电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。请回答下列关于基因工程和蛋白质工程的问题:
(1) 若要获得大量的目的基因片段,可采用________ 技术进行扩增,扩增过程需使用_______ 酶。目的基因进入受体细胞需要__________ 的协助。
(2) 基因工程的核心步骤是________________ ,此过程用到的工具酶是___________ 。
(3)为获得能大量产生蛛丝蛋白的蜘蛛羊,经常采用的受体细胞是受精卵,将目的基因导入此受体细胞常用的方法是________________ 。
(4)若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,应先采用________ 技术检测“蜘蛛羊”乳腺细胞中是否含有目的基因;若已确认此步成功,则应该继续检测是否有________________ 。
(5)蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对________ 进行改造,或制造一种________ 的技术。在该工程中,引起蛋白质空间结构改变的原因是组成该蛋白质肽链的________ 序列发生了改变。
(1) 若要获得大量的目的基因片段,可采用
(2) 基因工程的核心步骤是
(3)为获得能大量产生蛛丝蛋白的蜘蛛羊,经常采用的受体细胞是受精卵,将目的基因导入此受体细胞常用的方法是
(4)若所得到的“蜘蛛羊”乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,应先采用
(5)蛋白质工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对
更新时间:2021-03-04 15:50:54
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【知识点】 基因工程综合
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【推荐1】干扰素是动物体内的一种蛋白质,可用于治疗病毒感染和癌症。长期以来,人们利用相关病毒诱导白细胞产生干扰素,再从血液中提取,但每升血只能提取0.05 μg。1982年,我国科学家通过基因工程技术开发研制出我国首个基因工程药物——重组人干扰素。回答下列相关问题:
(1)相对于从基因组文库中获取的干扰素基因,从经病毒免疫的白细胞中提取mRNA,再逆转录并构建的cDNA文库中获取的干扰素基因,更易在大肠杆菌中合成正常干扰素。从基因表达的角度分析,其原因是_________________ 。
(2)天然的干扰素很难在体外保存,但通过蛋白质工程能得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以_______ 和_______ 的关系为基础,通过_______ 或_______ ,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。
(3)如图为该基因表达载体的构建,需同时用限制酶HindⅢ和BstⅠ处理目的基因和质粒,主要目的是_________________ 。
(4)质粒中lacZ基因编码的半乳糖苷酶,能催化生成蓝色物质从而将细菌染成蓝色。在含有四环素的培养基中,未被转化的大肠杆菌的生长现象是_________ ,含有质粒的大肠杆菌的生长现象是_________ ,含有重组质粒的大肠杆菌的生长现象是_________ ,从而获得所需重组细胞。(注:若能正常生长需要写出菌落特征)
(5)转基因细菌产生的干扰素可能会成为某些人的过敏原,存在潜在风险。有科学家将干扰素基因转入小鼠基因组,获得膀胱生物反应器,最终在尿液中获得干扰素。在该操作中,应使干扰素基因在_________ 细胞中特异性表达。
(1)相对于从基因组文库中获取的干扰素基因,从经病毒免疫的白细胞中提取mRNA,再逆转录并构建的cDNA文库中获取的干扰素基因,更易在大肠杆菌中合成正常干扰素。从基因表达的角度分析,其原因是
(2)天然的干扰素很难在体外保存,但通过蛋白质工程能得到“可保存的干扰素”。蛋白质工程以
(3)如图为该基因表达载体的构建,需同时用限制酶HindⅢ和BstⅠ处理目的基因和质粒,主要目的是
(4)质粒中lacZ基因编码的半乳糖苷酶,能催化生成蓝色物质从而将细菌染成蓝色。在含有四环素的培养基中,未被转化的大肠杆菌的生长现象是
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【推荐2】继哺乳动物乳腺发生器研发成功后,膀胱生物发生器的研究也取得了一定进展。科学家培养出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是______ 。通常采用______ 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组中。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入______ (细胞)中,原因是______ 。
(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的______ 细胞中特异表达,所以一般在基因表达载体中插入特异性表达的启动子,另外该基因的表达载体中还应含有的成分是:______ 、______ 、______ 。
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入
(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的
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【推荐3】GDNF 是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含 GDNF 基因的表达载体(如图 1 所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。请回答:
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是_____ 。
(2)基因工程中最常用的载体是_____ 。构建含 GDNF 基因的表达载体时,需选择图 1 中的_____ 限制酶进行酶切。
(3)经酶切后的载体和 GDNF 基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF 基因与载体正向连接、GDNF 基因与载体反向连接(如图 1 所示)。为鉴定这 3 种连接方式,选择 HpaI 酶和 BamHI 酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA 片段进行电泳分析,结果如图 2 所示。图中第_____ 泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(4)将正向连接的表达载体导入神经干细胞的方法是_____ 。当培养的神经干细胞达到一定的密度时,需进行_____ 培养以得到更多数量的细胞。
(5)科学家使用转基因动物生产药物时通常将药用蛋白基因与_____ 等调控组件重组在一起导入哺乳动物的受精卵中,使转基因动物通过分泌的乳汁来生产药物,此转基因动物被称作_____ 。
(1)在分离和培养大鼠神经干细胞的过程中,使用胰蛋白酶的目的是
(2)基因工程中最常用的载体是
(3)经酶切后的载体和 GDNF 基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF 基因与载体正向连接、GDNF 基因与载体反向连接(如图 1 所示)。为鉴定这 3 种连接方式,选择 HpaI 酶和 BamHI 酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA 片段进行电泳分析,结果如图 2 所示。图中第
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