5'GCTCACCAT-----3'
D.5'CCACAACCA-----3'
③经第三次PCR获取融合基因,第三次PCR比第一次PCR延伸所需时间
(2)构建基因表达载体
分步实验目的 | 简易操作 |
酶切融合基因和质粒pCDNA3.1 | 37℃条件下,酶切8小时,电泳鉴定、回收;酶切位点应添加在引物1和4的① |
获取重组质粒 | 将上述融合基因、质粒和② |
利用大肠杆菌③ | 将产物加入感受态大肠杆菌培养液,培养过夜,提取更多重组质粒 |
(3)将目的基因导入人胚胎肾细胞将重组质粒、聚乙烯亚胺溶液加入到状态良好的人胚胎肾细胞培养液中,培养4~5天,分离纯化融合表达蛋白,推测聚乙烯亚胺溶液的作用是
(4)已知RBD二聚体疫苗比RBD单体疫苗效果更优,推断重组蛋白中Fc的作用是
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【推荐1】【选修3——现代生物科技专题】
科学家为了提高光合作用过程中Rubiaco酶对CO2的亲和力,利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题:
(1)PCR定点突变技术属于_____ (填“基因工程”或“蛋白质工程”)。可利用定点突变的DNA构建基因表达载体,常用______ 将基因表达载体导入植物细胞,还需用到植物细胞工程中的_______ 技术,才能最终获得转基因植物。
(2)PCR过程所依据的原理是_______ 。利用PCR技术扩增目的基因时,需要加入两种引物。一个DNA分子三轮复制以后,含有两种引物的DNA分子有 ____ 个。
(3)目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为_____ 。科研人员通过实验研究发现培育的该转基因植株的光合作用速率并未明显增大,可能的原因是_____ 。
(4)另有一些科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。有关叙述错误的是_____
A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞的全能性最容易表达
B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得多个具有外源基因的后代
科学家为了提高光合作用过程中Rubiaco酶对CO2的亲和力,利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,从而显著提高了植物的光合作用速率。请回答下列问题:
(1)PCR定点突变技术属于
(2)PCR过程所依据的原理是
(3)目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为
(4)另有一些科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中,经培育获得一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。有关叙述错误的是
A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞的全能性最容易表达
B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达
C.人的生长激素基因能在小鼠细胞表达,说明遗传密码在不同种生物中可以通用
D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆),可以获得多个具有外源基因的后代
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【推荐2】青蒿素是目前治疗疟疾的最有效药物之一。紫穗槐二烯合酶(ADS)是青蒿素生物合成途径中重要的酶,科研人员已定位了影响ADS活性的关键氨基酸位点,并利用基因定点突变技术提高了ADS的活性。下图1是原始质粒和两种定点突变引物的示意图,图2是定点突变过程示意图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/ba7d9917-e9a4-4e7d-86d4-6b57ee4a77dd.png?resizew=607)
(1)利用基因定点突变技术提高ADS活性的技术属于____________ 工程。实验室构建含ADS的原始质粒时,用限制酶EcoRⅠ切割载体,再用限制酶MunⅠ切割目的基因,也能将目的基因拼接到载体的切口处,原因是________________________ 。
(2)在PCR反应中,引物的作用是____________ 。定点突变引物F与R序列____________ (填“能”或“不能”)完全互补配对。
(3)系统1和2反应后的产物混合再经____________ (填PCR反应的步骤)即可得到图中的突变质粒和原始质粒,经DpnⅠ酶处理后可得符合要求的产物,据图推测DpnⅠ酶的作用是________________________ 。
(4)为完成转化过程,某同学将大肠杆菌与突变质粒制成混合液涂布在卡那霉素选择培养基上,发现培养基上无菌落出现。请分析该实验失败的原因________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/7/17/ba7d9917-e9a4-4e7d-86d4-6b57ee4a77dd.png?resizew=607)
(1)利用基因定点突变技术提高ADS活性的技术属于
(2)在PCR反应中,引物的作用是
(3)系统1和2反应后的产物混合再经
(4)为完成转化过程,某同学将大肠杆菌与突变质粒制成混合液涂布在卡那霉素选择培养基上,发现培养基上无菌落出现。请分析该实验失败的原因
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【推荐3】回答下列(一)(二)小题
(一)请回答野生酵母的培养和分离及果酒制作实验的有关问题:
(1)从葡萄多年生长的环境中获取少量土样,配制成土壤稀释液,然后取0.1ml稀释液加入到______ 培养基中,用_____ (工具)进行_____ 分离,最后培养得到野生酵母菌。将分离获得的菌种进行诱变培养后,根据不同菌株的____ 特征,分别筛选出高产谷胱甘肽酵母菌(甲)和低产硫化氢的酵母菌(乙)。实验结束后,使用过的培养基应进行灭菌处理才能倒掉,目的是_____________
(2)成熟的紫葡萄,常用_____ (A.高锰酸钾 B.次氯酸钠 C.乙醇 D.无菌水)溶液浸泡约5min,然后制成匀浆放入发酵罐中,并接种相应菌株,发酵获得高品质的葡萄酒。若向发酵罐中加入一定量的_____ ,可获得酒精含量和糖含量较高的果酒。
(二)某小组欲进行基因工程菌的构建与研究。请回答下列问题:
(1)获取上述高产谷胱甘肽酵母菌(甲)的DNA,经____ 酶处理得到DNA片段后建立______ ,从中获取目的基因。
(2)将目的基因与质粒构建成______ ,将其导入低产硫化氢的酵母菌(乙)后,经培养获取大量酵母菌,再通过分离纯化培养,根据______ (A.标记基因的表达 B.目的基因的导入 C.硫化氢的含量 D.谷胱甘肽的含量)检测筛选出优良酵母菌。以上过程中的分离纯化培养相当于动物细胞______ 培养法。
(3)若要培养转基因植物,还需要用到_____________ 技术,培养过程中主要是通过________________ 进行调控。
(一)请回答野生酵母的培养和分离及果酒制作实验的有关问题:
(1)从葡萄多年生长的环境中获取少量土样,配制成土壤稀释液,然后取0.1ml稀释液加入到
(2)成熟的紫葡萄,常用
(二)某小组欲进行基因工程菌的构建与研究。请回答下列问题:
(1)获取上述高产谷胱甘肽酵母菌(甲)的DNA,经
(2)将目的基因与质粒构建成
(3)若要培养转基因植物,还需要用到
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