研究发现,增强子是基因转录的调控序列,具有促进启动子表达下游基因的作用;增强子可以位于基因的5'端,也可以位于基因的3'端。人肺特异性X蛋白(LUNX)基因是某种肺癌诊断的标志物,为了研究LUNX基因的增强子是否具有增强基因表达的功能以及其发挥作用的位置是位于启动子的上游还是下游。科研人员从人类全基因组序列数据库中利用生物信息学的方法筛选并利用PCR技术扩增了3个LUNX基因增强子片段(En,表示E1~E3),分别定向连接到pGL3载体中荧光素酶报告基因(luc+)启动子(SV40启动子)的上游和下游,如图所示,并通过相关技术检测荧光素酶的活性从而对增强子的功能进行判断,luc+的表达强度越强,荧光素酶的活性越高。
(1)为了扩增以上3个LUNX基因增强子片段,需要人为设计合适的引物,在上述实验中共需要设计______________________ 种引物用于PCR反应体系;为了定向连接到pGL3载体中,在引物5'端需要引入的限制性酶切位点为______________________ 种,PCR每次循环一般可以分为______________________ 三步。
(2)以上3个LUNX基因增强子片段经回收、纯化、测序正确后,将双酶切后的PCR产物分别定向连接到用______________________ 双酶切和______________________ 双酶切的pGL3载体中,构建LUNX基因增强子分别位于报告基因上游和下游的载体,载体中的氨苄青霉素抗性基因Ampr可用来____________ ,画出E1连接到pGL3载体报告基因下游的图谱。__________
(3)根据相关实验技术对荧光素酶的活性进行检测,结果如图3所示,
根据结果得出的结论是______________________ 。
(1)为了扩增以上3个LUNX基因增强子片段,需要人为设计合适的引物,在上述实验中共需要设计
(2)以上3个LUNX基因增强子片段经回收、纯化、测序正确后,将双酶切后的PCR产物分别定向连接到用
(3)根据相关实验技术对荧光素酶的活性进行检测,结果如图3所示,
根据结果得出的结论是
更新时间:2022-01-15 18:00:07
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【推荐1】为评估外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对生态环境的影响,研究人员在种植转基因菊花的第二年,随机选取转基因菊花株系及周边非转基因菊花和各种杂草,提取DNA.根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增,电泳结果如图。回答下列问题:
(1)将外源基因Vgb整合到菊花细胞需要先构建基因表达载体,构建基因表达载体时,需要使用的酶有_____ 。重组载体进入菊花细胞并在细胞内维持稳定和表达的过程称为_____ 。构建基因表达载体时,外源基因Vgb插在启动子的上游,则在菊花细胞中检测不到表达产物,主要原因是_____ 。
(2)设计引物是PCR技术的关键步骤之一、根据Vgb设计特异性引物进行PCR扩增,某同学设计的一组引物(只标注了部分碱基序列)为 ,此引物设计_____ (填“合理”或“不合理”),说明理由:_____ 。
(3)设置空白对照的目的是_____ 。对于外源基因Vgb在菊花中的稳定性以及对周边植物的影响方面,图中实验结果表明_____ 。
(1)将外源基因Vgb整合到菊花细胞需要先构建基因表达载体,构建基因表达载体时,需要使用的酶有
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【推荐2】孢堆黑粉菌是一种真菌,能引起玉米患丝黑穗病。科研人员将水稻细胞中的几丁质酶基因导入玉米细胞中,使玉米获得了抗丝黑穗病的能力。请回答下列问题:
(1)为获得水稻的几丁质酶基因,可提取水稻细胞的mRNA,在________ 酶的作用下合成多种互补DNA片段,再与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群叫作水稻的________________ ,利用PCR技术扩增获取的目的基因的前提,是有________________ ,以便合成合适的引物。
(2)用农杆菌转化法导入目的基因时,需要先将目的基因整合到________ 。自然条件下,农杆菌更容易感染植物的受伤部位,原因是________________________ 。
(3)基因工程和杂交育种所依据的遗传学原理是________________ 。可通过基因工程的方法让玉米获得水稻的抗丝黑穗病的能力,而不能通过杂交育种的方式实现,体现了基因工程育种具有________________ 的突出优点。
(1)为获得水稻的几丁质酶基因,可提取水稻细胞的mRNA,在
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解题方法
【推荐3】工程菌是指用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。下图是利用大肠杆菌生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。(1)启动子是_____ 的识别和结合部位。图中胰岛素基因以_____ 链作为模板进行转录。
(2)构建基因表达载体时一般至少需要两种限制酶,以防止____ 和目的基因与质粒的反向连接。为了使目的基因与载体能正确连接,需要在引物的____ 端添加限制酶_____ 的识别序列。
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真题
名校
【推荐1】人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)为获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取_____ 合成总cDNA,然后以cDNA为模板,采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。_____
(2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是_____ (填写字母,单选)。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,其目的是_____ 。
(4)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比,选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是_____ 。
(5)为证明rHSA具有医用价值,须确认rHSA与_____ 的生物学功能一致。
(1)为获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取
(2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,其目的是
(4)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才有活性。与途径Ⅱ相比,选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是
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【推荐2】随着科学技术的发展,人们可以根据需求来改造生物的性状。如图是利用奶牛乳汁生产人类血清白蛋白的图解,请据图回答下列问题:
(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有:核移植、动物细胞培养等。在基因工程中,我们称②为____________ ,在②进入③之前要用____________ 等工具来构建基因表达载体,能实现②进入③的常用方法是__________________ 。
(2)图中①一般用____________ 处理可以得到③,从③到④的过程中一般利用去核后未受精的卵母细胞作为受体,而不用普通的体细胞,原因是卵母细胞大、易操作、营养物质多,卵母细胞的细胞质存在激发细胞核全能性表达的物质。
(3)⑦是⑥的后代,但是⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似,原因是__________________ 。如果②的数量太少,常用____________ 来扩增。要实现⑦批量生产人类血清白蛋白,则要求③的性染色体是______ ,利用该方法得到的动物叫做____________ 。
(1)在此过程中涉及到的细胞水平现代生物技术手段主要有:核移植、动物细胞培养等。在基因工程中,我们称②为
(2)图中①一般用
(3)⑦是⑥的后代,但是⑦的遗传性状和荷斯坦奶牛最相似,原因是
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【推荐3】科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组,并成功地在大肠杆菌中得以表达。但在进行基因工程的操作过程中需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是,请据图回答:
(1)过程①所需要的酶是____________ 。一般采用PCR技术扩增目的基因,前提要有一段已知目的基因的核苷酸序列,原因是________________________ 。
(2)在构建基因表达载体的过程中,用____________ 切割质粒,获取目的基因时只能用一种限制酶,应用__________________ 切割目的基因所在的外源DNA。用限制酶切割目的基因和载体后形成的黏性末端在DNA连接酶的催化作用中通过____________ 原则进行连接。人的基因之所以能与大肠杆菌的DNA分子进行重组,原因是____________________________________ 。
(3)在过程③中一般将受体大肠杆菌用CaCl2溶液(Ca2+)进行处理,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,这种细胞称为____________ 。
(1)过程①所需要的酶是
(2)在构建基因表达载体的过程中,用
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【推荐1】科学家从预期人的生长激素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了双链DNA片段,获得双链DNA。科学家将人的生长激素基因与大肠杆菌的质粒进行重组,并使其成功地在大肠杆菌中表达。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是 -↓GATC-。据图回答:
(1)为了精确地获取图中的重组质粒,应用____________ 切割质粒,用____________ 切割目的基因。
(2)将基因表达载体导入大肠杆菌B之前,要将大肠杆菌B放入一定浓度的___________ 溶液中处理,使之成为感受态的大肠杆菌。
(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组拼接是因为_______________ 。人的生长激素基因能在细菌体内成功表达是因为______________ 。
(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上能够生长,说明该菌已导入了__________ ,反之则没有导入。
(5)上述方法制备人的生长激素,运用的现代生物技术是____________ 。
(1)为了精确地获取图中的重组质粒,应用
(2)将基因表达载体导入大肠杆菌B之前,要将大肠杆菌B放入一定浓度的
(3)人的基因之所以能与大肠杆菌的质粒进行重组拼接是因为
(4)将得到的大肠杆菌B涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上能够生长,说明该菌已导入了
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【推荐2】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
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非选择题-实验题
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【推荐3】从世界上诞生第一只转入绿色荧光蛋白基因的转基因猴,到我国科学家首次培育出体细胞克隆猴,非人灵长类动物成为解决人类疾病问题理想的实验动物模型。回答下列问题。
(1)PCR技术扩增绿色荧光蛋白基因的过程中,子链的合成是在耐高温的DNA聚合酶作用下,将脱氧核苷酸接入引物的__________ 端。构建的基因表达载体包含绿色荧光蛋白基因、__________ 、启动子、终止子和复制原点等。后续实验须从转基因猴的细胞中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂交,目的是__________ 。
(2)医学研究中,使用同一供体得到的体细胞克隆猴作为实验动物可避免因个体差异导致的误差,根本原因是___________ 。培育克隆猴过程中,在卵母细胞处于__________ 期进行显微操作去核。实验所用的体细胞大多来自胎猴,选用成年猴细胞成功率较低的原因是__________ 。
(1)PCR技术扩增绿色荧光蛋白基因的过程中,子链的合成是在耐高温的DNA聚合酶作用下,将脱氧核苷酸接入引物的
(2)医学研究中,使用同一供体得到的体细胞克隆猴作为实验动物可避免因个体差异导致的误差,根本原因是
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