天然玫瑰因缺少控制合成蓝色色素的基因B而不能开蓝色花。科学家从开蓝色花的矮牵牛中了基因B后,利用生物工程技术培育出了开蓝色花的玫瑰。下图为该育种过程的操作流程。
注:Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因。外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活。限制酶EcoRⅠ、HindⅢ和BamHⅠ的识别序列及切割位点均不相同。
请回答下列问题:
(1)目前获取目的基因的常用方法有:①从_______________ 中获取目的基因;②利用__________ 扩增目的基因。
(2)图中将基因B导入玫瑰细胞的方法称为_____________ 。选择Ti质粒作为运载体的原因是Ti质粒上的__________ 可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
(3)在构建重组Ti质粒时,应选用图中的_________ (限制酶)。有人用该种限制酶分别切割Ti质粒和基因B后混合,加入DNA连接酶进行反应,用得到的混合物直接转化细菌甲。结果得到了四种细菌甲:未被转化的、含环状基因B的、含Ti质粒的和含重组Ti质粒的。筛选目的细菌甲时,先用含_________ 的固体培养基培养,不能生长的是_________ 的细菌甲;然后再将能生长的细菌甲接种到含_________ 的固体培养基中,目的细菌甲在此培养基中___________ (填“能”或“不能”)生长。
注:Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因。外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活。限制酶EcoRⅠ、HindⅢ和BamHⅠ的识别序列及切割位点均不相同。
请回答下列问题:
(1)目前获取目的基因的常用方法有:①从
(2)图中将基因B导入玫瑰细胞的方法称为
(3)在构建重组Ti质粒时,应选用图中的
更新时间:2021-01-14 14:03:29
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【推荐1】风肉一般是以鲜肉为原料,用食盐腌制后,经风干和微生物后发酵而成。在后发酵期,风肉含有耐盐的微生物。某实验小组为研究耐盐微生物的耐盐基因,设计实验如下。回答下列问题。
(1)实验小组为获得耐盐纯培养物A,使用的培养基应是__________ (选填“普通培养基”或“选择培养基”),使用的接种方法是__________ 。
(2)为获得纯培养物A的耐盐基因X,实验小组应用纯培养物提取了DNA。在一定温度下,用二苯胺试剂对DNA进行检测,二苯胺检测DNA的原理是__________ 。获得PCR产物后,用琼脂糖凝胶电泳对PCR产物进行鉴定,影响DNA分子迁移速率的主要因素有__________ (答出两点即可)。
(3)构建成功的表达载体将运用农杆菌介导技术转入某农作物,可获得耐盐转基因植株。与同种非转基因植株的染色体DNA序列相比,转基因植株的染色体DNA含有__________ 。
(4)为验证已获得的耐盐转基因植株具有耐盐性,需设计实验。写出实验思路_____ 。
(1)实验小组为获得耐盐纯培养物A,使用的培养基应是
(2)为获得纯培养物A的耐盐基因X,实验小组应用纯培养物提取了DNA。在一定温度下,用二苯胺试剂对DNA进行检测,二苯胺检测DNA的原理是
(3)构建成功的表达载体将运用农杆菌介导技术转入某农作物,可获得耐盐转基因植株。与同种非转基因植株的染色体DNA序列相比,转基因植株的染色体DNA含有
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【推荐2】科研人员将对绒毛生长有促进作用的胰岛素样生长因子基因(IGF-1G)导入山羊成纤维细胞内,再进行体细胞克隆获得转基因克隆绒山羊,其操作流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)过程甲在构建基因表达载体时,必须使用的工具酶是___________ 。基因表达载体上有RNA聚合酶的识别和结合位点,可驱动IGF-1G转录,该部位被称为___________ 。
(2)过程乙在核移植构建重组细胞时,需要先除去___________ 的核,目的是____________________________________________ 。
(3)培养重组细胞的过程中,向培养液中通入一定浓度CO2的目的是___________________ 。
(4)过程丁通常将发育至___________ 期的早期胚胎移入代孕母羊的子宫内发育。利用胚胎分割和胚胎移植技术可获得多个转基因个体,这体现了早期胚胎细胞的___________ 。
(1)过程甲在构建基因表达载体时,必须使用的工具酶是
(2)过程乙在核移植构建重组细胞时,需要先除去
(3)培养重组细胞的过程中,向培养液中通入一定浓度CO2的目的是
(4)过程丁通常将发育至
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【推荐3】猪繁殖与呼吸障碍综合征病毒(PRRSV)主要感染猪肺泡巨噬细胞(PAM),对养猪业造成巨大损失。体外病理实验中,PAM分离过程繁琐、不能连续传代,且数量有限。利用猪诱导多能干细胞(piPSCs)诱导分化为PAM可解决这一问题。已知CD163是PRRSV的重要受体,也是PAM的重要标记之一,但是piPSCs本身不表达CD163基因。回答下列问题:
(1)与PAM相比,piPSCs的特点是__________ (答出2点)。
(2)体外培养piPSCs的培养液除细胞所需的各种营养物质外,还需加入__________ ;培养piPSCs的培养箱中应含有__________ 气体。
(3)已知CD163不易检测,为了实时监测piPSCs向PAM的转化情况,需要采用基因编辑的方法构建CD163报告载体,再将其导入piPSCs中。具体原理为把CD163基因的调控序列连接到报告基因(易被检测的蛋白质或酶的基因,如荧光素酶基因、绿色荧光蛋白基因等)上,通过检测报告基因的表达产物来“报告”CD163基因的表达。该技术具体的核心操作步骤是__________ ;所选报告基因应该具有的特点是__________ (答出1点)。
(4)已知质粒载体上带有嘌呤霉素抗性标记,将CD163报告载体通过脂质体转染的方式导入piPSCs中,所依据的原理是__________ ;并在添加了__________ 的培养基上培养并收集piPSCs;CD163报告载体导入成功的标志是__________ 。
(1)与PAM相比,piPSCs的特点是
(2)体外培养piPSCs的培养液除细胞所需的各种营养物质外,还需加入
(3)已知CD163不易检测,为了实时监测piPSCs向PAM的转化情况,需要采用基因编辑的方法构建CD163报告载体,再将其导入piPSCs中。具体原理为把CD163基因的调控序列连接到报告基因(易被检测的蛋白质或酶的基因,如荧光素酶基因、绿色荧光蛋白基因等)上,通过检测报告基因的表达产物来“报告”CD163基因的表达。该技术具体的核心操作步骤是
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【推荐1】基因工程技术已在农业生产实践中有广泛的应用,如人们利用苏云金芽孢杆菌中的BT毒蛋白基因,已成功培育出转基因抗虫棉。回答下列问题:
(1)若要快速获得大量的BT毒蛋白基因,可采用PCR技术扩增,此过程中需要_______________ 的催化作用;该技术中每次循环可分为___________________________________ 三步。
(2)获取BT毒蛋白基因的下一步操作是__________ ,这也是基因工程操作的核心环节。将BT毒蛋白基因导入棉花细胞的常用方法是_____________________ 。
(3)BT毒蛋白基因能否在棉花内稳遗传的关键是__________________ , 从个体水平检测BT毒蛋白基因是否成功表达的方法是_________________________________ 。
(4)与其他育种方法相比,利用基因工程技术培育抗虫棉具有的突出优点是_____________________ 。
(1)若要快速获得大量的BT毒蛋白基因,可采用PCR技术扩增,此过程中需要
(2)获取BT毒蛋白基因的下一步操作是
(3)BT毒蛋白基因能否在棉花内稳遗传的关键是
(4)与其他育种方法相比,利用基因工程技术培育抗虫棉具有的突出优点是
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【推荐2】研究发现人溶菌酶(hLZ)是天然抗生素替代品。科学家培育出转入溶菌酶基因山羊,以大规模生产人溶菌酶(从乳汁中提取),过程如下图所示。其中编号①~⑨表示过程;质粒S中的基因Leu通过控制相关酶的合成而影响亮氨酸的合成(亮氨酸是山羊细胞维持生命活动必不可少的一种必需氨基酸),基因GFP控制合成绿色荧光蛋白。四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题:
(1)物质A控制溶菌酶的合成包括转录和翻译两个阶段,涉及的场所主要有______________ 。
(2)过程①通过PCR技术扩增物质A,需要的酶是___________ ;过程②需要的限制酶是___________ ;过程③需要的酶是限制酶和___________ 。
(3)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞,质粒S中用作标记基因的是___________ 和___________ 。为达到筛选目的,培养基的营养成分中应不含有___________ 。将成纤维细胞培养一段时间后观察,筛选出___________ (选填“显示”或“不显示”)绿色荧光的细胞用于过程⑤。
(4)过程④常用___________ 法,过程⑨为___________ 图中早期胚胎的___________ (结构)将发育成转基因羊。
限制酶 | BamH I | Bgl II | Hind III | XbaI |
识别序列和切割位点 | G'GATCC | A'GATCT | A' AGCTT | T' CTAGA |
(1)物质A控制溶菌酶的合成包括转录和翻译两个阶段,涉及的场所主要有
(2)过程①通过PCR技术扩增物质A,需要的酶是
(3)为成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞,质粒S中用作标记基因的是
(4)过程④常用
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【推荐3】研究人员首次成功培育出生物学意义上的“双父无母”的小鼠,它们从完全成熟的雄性实验室小鼠的尾巴中提取皮肤细胞,这些小鼠含有一条X和一条Y染色体,引入特定基因诱导它们重新编程转化为诱导多能干细胞(iPS细胞)。iPS细胞在培养ES细胞的培养基上培养时,一些会自发地失去Y染色体,从而产生“XO”细胞。进一步培养XO细胞发现一些细胞由于细胞分裂错误而发育出两条X染色体(使它们成为雌性染色体)。研究人员发现,用一种叫做逆转素的化合物处理XO细胞会增加XX细胞的数量。随后,研究人员将XX细胞转化为原始生殖细胞,即卵子的前体,随后用信号对这些细胞进行编程,将它们变成卵细胞。一旦用精子受精并植入小鼠子宫,卵子就会产生活的后代。
(1)除上述方法外,制备iPS细胞的方法还有________ ,实验室内培养iPS细胞时,为了保证无毒环境,需要______
(2)该过程运用的生物技术有______ ,某些iPS细胞失去Y染色体后形成的XO细胞仍能存活,推测其原因是____ 。
(3)上述培育小鼠的过程提出了这样一种可能性,即同性伴侣可能会生下拥有双方基因的婴儿。如果成功,可能存在的伦理问题有___ (答一点即可)。
(1)除上述方法外,制备iPS细胞的方法还有
(2)该过程运用的生物技术有
(3)上述培育小鼠的过程提出了这样一种可能性,即同性伴侣可能会生下拥有双方基因的婴儿。如果成功,可能存在的伦理问题有
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【推荐1】PUFAs是多种不饱和键的直链脂肪酸的统称。其中n-3PUFAs和n-6PUFAs是两种重要的不饱和键直链脂肪酸,对于人和动物体生长发育、体格健康有重要作用,但在猪肉等动物肌肉和脂肪组织中含量较少。研究人员从线虫基因组中分别克隆出fat1基因和fat2基因,它们分别是控制n-3PUFAs和n-6PUFAs生成的关键酶基因。研究人员拟培育转fat1和fat2融合基因的转基因猪。利用重叠延伸PCR技术可以实现将两个独立的基因连接获得融合基因,过程如图1所示。图2表示三种限制酶识别序列和切割位点,图3表示构建成功的基因表达载体(注:CMV是EGFP绿色荧光蛋白基因的启动子;CAG是融合基因启动子)。回答下列问题:
(1)从线虫体细胞中提取mRNA利用逆转录过程获取fat1和fat2基因,需要的酶和原料是______ 。利用重叠延伸PCR连接基因过程中PCR1体系与PCR2体系应分别独立进行,原因是______ 。
(2)为了将融合基因准确连接到质粒上,需要在构建的融合基因的两端添加特定的限制酶切割序列,若已知质粒中有EcoRⅠ、BamHⅠ和Bg1Ⅱ三种限制酶的切割位点,则可以在引物1和引物4的______ (填“5’”或“3’”)端,分别添加限制酶______ 的识别序列。
(3)已构建图3所示的表达载体还缺少的组成部分是______ 。构建成功的表达载体利用______ 技术导入受精卵中,可以通过______ 方法检测目的基因是否成功表达。
(1)从线虫体细胞中提取mRNA利用逆转录过程获取fat1和fat2基因,需要的酶和原料是
(2)为了将融合基因准确连接到质粒上,需要在构建的融合基因的两端添加特定的限制酶切割序列,若已知质粒中有EcoRⅠ、BamHⅠ和Bg1Ⅱ三种限制酶的切割位点,则可以在引物1和引物4的
(3)已构建图3所示的表达载体还缺少的组成部分是
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名校
【推荐2】研究人员从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌(A菌),从A菌中提取一种纤维素酶基因(CBHI)并进行PCR扩增,然后与高效表达载体pUT质粒(图1)连接构建成重组质粒并导入A菌,从而获得分解纤维素能力更强的工程菌(B菌)。
(1)CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能与pUT质粒连接,因此在扩增CBHⅡ基因时,需要在两种引物上分别添加____________ 序列和____________ 序列。
(2)为鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒导入A菌,并将其接种在含____________ 的培养基上培养,然后提取3个不同菌落的质粒分别进行双酶切验证将酶切片段和CBHⅡ基因分别进行电泳,结果如下图2所示。据此分析,菌落____________ 中成功导入了重组质粒。
(3)图3中B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。为了使CBHⅡ基因按照正确的方向与已被酶切的pUT质粒连接,图中酶切位点1和酶切位点2所对应的酶分别是___________
______________ 。
(4)为检测B菌的纤维素分解能力,将含有20%纤维素的培养基分为三组,进行不同处理后,在相同条件下培养一段时间,测定培养基中纤维素含量,结果如图4所示,则对照组2 的处理为____________ ,说明____________________________________________________ 。预期该工程菌在处理废弃物及保护环境方面可能的应用,举一个实例。_____________________________________________ 。
限制酶 | 识别序列及酶切位点 |
BglⅡ | A↓GATCT |
BstEⅡ | G↓GTAACC |
SacⅠ | G↓AGCTC |
MspⅠ | G↓CGG |
BamHⅠ | G↓GATCC |
(1)CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能与pUT质粒连接,因此在扩增CBHⅡ基因时,需要在两种引物上分别添加
(2)为鉴定重组质粒是否构建成功,将重组质粒导入A菌,并将其接种在含
(3)图3中B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5′→3′。为了使CBHⅡ基因按照正确的方向与已被酶切的pUT质粒连接,图中酶切位点1和酶切位点2所对应的酶分别是
(4)为检测B菌的纤维素分解能力,将含有20%纤维素的培养基分为三组,进行不同处理后,在相同条件下培养一段时间,测定培养基中纤维素含量,结果如图4所示,则对照组2 的处理为
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【推荐3】研究人员将抗盐基因转入普通烟草培育出抗盐烟草,该过程所用的质粒与含抗盐基因的DNA上相关限制酶的酶切位点分别如图1、图2所示。限制性内切核酸酶BamHⅠ、BclⅠ、Sau3AⅠ、HindⅢ,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓GATCC、T↓GATCA、↓GATC、A↓AGCTT。图3表示该过程中利用含目的基因的农杆菌进行转化作用的示意图。
(1)图1质粒中没有标注出来的基本结构是____________________ 。
(2)限制酶切断的是DNA分子中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的____________ ,该过程还需要水作为反应物。
(3)将上述切开的质粒与目的基因混合,加入DNA连接酶连接后,导入受体细胞(不考虑基因突变),受体细胞的类型包含_______。
(4)图3过程________ (填序号)中发生了基因重组,过程②、③所用的培养基中,通常要调控好_______________________ 两类激素的比例。
(5)鉴定抗盐转基因烟草是否抗盐的方法是______________________________ ,观察转基因烟草的生长状况。
(1)图1质粒中没有标注出来的基本结构是
(2)限制酶切断的是DNA分子中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的
(3)将上述切开的质粒与目的基因混合,加入DNA连接酶连接后,导入受体细胞(不考虑基因突变),受体细胞的类型包含_______。
A.抗X、抗Y | B.抗X、不抗Y |
C.不抗X、抗Y | D.不抗X、不抗Y |
(5)鉴定抗盐转基因烟草是否抗盐的方法是
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