组卷网 > 高中生物综合库 > 生物技术与工程 > 基因工程 > 基因工程的基本操作程序 > 目的基因的获取 > PCR扩增的原理与过程
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:130 题号:16085935
当地时间2022年1月7日,马里兰大学医学院团队表示对一名患有晚期心脏病的57岁男子实施了全球首例猪心脏移植手术。事实上,这颗猪心脏并非完全是传统意义上的猪的心脏,而是经过了基因编辑的心脏。马里兰大学医学中心表示,他们在供体猪中进行了10个独特的基因编辑敲掉了3个会引发免疫排斥反应的猪的基因和1个会导致心脏组织过度生长的猪的基因,并插入了6个来自人类的基因。用重组DNA技术可以赋予猪新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。回答下列问题:

(1)在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制酶的切割位点如图所示:常用的DNA连接酶有E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中______酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA连接酶连接。上图中______酶切割后的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是______
(2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能______;质粒DNA分子上有______,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因,如某种抗生素抗性基因,利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是____________
(3)如果要在短时间内获得较多的目的基因,通常采用______技术,该技术的原理是______。在操作步骤中需要加热至90~95℃使__________________,然后降温至55~65℃,其目的是____________
(4)如果检测发现目的基因随质粒被成功导入了受体细胞,但却没有检测到目的基因相对应的蛋白质,应考虑位于目的基因首端的______和末端的______是否设计好,并从这方面进行改善。

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【推荐1】PCR技术是20世纪80年代发展起来的新技术,广泛应用于分子生物学、基因工程及其他与DNA鉴定相关的领域,如疾病检测、商品检疫、法医鉴定等。回答下列问题:
(1)引物是PCR技术中的关键物质。利用PCR技术扩增某个致病基因时,所设计的一对引物必须具备________________的特点。
(2)将PCR所需的物质准备完毕后,在PCR仪上用94~96℃的温度预热5 min,其目的是_______________。温度降低到50~60℃后,发生_________,将温度回升至72℃,反应体系中的________酶催化________合成双链DNA。
(3)多重PCR技术在一个反应体系中使用两对以上的引物,可应用于检测食品中的多种致病菌,原因是__________________________
2021-04-15更新 | 354次组卷
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【推荐2】真菌AFPs基因表达的蛋白质能提高细胞的抗冻能力,将AFPs基因导入番茄中培育抗冻番茄品种,延长番茄果实的储存期。AFPs基因及基因表达载体的元件组成情况如图甲、乙所示,图中的 EcoRⅠ、HindⅢ、BamHⅠ、SmaⅠ均表示限制性内切核酸酶,相关酶的切割位点分布如图所示,基因经所有酶切割后均会产生不同的黏性末端。回答下列问题:
   
(1)使用PCR技术扩增AFPs基因时,需要在一定的缓冲溶液中才能进行,需提供分别与两条模板链结合的2种引物,引物的作用是_____________。两种引物与两条单链DNA结合的过程称为_____________
(2)构建基因表达载体时,宜选择限制性内切核酸酶 BamHⅠ、HindⅢ,而不能使用限制性内切核酸酶 SmaⅠ,不能使用 SmaⅠ的原因是_____________(答出2点)。与单独使用 BamHⅠ处理,使用限制性内切核酸酶 BamHⅠ、HindⅢ处理的优势是___________(答出2点)。
(3)含有重组质粒的受体细胞不能在含潮霉素的培养基上正常生长,能在含四环素的培养基上正常生长,原因是_____________。分子水平上检测 AFPs基因是否翻译形成了相应的蛋白质,具体做法是___________
2023-08-23更新 | 82次组卷
【推荐3】质膜内在蛋白在植物生物膜系统中广泛存在,是植物运输水分和CO2的主要通道。为了研究干旱胁迫下质膜内在蛋白基因Z1(图1表示已知其中一条链的碱基序列)在玉米中的表达和调控情况,科研人员建构含有Z1基因的高表达载体(图2表示该载体的T-DNA序列),通过转基因技术培育出了Zl蛋白高表达植株。请回答下列问题。
   
(1)通过PCR扩增Zl基因时,通常选择下列____组合作为引物对。
A.5'-TAAGTTGTCT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'
B.5'-TCTGTTGAAT-3'和5'-CTTGGATGAT-3'
C.5'- GAACCTACTA -3'和5'- ATTCAACAGA -3'
D.5'- ATCATCCAAG -3'和5'- ATTCAACAGA -3

(2)根据基因表达载体的结构组成分析,图2中的Ubiquitin和P35S是____,其功能是____
(3)为检测质膜内在蛋白基因是否导入玉米细胞,可采用PCR技术对转基因玉米株系进行检测,并对PCR产物用电泳技术来鉴定。由图3电泳结果可知,____号玉米株系含有目的基因。
   
(4)为探究Z1转基因玉米的抗干旱能力,对野生型玉米株系(WT株系)和ZI转基因玉米(Oe1-3株系)进行干旱处理后测定其地上部分的鲜重,分别计算其相对于正常条件下生长的野生型植株的地上部分生物量,结果如图4所示。图示结果说明____
   
(5)为进一步探究Z1基因在分子及细胞水平的作用机制,研究人员将Z1基因与绿色荧光蛋白基因连接到同一载体上并导入玉米细胞,发现绿色荧光分布在细胞膜上;在图2的Ubiquitin下游连接GUS基因(表达产物可水解底物呈蓝色),发现蓝色主要分布在叶肉细胞中。请结合Z1蛋白的功能推测其作用机制是____
2023-11-25更新 | 214次组卷
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