促红细胞生成素(EPO)能促进骨髓中红系祖细胞增殖、分化成成熟红细胞,从而维持血液中红细胞的数量,用于临床治疗因慢性肾功能不全等所致的贫血。下图表示转EPO基因山羊的培育过程,从其乳汁中可以获得有活性的重组人促红细胞生成素(rhEPO),但科学是一把双刃剑,有人借助基因治疗手段,将EPO基因注入人体,在体内形成局部的EPO制造基地,以此来增加血液中的红细胞含量,从而提高运动成绩,这是基因兴奋剂!这种做法是违法的。回答下列问题:
(1)不是将EPO基因直接导入受精卵,而是经过过程①构建重组表达载体,再经过过程⑤将重组表达载体导入受精卵,其目的是使EPO基因在受体细胞中___ ,能够表达和发挥作用,并遗传给后代。过程①常用到___ 酶,过程⑤常采用___ 仪完成。
(2)图示重组表达载体中,选用某种乳蛋白基因的调控序列作为EPO基因的启动子原件,目的是___ 。
(3)受精卵可以在体外通过___ (填“人工授精”或“体外受精”)技术获得;从___ 。(填“卵巢中采集”或“输卵管中冲取”)的卵母细胞可以直接与用___ (填“假阴道法采集”或“钙离子载体A23187溶液处理”)的精子来完成这一技术过程。
(4)接受EPO基因治疗的人很可能会产生外周血栓和心血管问题,从而患上高血压和中风,原因可能是___ 。
(1)不是将EPO基因直接导入受精卵,而是经过过程①构建重组表达载体,再经过过程⑤将重组表达载体导入受精卵,其目的是使EPO基因在受体细胞中
(2)图示重组表达载体中,选用某种乳蛋白基因的调控序列作为EPO基因的启动子原件,目的是
(3)受精卵可以在体外通过
(4)接受EPO基因治疗的人很可能会产生外周血栓和心血管问题,从而患上高血压和中风,原因可能是
更新时间:2022-03-09 23:11:06
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【推荐1】基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,基本操作流程如图所示,请据图分析回答:
(1)图中A是_______ ,最常用的是_______ ;在基因工程中,需要在限制酶和________ 酶的作用下才能完成剪接。
(2)不同种生物之间基因能够移植成功,从分子水平分析,进行基因工程的主要理论依据是___________ ,也说明了生物共用一套________ 。
(3)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,会导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的原理属于_________________ 。
(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明______________________________ 。
(1)图中A是
(2)不同种生物之间基因能够移植成功,从分子水平分析,进行基因工程的主要理论依据是
(3)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,会导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,使玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的原理属于
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【推荐2】下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lac Z基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。请分析回答下列问题。
回答下列问题。
(1)基因工程的基本操作程序包括:______ 、______ 、______ 和______ 。
(2)过程①选用限制酶的最佳方案是______。
(3)构建基因表达载体时,一般将目的基因插在启动子和终止子之间。启动子的作用是______ ,终止子的作用是______ 。
(4)过程②需要先将大肠杆菌用______ 处理,目的是______ 。
(5)为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中额外加入______ ,培养一段时间后挑选出______ (填“蓝色”或“白色”)的菌落进一步培养,从而获得大量目的菌。
(6)目的基因导入受体细胞后,首先要进行分子水平的检测,常用______ 技术检测目的基因是否翻译出乙肝病毒外壳;其次还需要进行______ 水平的鉴定。
回答下列问题。
(1)基因工程的基本操作程序包括:
(2)过程①选用限制酶的最佳方案是______。
A.只有Bam HI | B.Bam HI和Eco RI | C.Eco RV和Bam HI | D.Eco RV和Eco RI |
(4)过程②需要先将大肠杆菌用
(5)为了筛选含目的基因表达载体的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中额外加入
(6)目的基因导入受体细胞后,首先要进行分子水平的检测,常用
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(0.65)
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【推荐3】加端PCR是使扩增产物的末端加上一段DNA序列的PCR。加端PCR的引物被设计成除与模板配对的那一部分以外再加上若干碱基,以便能使扩增产物的末端加上额外的一段DNA。 hIGF-1 cDNA编码成熟蛋白的序列两端无起始密码子和终止密码子的对应位置,也没有合适的限制酶切割位点。实验人员为了在枯草杆菌中表达hIGF-1,应用加端PCR技术对hIGF-1 cDNA进行改造,以期获得含有hIGF-1成熟蛋白79个氨基酸编码序列,并在两端分别带有PstⅠ和SalⅠ酶切位点的DNA片段。加端PCR技术示意图如下,回答下列问题:
(1)进行加端PCR时应选用的引物是_______ 。
(2)在目的基因的两端添加限制酶切割位点的目的是_______ ,将含有改造后的hIGF-1基因导入枯草杆菌的常用方法是用Ca2+处理枯草杆菌,其目的是_______ ;原核生物作为基因工程的受体细胞的优点有_______ (答出3点)。
(3)限制酶PstⅠ的识别序列及切割位点为-CTGCA↓G-,请根据该序列写出经PstⅠ切割后产生的黏性末端_______ 。
(4)在构建基因表达载体时,使用PstⅠ和SalⅠ酶两种限制酶切割hIGF-1基因和质粒,而不是只选择一种限制酶切割hIGF-1基因和质粒,这样做的优点是_______ (答出2点)。
(1)进行加端PCR时应选用的引物是
(2)在目的基因的两端添加限制酶切割位点的目的是
(3)限制酶PstⅠ的识别序列及切割位点为-CTGCA↓G-,请根据该序列写出经PstⅠ切割后产生的黏性末端
(4)在构建基因表达载体时,使用PstⅠ和SalⅠ酶两种限制酶切割hIGF-1基因和质粒,而不是只选择一种限制酶切割hIGF-1基因和质粒,这样做的优点是
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【推荐1】科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母中,使其产生LTP1蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒,具体的操作过程如图所示。(注:限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是—↓GATC—)
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这在可遗传变异中属于___________ 。
(2)图中所示的基因工程操作过程的A和C分别是___________ 、___________________ 。
(3)由图中可以看出所用的运载体B是___________ 。
(4)请画出LTP1基因被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端:___________ ,请画出B被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端:___________ 。分析LTP1基因和B所形成的黏性末端能否黏合?___________ 。假设能的话,还需利用的一种工具酶是___________ 。
(5)如何检测LTP1基因在啤酒酵母中是否表达?________________________ 。
(1)该技术定向改变了酵母菌的性状,这在可遗传变异中属于
(2)图中所示的基因工程操作过程的A和C分别是
(3)由图中可以看出所用的运载体B是
(4)请画出LTP1基因被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端:
(5)如何检测LTP1基因在啤酒酵母中是否表达?
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【推荐2】已知青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),研究人员发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示)。据图回答下列问题:
(1)在FPP合成酶基因表达过程中,mRNA通过_____ 进入细胞质,完成过程②需要_____________________ 等物质或结构的参与(至少写出3种物质或结构)。
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入_____________________ 和_________________ 基因。
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是____________________________ 。
(1)在FPP合成酶基因表达过程中,mRNA通过
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是
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【推荐3】目前现代生物技术迅速发展井被广泛应用于医疗卫生领域,如生物制药、器官移植、基因治疗等。请回答下列问题:
⑴研究发现,人体缺乏α-抗胰蛋白酶易患肺气肿,科研人员将α-抗胰蛋白酶基因与___________ 等调控组件重组构建基因表达载体,然后通过___________ 技术,导入羊的受精卵中,成功培育出了转基因羊,其乳汁中含有人类的α-抗胰蛋白酶,可用于治疗肺气肿。
⑵机体对移植的异体细胞、组织或器官会产生免疫排斥反应,通过对患者的ES细胞进行___________ ,培育出人造组织器官,进而解决免疫摔斥问题。ES细胞主要来源于早期胚胎的___________ 细胞或原始性腺。
⑶P53基因是人体内的一种抑癌基因,将P53基因与腺病毒拼装而成的重组病毒导入人体可用于治疗肿瘤。拼装该重组病毒所需的工具酶有_________ 。用上述重组病毒治疗肿瘤,二次治疗时,该重组病毒常常无法或很少能进入靶细胞,从而影响治疗效果,原因是________ 。
⑴研究发现,人体缺乏α-抗胰蛋白酶易患肺气肿,科研人员将α-抗胰蛋白酶基因与
⑵机体对移植的异体细胞、组织或器官会产生免疫排斥反应,通过对患者的ES细胞进行
⑶P53基因是人体内的一种抑癌基因,将P53基因与腺病毒拼装而成的重组病毒导入人体可用于治疗肿瘤。拼装该重组病毒所需的工具酶有
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【推荐1】复合型免疫缺陷症(SCID)是一种遗传疾病。患者由于腺苷酸脱氨酶基因缺失,造成体内缺乏腺苷酸脱氨酶;而腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的,因此,患者不能抵抗病原微生物的威胁。1990年研究人员将腺苷酸脱氨酶基因转入取自患者的淋巴细胞中,使淋巴细胞能够产生腺苷酸脱氨酶,然后,再将这种淋巴细胞转入患者体内(如图所示),使患者产生抗体的能力显著改善。
(1)该种治疗方法属于_____________ ,该方法的遗传学原理是_____________ 。
(2)携带人正常ada基因的受体菌与含有人不同基因的受体菌群体称为_____________ 。将人正常ada基因整合到某种病毒核酸上,用到的主要工具有_____________ 和_____________ 。
(3)用病毒感染病人X的T淋巴细胞,筛选出携带人正常ada基因的T淋巴细胞,进行扩大培养后,再注入病人X体内,病毒在整个过程中所起的作用是_____________ ,病人X不会发生免疫排异反应原因是_____________ 。
(4)经过治疗后,康复后的女病人产生的卵细胞中是否存在正常的ada基因?_____________ 。(填“是”或“否”)
(1)该种治疗方法属于
(2)携带人正常ada基因的受体菌与含有人不同基因的受体菌群体称为
(3)用病毒感染病人X的T淋巴细胞,筛选出携带人正常ada基因的T淋巴细胞,进行扩大培养后,再注入病人X体内,病毒在整个过程中所起的作用是
(4)经过治疗后,康复后的女病人产生的卵细胞中是否存在正常的ada基因?
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【推荐2】回答下列(一)、(二)小题:
(一)月季原产中国,被誉为“花中皇后”。其花色明艳,花香悠远,还有一种坚韧不屈的精神,常作为奥运场馆、重大会所的花卉。为控制月季的花期,可进行月季的花药离体培养,流程如下图。
回答下列问题。
(1)花粉粒培养后能发育成单倍体植株,说明生殖细胞和体细胞一样,在离体条件下也具有____________ 的潜能。为避免每次配制培养基时都要称量几十种成分,可以将各种成分按比例配制成浓缩液,即培养基____________ ,使用时根据浓缩比例计算用量,加水稀释。
(2)对外植体进行表面消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑____________ 。选择合适的花蕾,在____________ 条件下除去花瓣,并立即将花药接种到培养基上。
(3)在花药培养中,常常会出现染色体倍性的变化,因此还需要对培养出来的植株作进一步的_____________ 。当植株长到一定程度,可用有机溶剂提取叶子中的叶绿素,然后用__________ (仪器)测定叶绿素的光密度值,推测月季的光合作用能力。
(4)月季花泡酒有活血调经、消肿解毒的作用。当月季栽培成孰开花后,将花蕾晒干放在洁净的玻璃瓶中,让白酒完全浸泡住花蕾,密封并放在低温避光的地方储存一个月后即可食用。如果密封不严则会发酸,原因是____________ 。
(二)镰刀型细胞贫血症是一种严重的遗传病,患者的红细胞在缺氧时变为镰刀状,容易堵塞血管,导致内脏及组织缺氧。科学家利用基因工程的原理设计了一套治疗方案,如图所示,回答下列问题:
(5)基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,为细胞补上___________ 的基因或改变病变的基因、以达到治疗___________ 的目的。
(6)腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。从人体细胞中获得正常基因后,可通过______________ 技术进行扩增,再利用_____________ 把载体基因和正常基因连接起来,构建重组腺病毒载体,再让该病毒载体感染靶细胞。
(7)靶细胞应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有__________ 能力的细胞,这样才能使被转入的基因能长期有效地发挥治疗作用。因此病人的_____________ 是理想的转基因治疗靶细胞。
(8)经过基因工程改造的靶细胞可提取其DNA,根据__________ 原则,通过核酸分子杂交技术进行检测。再将成功导入正常基因的靶细胞进行____________ 培养,使之繁衍成一个新的细胞群体,然后回输到病人的骨髓中,以产生正常的血细胞。
(一)月季原产中国,被誉为“花中皇后”。其花色明艳,花香悠远,还有一种坚韧不屈的精神,常作为奥运场馆、重大会所的花卉。为控制月季的花期,可进行月季的花药离体培养,流程如下图。
回答下列问题。
(1)花粉粒培养后能发育成单倍体植株,说明生殖细胞和体细胞一样,在离体条件下也具有
(2)对外植体进行表面消毒时,既要考虑药剂的消毒效果,又要考虑
(3)在花药培养中,常常会出现染色体倍性的变化,因此还需要对培养出来的植株作进一步的
(4)月季花泡酒有活血调经、消肿解毒的作用。当月季栽培成孰开花后,将花蕾晒干放在洁净的玻璃瓶中,让白酒完全浸泡住花蕾,密封并放在低温避光的地方储存一个月后即可食用。如果密封不严则会发酸,原因是
(二)镰刀型细胞贫血症是一种严重的遗传病,患者的红细胞在缺氧时变为镰刀状,容易堵塞血管,导致内脏及组织缺氧。科学家利用基因工程的原理设计了一套治疗方案,如图所示,回答下列问题:
(5)基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,为细胞补上
(6)腺病毒载体是目前基因治疗最为常用的病毒载体之一。从人体细胞中获得正常基因后,可通过
(7)靶细胞应该是在体内能保持相当长的寿命或者具有
(8)经过基因工程改造的靶细胞可提取其DNA,根据
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(0.65)
【推荐3】CRISPR/Cas9系统作为新一代基因编辑工具,具有操作简便、效率高、成本低的特点。该系统由Cas9和单导向RNA(sgRNA)构成。Cas9是一种核酸内切酶,它和sgRNA构成的复合体能与DNA分子上的特定序列结合,并在PAM序列(几乎存在于所有基因)上游切断DNA双链(如下图所示)。DNA被切断后,细胞会启动DNA损伤修复机制。在此基础上如果为细胞提供一个修复模板,细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变,从而实现基因的编辑。
(1)真核细胞中没有编码Cas9的基因,可利用基因工程的方法构建_____________ ,将Cas9基因导入真核细胞。Cas9是在细胞中的____________ 合成的,而sgRNA的合成需要____________ 酶的催化。
(2)如图所示,CRISPR/Cas9系统发挥作用时,sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为___________ 所以能结合在一起,然后由Cas9催化____________ 水解,从而使DNA分子断裂。
(3)一般来说,在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时,应使用Cas9和_____________ (填“相同”或“不同”)的sgRNA进行基因的相关编辑。
(4)通过上述介绍,你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在_________ 等方面有广阔的应用前景。(至少答出两点)
(1)真核细胞中没有编码Cas9的基因,可利用基因工程的方法构建
(2)如图所示,CRISPR/Cas9系统发挥作用时,sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为
(3)一般来说,在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时,应使用Cas9和
(4)通过上述介绍,你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在
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(0.65)
【推荐1】苏淮猪是采用杂交育种方法,历经12年持续选育,于2011年育成的国家级新品种。而二花脸猪则是分布在太湖流域历史悠久的高产猪种,单胎最多曾诞下42头小猪,是高产仔性能世界纪录的保持者。2021年5月13日,南京农业大学侯黎明教授团队利用混合体细胞克隆技术,进行不同性别的苏淮猪和二花脸猪的混合移植。3头大白母猪先后顺利分娩,先后生下8头苏淮公猪和6头苏淮母猪,同时获得苏淮猪的公、母克隆后代,且每头受体母猪同时生下“龙凤胎”,这是国内首次。回答下列有关问题:
(1)相较于______________ 技术,细胞核移植技术______________ (填“需要”或“不需要”)精卵细胞结合就可以保留______________ 细胞核的所有遗传物质,对个体进行复制。正因如此,后者属于______________ 生殖。
(2)进行动物早期胚胎的体外培养,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加_______________ 。当胚胎发育到______________ 期时,移植到受体动物的______________ 或子宫内。为提高胚胎移植成功几率,在移植前,需对供受体动物进行处理。
(3)此次克隆试验没有得到二花脸猪的后代,原因可能是:______________ 。
(1)相较于
(2)进行动物早期胚胎的体外培养,培养液中除了含有各种无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等营养成分外,还要添加
(3)此次克隆试验没有得到二花脸猪的后代,原因可能是:
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(0.65)
【推荐2】如图为纯种荷斯坦小奶牛的繁殖过程,请据图回答下列问题。
(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是________ 技术,这两种动物繁殖的方式相比,实质性的区别为前者是________ 。
(2)一般用________ 激素对供体母牛做超数排卵处理。
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及________ 等天然成分。
(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛,可采用____________________ 技术将药用蛋白基因导入到____________________ 中,在检测受体细胞中的染色体DNA上是否插入了目的基因时,常采用的方法是______________ 技术,根据是否显示出杂交带进行鉴定。
(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是_______________ 。
(6)已知哺乳动物的早期胚胎发育分为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚几个阶段,那么从受精卵到桑椹胚阶段,细胞分裂的方式是__________________ 。其中________________ 发育成胎儿的各种组织,滋养层发育成胎儿的胎膜和胎盘。胚胎分割是将发育良好、形态正常的__________________ 移入盛有操作液的培养皿中,然后用分割针或者分割刀进行分割。
(1)克隆动物培育过程与图示繁殖过程相比,克隆动物特有的技术手段是
(2)一般用
(3)受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及
(4)如果培育转基因荷斯坦奶牛,可采用
(5)纯种荷斯坦奶牛的胚胎能在受体黄牛的子宫内存活并正常发育的生理原因是
(6)已知哺乳动物的早期胚胎发育分为受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑椹胚→囊胚→原肠胚几个阶段,那么从受精卵到桑椹胚阶段,细胞分裂的方式是
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(0.65)
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【推荐3】请回答下列与哺乳动物精子和卵子发生有关的问题:
(1)精细胞经变形后,____________ 发育形成精子的顶体,顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵母细胞的放射冠和透明带。
(2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于初级卵母细胞阶段。当该细胞发育至____________________ 期时,才具备受精能力。若在_______________________ 观察到两个极体,则表明受精作用过程已完成。
(3)动物的早期胚胎移植到______________ 且生理状态与供体相同的动物体内,使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植。为了获得更多的早期胚胎,常用_____________ 激素对供体进行处理,其目的是获得更多的_______________________________ ,经人工受精后可得到早期胚胎。
(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到合适阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理,这种繁殖方式与克隆同属于________________ 繁殖。
(1)精细胞经变形后,
(2)某动物排卵时,减数第一次分裂尚未完成,此时卵子处于初级卵母细胞阶段。当该细胞发育至
(3)动物的早期胚胎移植到
(4)若要通过胚胎移植获得遗传物质完全相同的两个新个体,可对发育到合适阶段的早期胚胎进行胚胎分割处理,这种繁殖方式与克隆同属于
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