基因工程又叫做DNA重组技术,蛋白质工程是在它的基础上,延伸出来的第二代基因工程,是包含多学科的综合科技工程领域。
(1)____________________ 是基因工程的核心,包括复制原点、启动子、__________ 、终止子、标记基因等,其中标记基因的作用是_________________________________ 。
(2)蛋白质的合成过程是按照克里克提出的_____________ 进行的。基因工程原则上只能生产____________________________ 蛋白质;蛋白质工程可制造新的蛋白质,它的基本途径是:从预期蛋白质的功能出发→_____________________________ →推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
(3)上述过程设计的脱氧核苷酸序列(基因)_____________ (填“是”或“不是”)唯一的,理由是__________________________________________________________ 。
(1)
(2)蛋白质的合成过程是按照克里克提出的
(3)上述过程设计的脱氧核苷酸序列(基因)
更新时间:2022-05-26 08:26:49
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【推荐1】易错PCR是利用低保真的Taq酶和改变PCR的反应条件,降低DNA复制的准确性,在新DNA链的合成过程中增加碱基错配,从而使扩增产物出现较多点突变的一种体外诱导DNA序列变异的方法。从自然界中的生物体内分离得到的天然酶,在工业生产环境中催化效率往往较低。下图是研究人员利用易错PCR技术对某种天然酶进行改造,获得了高催化效率的酶的流程示意图。回答下列问题:___ 。PCR反应体系中需添加引物,引物的作用是___ 。
(2)图中步骤①为易错PCR过程,其扩增过程中需要加入Taq酶,这是因为Taq酶具有___ 的特点。图中步骤②是将构建的重组质粒溶于缓冲液中与用___ 处理的受体菌混合,在一定温度下完成转化。转化是指___ 。
(3)Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,Mg2+可以提高该错配区的稳定性。因此,与普通PCR相比,易错PCR的反应体系中应适当___ (填“提高”或“降低”)Mn2+浓度、___ (填“提高”或“降低”)Mg2+浓度。
(4)阐述通过易错PCR技术改造天然酶与通过蛋白质工程改造天然酶原理的本质区别___ 。
(1)在体外利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是
(2)图中步骤①为易错PCR过程,其扩增过程中需要加入Taq酶,这是因为Taq酶具有
(3)Taq酶的某一区域负责将碱基与模板链正确地互补配对,Mn2+可以降低这一功能;非互补的碱基对由于氢键不易形成,稳定性差,Mg2+可以提高该错配区的稳定性。因此,与普通PCR相比,易错PCR的反应体系中应适当
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【推荐2】生物技术已经渗入到了我们生活的方方面面,比如:
(1)目前临床用的胰岛素生效较慢,科学家将胰岛素B链的第28和29个氨基酸调换顺序,成功获得了速效胰岛素。生产速效胰岛素,需要对________________ (胰岛素/胰岛素mRNA/胰岛素基因/胰岛)进行定向改造。
(2)科学家利用人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,制作出了早早孕试纸。要获得人绒毛膜促性腺激素的单克隆抗体,需要先将______________________ 注射到小鼠体内,培养一段时间之后,将从小鼠脾脏中提取出的________ 和小鼠的骨髓瘤细胞融合,获得杂交瘤细胞。再通过_________ ,筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞,在小鼠腹水或体外扩大培养,获得大量融合肽抗体。
(3)许多不孕不育的夫妇受益于试管婴儿技术,在体外受精前,要对采集到的精子进行________ 处理,才能与卵子受精。受精后形成的受精卵要移入________ 培养液中继续培养一段时间再移植到母亲体内,早期胚胎发育到________ 阶段的某一时刻,会冲破透明带,称之为“孵化”。
(4)生态工程是实现________ 经济最重要的手段之一。在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,保护环境。另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题,其主要体现的生态工程的基本原理是____________________ (只填一个)。
(5)桑基鱼塘生态系统能充分利用废弃物中的能量,形成无废弃物农业,这主要遵循了生态工程_______ 的原理。我国西北一些地区年降雨量较少,适宜种植灌木和草,却被硬性规定种植属于乔木的杨树,致使许多地方的杨树长成半死不活状,结果防护林成为残败的“灰色长城”。其失败的原因主要是违背了_______ 原理。
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【推荐3】(1)逆转录病毒转染法是目前将目的基因导入细胞的最有效的方法。山中伸弥于2006年把c-Myc等4个关键基因通过逆转录病毒转入小鼠的皮肤成纤维细胞,诱导其变成多能干细胞——iPS细胞。在该技术中,逆转录病毒作为___________ (基因工程的工具),它利用外壳蛋白与受体细胞表面的___________ 相互识别而感染皮肤成纤维细胞。若想提高转化效率,可利用___________ 技术改造病毒外壳蛋白。
(2)脂质体介导基因转移的效率很高,是植物转基因技术中常用的方法之一。脂质体是一种用卵磷脂等物 质制备的中空膜泡状结构的人工膜。传统的脂质体是将磷脂、胆固醇或其他脂类的乙醚溶液加入到DNA溶液中,经特殊处理得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡,被受体细胞内吞而实现基因转移。
①脂质体能介导基因转移的原理是细胞膜具有一定的________ ,转移前植物受体细胞首先要_________ 。
②从理论上分析,脂质体对受体细胞___________ (填“有”或“无”)选择性。
③若带有DNA的脂质体小泡导入动物体,能否使受体产生免疫反应?____________________ 。
(3)实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程如图所示,在细胞培养过程中要在细胞培养液中添加一定量的___________ ,以防止培养过程中的污染;丙过程中得到的细胞一般为___________ (填“正常”或“不正常”)核型。
(2)脂质体介导基因转移的效率很高,是植物转基因技术中常用的方法之一。脂质体是一种用卵磷脂等物 质制备的中空膜泡状结构的人工膜。传统的脂质体是将磷脂、胆固醇或其他脂类的乙醚溶液加入到DNA溶液中,经特殊处理得到单层或双层的带DNA的脂质体小泡,被受体细胞内吞而实现基因转移。
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②从理论上分析,脂质体对受体细胞
③若带有DNA的脂质体小泡导入动物体,能否使受体产生免疫反应?
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【推荐1】α1一抗胰蛋白酶(α1-AT)是下呼吸道中最主要的蛋白酶抑制剂,其在血清中含量越低,肺气肿越易发生。α1-AT补充治疗不仅是先天性α1-AT缺乏症的主要治疗方法,而且也为其他炎症性肺疾病的治疗开辟了新的途径。我国科研人员通过基因工程的方法生产α1-AT并用于临床,下图是科研人员选用的载体(图中bp表示碱基对,α1-AT基因为1182 bp)。回答下列问题
注:质粒除图示部位外以及目的基因内部和外部均无XbaI、SacI、HindIII三种限制酶的识别位点。
(1)基因表达载体的作用是____________ (答出2点即可)。质粒中与该作用相关的结构除图中所示外,还有_____ 。
(2)科研人员在构建基因表达载体时选用的限制酶是XbaI和HindIII,操作成功后的基因表达载体长_____ bp。没有选择限制酶XbaI和SacI的理由是_____ 。
(3)从人体获得α1-AT基因后,通过PCR技术快速扩增。PCR反应需在一定的缓冲溶液中才能进行,理由是_____ 。在引物设计上,科研人员在两种引物上分别添加了限制Xba I、HindIII的序列,理由是_____ ,添加位置应位于引物的_____ (填“5'”或“3'”)端。
注:质粒除图示部位外以及目的基因内部和外部均无XbaI、SacI、HindIII三种限制酶的识别位点。
(1)基因表达载体的作用是
(2)科研人员在构建基因表达载体时选用的限制酶是XbaI和HindIII,操作成功后的基因表达载体长
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【推荐2】2021年2月以来,我国各地开始逐步开放全民免费接种新冠疫苗。下图为几种新冠疫苗的制备路径。据图回答下列问题。
(1)路径一中,主要用到的现代生物技术是_____ 。培养装置中含有5%的CO2,其目的是_____ 。培养基中除添加各种营养外,还需添加一定量的_____ ,以防培养过程中的污染。
(2)路径三中,制备蛋白亚单位疫苗过程的核心步骤是_____ ,其目的是_____ 。质粒作为基因工程的运载体,其组成包括_____ 、启动子、终止子和复制原点。为了使“导入”过程更易进行,可用_____ 处理大肠杆菌。S蛋白基因导入大肠杆菌后,是否进行了表达,可从受体菌中提取蛋白质,用_____ 与其杂交,若出现杂交带,则表明该受体菌已合成S蛋白。
(3)路径二、路径三,均含有由RNA经_____ 过程获得的cDNA,在细胞外从cDNA扩增S蛋白基因,需要用到PCR技术,该技术名称是_____ ,利用PCR扩增S蛋白基因的前提是_____ ,以便_____ 。
(4)从免疫学角度分析,新冠疫苗应该具备的特点有_____ 。
(1)路径一中,主要用到的现代生物技术是
(2)路径三中,制备蛋白亚单位疫苗过程的核心步骤是
(3)路径二、路径三,均含有由RNA经
(4)从免疫学角度分析,新冠疫苗应该具备的特点有
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【推荐3】腺病毒能引起人呼吸系统不适等症状,但致死率低。研究发现该病毒可作为基因工程的载体。陈薇等科学家研发了以人5型腺病毒(Ad5)为载体的重组新冠疫苗,这是国内第一个进入临床试验阶段的新冠疫苗。腺病毒载体疫苗生产过程示意图如下:
请分析回答下列问题:
(1)在制备人肾上皮细胞系(293细胞)时,发现培养一段时间,细胞铺满培养瓶后不再分裂,这种现象称为______ 。出现此现象后,需用______ 处理,得到细胞悬液,再进行______ 培养,以获得更多的293细胞。
(2)新冠病毒为RNA病毒,其遗传物质不能直接拼接到质粒上,因此在制备以上疫苗时需先通过______ 过程获得相应的DNA。构建重组腺病毒穿梭质粒,可使用双酶切法,使之产生______ (填“相同”或“不同”)的黏性末端以提高目的基因与质粒重组的成功率。据图可知需将______ 导入293细胞,从而获得转基因腺病毒。
(3)检测转基因腺病毒携带的目的基因是否在人体细胞内表达,可检测细胞内是否含有相应的______ 或抗原分子,若检测抗原分子可用______ 技术获得特异性探针。
请分析回答下列问题:
(1)在制备人肾上皮细胞系(293细胞)时,发现培养一段时间,细胞铺满培养瓶后不再分裂,这种现象称为
(2)新冠病毒为RNA病毒,其遗传物质不能直接拼接到质粒上,因此在制备以上疫苗时需先通过
(3)检测转基因腺病毒携带的目的基因是否在人体细胞内表达,可检测细胞内是否含有相应的
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