肠道微生物对宿主健康具有重要影响,但目前缺乏对特定菌株进行基因编辑的有效手段。科研人员尝试使用M13噬菌体作为载体,对大肠杆菌进行基因编辑。
(1)M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌,其蛋白质外壳留在菌体外,头部的_____ 注入菌体内,指导子代噬菌体的复制增殖。与T2噬菌体不同,被M13噬菌体侵染的大肠杆菌不发生裂解。
(2)科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组,构建重组基因编辑质粒(pCG)、如图1。
①构建PCG需要用到的工具酶有_____ 。
②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)经_____ 过程形成的RNA,会靶向结合绿色荧光蛋白基因,从而使Cas酶能够切割绿色荧光蛋白基因。
(3)科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌,获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠,一段时间后,将小鼠分为实验组和对照组。其中,实验组小鼠用添加含_____ 的M13噬菌体和_____ 的饲料喂养,以筛选获得肠道微生物被基因编辑的小鼠。本实验对照组使用的质粒应当包括图1中的_____ 。
a、Cm+ b、sgfp c、Ori d、Cas
(4)为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性,科研人员检测肠道微生物的变化,结果如图2。
①图2中,标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物,b区域代表含有_____ 荧光的微生物。
②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。_____
③图2表明,实验中M13噬菌体能_____ 。
(1)M13噬菌体与T2噬菌体相似、能够侵染大肠杆菌,其蛋白质外壳留在菌体外,头部的
(2)科研人员将绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)、Cas酶基因与利用特定方法得到的M13噬菌体的环状DNA进行重组,构建重组基因编辑质粒(pCG)、如图1。
①构建PCG需要用到的工具酶有
②以PCG的绿色荧光蛋白基因特异性序列(sgfp)经
(3)科研人员将绿色荧光蛋白基因和红色荧光蛋白基因导入大肠杆菌,获得GS菌株。先用添加GS菌株的饲料喂养小鼠,一段时间后,将小鼠分为实验组和对照组。其中,实验组小鼠用添加含
a、Cm+ b、sgfp c、Ori d、Cas
(4)为确认M13噬菌体作为载体对大肠杆菌进行基因编辑的可行性和特异性,科研人员检测肠道微生物的变化,结果如图2。
①图2中,标号为a、c的区域分代表含有红色荧光的微生物和无荧光的微生物,b区域代表含有
②图3-1为实验组第0天小鼠肠道微生物的荧光情况。请在答题纸的图3-2中标注该组小鼠第14天时肠道微生物的荧光区域编号。
③图2表明,实验中M13噬菌体能
更新时间:2022-04-03 12:59:48
|
相似题推荐
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图是赫尔希和蔡斯研究遗传物质实验中的物质示意图及实验过程图,请回答下列问题。
(1)图三中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图二中的________ 。如果用32P标记噬菌体的DNA,标记元素所在部位是图一中的________ 。
(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料,其原因之一是____________________________ 。采用的实验方法是______________ 。
(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是_________________________________________ 。
(4)仅有图三的实验过程,_____ (“能”或“不能”)说明蛋白质不是遗传物质,原因是 ________ 。
(5)实验中,若用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌:
①在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是_____________________________ 。
②由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是___________________________ 。
b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将____________ (填“是”或“不是”)误差的来源,理由是___________________________ 。
(1)图三中用35S标记噬菌体蛋白质外壳,标记元素所在部位是图二中的
(2)赫尔希和蔡斯选用噬菌体作为实验材料,其原因之一是
(3)实验中采用搅拌和离心等手段,目的是
(4)仅有图三的实验过程,
(5)实验中,若用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌:
①在理论上,上层液放射性应该为0,其原因是
②由于实验数据和理论数据之间有较大的误差,由此对实验过程进行误差分析:
a.在实验中,从噬菌体和大肠杆菌混合培养,到用离心机分离,这一段时间如果过长,会使上清液的放射性含量升高,其原因是
b.在实验中,如果有一部分噬菌体没有侵染到大肠杆菌细胞内,将
您最近一年使用:0次
非选择题-实验题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐2】朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。按照图示1→2→3→4进行实验,验证朊病毒侵染因子是蛋白质,题中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。请据图分析回答下列问题:(1)本实验采用的研究方法是_______ 。
(2)从理论上讲,经1→2→3→4实验离心后,沉淀物中_______ (填“能大量”或“几乎不能”)检测到32P,出现上述结果的原因是:_______ 。
(3)如果再添加一个试管5,从试管2中提取朊病毒后,先加入试管5,同时添加35S标记的(NH4)235SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于_______ 中,原因是:_______ 。
(4)绝大多数生物以DNA作为遗传物质的原因是:与RNA相比,DNA分子_______ 。
a.结构简单b.碱基种类多 c.结构相对稳定 d.复制的准确性高
(2)从理论上讲,经1→2→3→4实验离心后,沉淀物中
(3)如果再添加一个试管5,从试管2中提取朊病毒后,先加入试管5,同时添加35S标记的(NH4)235SO4,连续培养一段时间后,再提取朊病毒加入试管3,培养适宜时间后离心,检测放射性应主要位于
(4)绝大多数生物以DNA作为遗传物质的原因是:与RNA相比,DNA分子
a.结构简单b.碱基种类多 c.结构相对稳定 d.复制的准确性高
您最近一年使用:0次
非选择题-实验题
|
较难
(0.4)
【推荐3】下图为用32P标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌(T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌细胞内)的实验,据图回答下列问题:)
(1)该实验最关键的设计思路是______________________________________________________________ 。
(2)噬菌体在增殖过程中利用的模板和酶的提供者分别是_____________________ 和_________________ 。
(3)在实验中用35S标记T2噬菌体的蛋白质,搅拌的目的是____________________ ,搅拌不充分带来的结果是______________________________________________ 。
(4)T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)__________ 。
A.甲组-上清液-① B.乙组-上清液-② C.甲组-沉淀物-③ D.乙组-沉淀物-④
(1)该实验最关键的设计思路是
(2)噬菌体在增殖过程中利用的模板和酶的提供者分别是
(3)在实验中用35S标记T2噬菌体的蛋白质,搅拌的目的是
(4)T2噬菌体与细菌保温时间长短与放射性高低的关系图可能如下,下列关联中最合理的是(甲组为35S标记的T2噬菌体,乙组为32P标记的T2噬菌体)
A.甲组-上清液-① B.乙组-上清液-② C.甲组-沉淀物-③ D.乙组-沉淀物-④
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
名校
【推荐1】CD87是一种癌细胞膜上的受体蛋白,与癌细胞的转移和增殖有关。研发针对CD87的抗体类药物能提高癌症的治愈率。
(1)单克隆抗体制备过程如图1所示:
细胞①表示小鼠的____ 细胞,使用HAT培养基筛选获取杂交瘤细胞的原理是____ ;获取杂交瘤细胞后,需在全营养培养基中培养一段时间,目的是____ 。采用____ 法获取单细胞,并培养形成克隆。通过筛选的杂交瘤细胞可通过注入小鼠腹腔或在培养液中进行扩大培养并不断产生单克隆抗体。
(2)双特异性抗体是指同时具有两种抗原结合位点的人造抗体,研究人员利用基因工程和发酵工程技术制备具有CD3和CD87结合位点的双特异性抗体(见图2)。
备注:CD3是T细胞表面特异性抗原,在所有T细胞膜上均有表达。该抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力
①设计目的基因序列:通过查阅基因数据库,获得CD3和CD87蛋白对应的碱基序列和氨基酸序列,为使两种抗体蛋白能结合形成有功能的抗体,利用计算机辅助设计技术,设计改造蛋白质的____ ,推测其可能的氨基酸序列和碱基序列。
②获取目的基因:利用____ 获取目的基因后,通过PCR扩增,采用的引物如图3所示。
③构建重组质粒:选用含LacO位点的质粒作为载体。LacO位点常与阻遏蛋白结合,阻止RNA聚合酶的移动,环境中的乳糖能解除阻遏蛋白的作用。将目的基因与质粒连接,形成图4所示的重组质粒。LacO位点的作用是____ 。
④重组质粒的导入和检测:将重组质粒与经低温、低浓度CaCl2处理的大肠杆菌共培养一段时间,将菌种接种在含四环素的培养基中培养一段时间,获得的大肠杆菌需鉴定是否含有重组质粒,原因是____ 。提取大肠杆菌总DNA后,根据表中4种限制酶的识别序列,采用____ 酶进行酶切,电泳后若存在1150bp左右长度的条带,则说明导入了重组质粒。
⑤双特异性抗体的生产:将筛选出的大肠杆菌扩大培养后,接种在发酵罐中进行大规模发酵。生产过程中需要持续检测的指标是____ (写出3个)。
(3)相对于单克隆抗体,图示双特异性抗体在治疗癌症时的效果更好,推测原因是____ 。
(1)单克隆抗体制备过程如图1所示:
细胞①表示小鼠的
(2)双特异性抗体是指同时具有两种抗原结合位点的人造抗体,研究人员利用基因工程和发酵工程技术制备具有CD3和CD87结合位点的双特异性抗体(见图2)。
备注:CD3是T细胞表面特异性抗原,在所有T细胞膜上均有表达。该抗原被激活后,能极大促进T细胞的免疫效力
①设计目的基因序列:通过查阅基因数据库,获得CD3和CD87蛋白对应的碱基序列和氨基酸序列,为使两种抗体蛋白能结合形成有功能的抗体,利用计算机辅助设计技术,设计改造蛋白质的
②获取目的基因:利用
③构建重组质粒:选用含LacO位点的质粒作为载体。LacO位点常与阻遏蛋白结合,阻止RNA聚合酶的移动,环境中的乳糖能解除阻遏蛋白的作用。将目的基因与质粒连接,形成图4所示的重组质粒。LacO位点的作用是
④重组质粒的导入和检测:将重组质粒与经低温、低浓度CaCl2处理的大肠杆菌共培养一段时间,将菌种接种在含四环素的培养基中培养一段时间,获得的大肠杆菌需鉴定是否含有重组质粒,原因是
酶 | 识别序列 |
EcorI | 5’-G^AATTC-3’ |
BgIII | 5’-A^GATCT-3’ |
BamHI | 5’-G^GATCC-3’ |
XhoI | 5’-C^TCGAG-3’ |
备注:“^”表示酶切位点 |
(3)相对于单克隆抗体,图示双特异性抗体在治疗癌症时的效果更好,推测原因是
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
【推荐2】由M基因编码的M蛋白是一类广泛存在于动植物中的金属结合蛋白,具有吸附重金属的作用,它能在大肠杆菌和动物A的肝细胞中特异性表达。现设计实验如下:
1.实验一:科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图1所示。
2.实验二:将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌,如图2所示。
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的____________ 断开。
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是________________________ 。
(3)图1中②所使用的技术叫____________ 。与胚胎细胞核移植技术相比,体细胞核移植技术的成功率____________ 。从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞,在形态上表现为细胞体积小,细胞核大,核仁明显,功能上具有____________ 。
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体,简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路。
(5)根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图2甲),通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为____________ 。实验二中,PCR所用的DNA聚合酶扩增出的M基因的末端为平末端。由于载体E只有能产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P将M基因接入载体E。载体P和载体E的酶切位点及相应的酶切序列如图2乙所示。
①选用____________ 酶将载体P切开,再用____________ DNA连接酶将M基因与载体P相连,构成重组载体P′。
②由于载体P'不具有表达M基因的____________ 故应该选用____________ 酶组合对载体P'和载体E进行酶切,将切下的M基因和载体E用DNA连接酶进行连接,将得到的混合物导入到用____________ 离子处理的大肠杆菌,筛出M工程菌。
(6)M基因在工程菌的表达量如图所示。请回答该结果能否说明已经成功构建了具有较强吸附废水中重金属能力的工程菌的理由____________ 。
1.实验一:科研人员将外源DNA片段F插入M基因的特定位置,再通过一定的技术手段获得M基因失活的转基因克隆动物A,流程如图1所示。
2.实验二:将M基因导入大肠杆菌构建具有吸附重金属的作用的工程菌,如图2所示。
(1)在构建含有片段F的重组质粒过程中,用于切割质粒DNA的工具酶能将特定部位的两个核苷酸之间的
(2)在无菌、无毒等适宜环境中进行动物A成纤维细胞的原代和传代培养时,需要定期更换培养液,目的是
(3)图1中②所使用的技术叫
(4)鉴定转基因动物:以免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合,筛选融合杂种细胞,制备M蛋白的单克隆抗体,简要写出利用此抗体确定克隆动物A中M基因是否失活的实验思路。
(5)根据M蛋白cDNA的核苷酸序列设计了相应的引物(图2甲),通过PCR扩增M基因。已知A位点和B位点分别是起始密码子和终止密码子对应的基因位置。选用的引物组合应为
①选用
②由于载体P'不具有表达M基因的
(6)M基因在工程菌的表达量如图所示。请回答该结果能否说明已经成功构建了具有较强吸附废水中重金属能力的工程菌的理由
您最近一年使用:0次
非选择题-解答题
|
较难
(0.4)
【推荐3】土壤盐渍化影响水稻生长发育。科研人员将水稻耐盐基因OsMYB56导入不耐盐碱水稻品种吉粳88中,培育出了4株耐盐碱水稻新品种。其操作流程及相关限制酶识别序列和切割位点如下图,图中I~III为限制酶的酶切位点,bar为抗除草剂基因,Kanr为卡那霉素抗性基因。请回答:
(1)过程①需要________ 的催化。过程③需要用________ 处理根瘤农杆菌,使其成为感受态细胞。
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是_________ 和________
5'一CGCGGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG一3'
5'一CGAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA一3'
(3)花椰菜病毒启动子含有________ 的核苷酸序列,本研究中设计两个相同启动子分别连接bar和目的基因,其目的是________ 。
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用HindIII完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交带结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有___ 。
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明HindIIII消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入到受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
限制酶 | EcoRI | BamHI | HindIII | SacI |
识别序列和切制位点 | G1AATTCG | G1ATCC | A1AGCTT | GAGCT1C |
(1)过程①需要
(2)过程①所用引物如下,则过程②使用的限制酶是
5'一CGCGGATCCATGAGAAAGGGCCCGTGG一3'
5'一CGAGCTCCTATCCCCAGAGAGGTAGCGA一3'
(3)花椰菜病毒启动子含有
(4)科研人员采用特定的方法大量提取成功转化的4株植株叶片的基因组DNA(目的基因中不含AAGCTT),用HindIII完全消化,消化产物经电泳、转膜后与目的基因的探针杂交,其杂交带结果如图所示(图中数字标号代表转化成功的植株)。下列有关分析正确的有
①还有不含目的基因的DNA条带在图中没有显示
②杂交带位置不同说明HindIIII消化形成的DNA片段长度不同
③相同位置上杂交带对应DNA片段的脱氧核苷酸序列相同
④目的基因插入到受体细胞核DNA的位置和数量都是随机的
您最近一年使用:0次