长期高血糖可引发血管细胞衰老。科研人员为研究S蛋白在因高血糖引发的血管细胞衰老中的作用,以腺病毒为载体将编码S蛋白的S基因导入血管细胞,实现S蛋白在血管细胞中的大量表达。
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(1)腺病毒的遗传物质为DNA,其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒,科研人员首先构建了含S基因的重组质粒,如图1所示。在构建含S基因的重组质粒时,通过_______ 的方法可鉴定重组质粒是否插入了S基因。将图1中含S基因的重组质粒用_______ 酶切割后,获得改造后的腺病毒DNA;将其导入A细胞(A细胞含有E3基因,可表达E3蛋白),如图2所示。腺病毒DNA在A细胞内能够_______ ,从而产生大量重组腺病毒,腺病毒进入宿主细胞后不整合到宿主细胞染色体上。
(2)综合上述信息,从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点:_______ (写出2点)。
(3)用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞,使S蛋白在血管细胞中大量表达。对正常人、糖尿病患者及二者转入S基因后血管细胞中能促进细胞衰老的Ⅰ蛋白进行检测,结果如图3所示(颜色越深代表表达量越高)。可用_______ 法检测Ⅰ蛋白的表达量,实验结果显示_______ 血管细胞中Ⅰ蛋白表达量最高,推测S蛋白对高血糖引发的血管细胞衰老的作用及机制是_______ 。
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(1)腺病毒的遗传物质为DNA,其复制需要E1、E2、E3基因共同完成。为将S基因导入腺病毒,科研人员首先构建了含S基因的重组质粒,如图1所示。在构建含S基因的重组质粒时,通过
(2)综合上述信息,从生物安全性角度分析重组腺病毒载体的优点:
(3)用含S基因的重组腺病毒分别感染正常人及糖尿病患者的血管细胞,使S蛋白在血管细胞中大量表达。对正常人、糖尿病患者及二者转入S基因后血管细胞中能促进细胞衰老的Ⅰ蛋白进行检测,结果如图3所示(颜色越深代表表达量越高)。可用
更新时间:2022-08-09 09:35:33
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非选择题-解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】基因工程
如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,EcoRⅠ(0.7Kb)、PvuⅠ(0.8Kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。已知1kb=1000个碱基对的长度。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/5/21/2208325430517760/2212051429498880/STEM/026a291f50f243da84a0fe9ce7b026ec.png?resizew=485)
(1)基因工程中,为什么通常要选用质粒来运载目的基因?______ 。
(2)片段D为目的基因中的某一片段,则限制酶和DNA连接酶的作用部位依次是______ 、______ (填图中数字标号)。
(3)图中能作为目的基因运载体最理想的质粒是______ (填A/B/C),据图分析,其他两种质粒一般不能作为运载体的理由分别是______ 。
(4)如果将目的基因和质粒A构建重组质粒,然后再用 EcoR I酶切这个重组质粒,进行电泳观察,可出现长度分别为1.1kb和______ kb的两个片段,或者长度分别为______ kb、______ kb的两个片段。
(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是______ 。
A、受精卵尺寸较大,便于DNA导入操作
B、受精卵细胞能使目的基因高效表达
C、受精卵基因组更易接受DNA的插入
D、受精卵可发育成动物个体
如图为三种质粒和一个含目的基因的DNA片段,其中Ap为氨苄青霉素抗性基因,Tc为四环素抗性基因,lacZ为蓝色显色基因,EcoRⅠ(0.7Kb)、PvuⅠ(0.8Kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离。已知1kb=1000个碱基对的长度。请回答下列问题:
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(1)基因工程中,为什么通常要选用质粒来运载目的基因?
(2)片段D为目的基因中的某一片段,则限制酶和DNA连接酶的作用部位依次是
(3)图中能作为目的基因运载体最理想的质粒是
(4)如果将目的基因和质粒A构建重组质粒,然后再用 EcoR I酶切这个重组质粒,进行电泳观察,可出现长度分别为1.1kb和
(5)动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的根本原因是
A、受精卵尺寸较大,便于DNA导入操作
B、受精卵细胞能使目的基因高效表达
C、受精卵基因组更易接受DNA的插入
D、受精卵可发育成动物个体
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(0.65)
名校
【推荐2】基因治疗主要选择腺相关病毒(简称AAV)作为基因载体(见图1).AAV是DNA小病毒,衣壳不能包装较大DNA分子.其基因组含有衣壳基因rep和复制相关蛋白基因cap等,但缺乏DNA复制激活基因E,感染细胞后不会复制增殖,对人体安全.当人体细胞同时感染含有基因E的DNA病毒如腺病毒(AD)后,AVV会复制增殖,形成具有侵染力的病毒粒子(含DNA和衣壳).
血友病是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子,导致机体出血.目前治疗的方法主要有两种(如图2),一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内,补充凝血因子;二是用含重组AVV的病毒粒子感染患者
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/10/30/2323178415300608/2323229300793344/STEM/0761f952-ec6c-4fe3-8bee-a2ab46675330.png?resizew=396)
(1)在质粒重组之前需要进行的操作是_____ 。
(2)重组AAV中去除了基因rep、cap,目的是_____ ;重组AAV转染细胞产生病毒粒子,需要人工重组辅助质粒,这是因为_____ 。
(3)比较两种治疗法,说出用重组AAV病毒粒子感染治疗的优点:_____
(4)实验发现,用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染,都能收集到凝血因子,这一现象说明_____ 。
(5)病毒粒子可能含有重组AAV或人工重组辅助质粒,就需要检验、提纯,检验可以用酶切结合电泳法.已知腺相关病毒(AAV)与人体DNA片段的EcoRI与BamHI的酶切位点如图2所示,两种酶分开切的电泳图如图3所示.则用这两种酶作用于重组AAV,电泳图正确的是_____ .
血友病是由于基因TPO突变而不能合成凝血因子,导致机体出血.目前治疗的方法主要有两种(如图2),一是将基因工程菌生产的凝血因子注入患者体内,补充凝血因子;二是用含重组AVV的病毒粒子感染患者
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(1)在质粒重组之前需要进行的操作是
(2)重组AAV中去除了基因rep、cap,目的是
(3)比较两种治疗法,说出用重组AAV病毒粒子感染治疗的优点:
(4)实验发现,用昆虫细胞、酵母菌、人体细胞承担重组质粒与重组AAV的转染,都能收集到凝血因子,这一现象说明
(5)病毒粒子可能含有重组AAV或人工重组辅助质粒,就需要检验、提纯,检验可以用酶切结合电泳法.已知腺相关病毒(AAV)与人体DNA片段的EcoRI与BamHI的酶切位点如图2所示,两种酶分开切的电泳图如图3所示.则用这两种酶作用于重组AAV,电泳图正确的是
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(0.65)
【推荐3】如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图作答。
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(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”:________________________ ; ___________________ ;________________________ ;_________________________________________ 。
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?________ ,为什么? ___________________ 。
(3)过程②必需的酶是________ 酶,过程④所需的酶是________ 酶。
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行4次,至少需提供胸腺嘧啶________ 个。
(5)在利用A、B获得C的过程中,常用______________ 切割A和B,使它们产生__________________ ,再加入________________ 才可形成C。
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(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”:
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?
(3)过程②必需的酶是
(4)若A中共有a个碱基对,其中鸟嘌呤有b个,则③④⑤过程连续进行4次,至少需提供胸腺嘧啶
(5)在利用A、B获得C的过程中,常用
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【推荐1】用DNA重组技术可以赋于生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
(1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中______ 酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA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。
(2)DMA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__________________ 。
(3)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),标记基因的作用是__________________ 。
(4)表达载体含有启动子,启动子的作用是________________________ 。
(5)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是________________________ 。
(1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。上图中
(2)DMA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
(3)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
(4)表达载体含有启动子,启动子的作用是
(5)将目的基因导入植物细胞最常用的方法是
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名校
【推荐2】人的血清白蛋白(HSA)在临床上需求量很大,通常从人血中提取。但由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重,图一是以基因工程技术从植物中获取HSA的途径,其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。图二为HSA基因两侧的核苷酸序列(图示为编码链)。图三为相关限制酶的识别序列和切割位点。据图回答下列问题:
(2)构建重组Ti质粒:依据图一、图二和图三分析,切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是___ ;切割质粒应选用的限制酶是___ 。为将剪切后的Ti质粒与HAS基因连接,需要使用___ 酶。
(3)为了使目的基因能够表达,构建重组质粒时,目的基因的上游必须有___ ,其作用是___ 。
(4)图一过程①中先用___ 处理农杆菌,使其处于___ ,将重组Ti质粒导入农杆菌。
(5)导入植物细胞:①过程中将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让___ 整合到植物细胞染色体DNA上,除尽农杆菌后,还须转接到含___ 的培养基上筛选出转化的植物细胞。
(6)获得转基因植物:转化的植物细胞经___ 可快速获得转基因植株,再通过___ 来检测植株是否能正常表达出HAS。
A.引物Ⅰ是5'-GAAGATATCATT-3,引物Ⅱ是5'-GTAAGTTAAAGAG-3' |
B.引物I是5'-AATGATATCTTC-3',引物Ⅱ是5'-CATTCAATTCTC-3' |
C.引物I是5'-AATGATATCITC-3',引物Ⅱ是5'-GAGAATTGAATG-3' |
D.引物Ⅰ是5'-GAAGATATCATT-3',引物Ⅱ是5'-GAGAATTGAATG-3' |
(2)构建重组Ti质粒:依据图一、图二和图三分析,切割含HSA基因的DNA片段选用的限制酶是
(3)为了使目的基因能够表达,构建重组质粒时,目的基因的上游必须有
(4)图一过程①中先用
(5)导入植物细胞:①过程中将植物细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让
(6)获得转基因植物:转化的植物细胞经
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适中
(0.65)
【推荐3】如图是研究人员培育能生产人血清白蛋白牛乳的转基因母牛的过程。回答下列问题:
(1)过程①中的质粒作为常用的载体,需要具备的条件是______ 。(答出2点)。血清白蛋白基因需在体外进行PCR扩增,扩增前应根据______ 设计引物,为方便构建基因表达载体,可在引物的______ (填5'或3')端添加限制酶识别序列。
(2)过程②利用的技术是_______ ,过程③一般采用______ 法将血清白蛋白基因导入受精卵。过程⑤的操作是______ ,其优势是______ 。在进行⑤之前需要对胚胎进行性别鉴定,应选择性染色体组成为______ 的胚胎进行操作。
(3)研究人员将早期胚胎进行分割后进行⑤操作,结果接受分割胚胎的其中一头健康母牛发生流产。从胚胎分割的角度分析,造成这种现象的原因可能是______ 。
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(1)过程①中的质粒作为常用的载体,需要具备的条件是
(2)过程②利用的技术是
(3)研究人员将早期胚胎进行分割后进行⑤操作,结果接受分割胚胎的其中一头健康母牛发生流产。从胚胎分割的角度分析,造成这种现象的原因可能是
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物,具有高抗癌活性,现已被广泛用于乳腺癌等癌症的治疗。生产紫杉醇的传统方法是从红豆杉的树皮和树叶中提取,但野生红豆杉是濒危植物,这种方法不利于对它们的保护。下图为科研人员制备能合成紫杉醇的紫茎泽兰愈伤组织细胞的流程,EcoRⅠ、BamHⅠ为限制酶。回答下列问题:________ ,复制开始时需要用到________ 种引物,引物的作用是________ 。
(2)图中过程②构建基因表达载体时,目的基因必须位于________ 之间,启动子的作用是________ 。
(3)某同学认为图中过程③中Ti质粒的T-DNA能携带目的基因整合到根瘤农杆菌的染色体DNA中,你认为该同学的说法是否合理,理由是________ 。
(4)过程④需要控制培养基中________ ,以防愈伤组织细胞发生分化,若要检测目的基因是否导入受体细胞以及成功表达,则可以分别使用________ 和________ 技术进行检测。
(2)图中过程②构建基因表达载体时,目的基因必须位于
(3)某同学认为图中过程③中Ti质粒的T-DNA能携带目的基因整合到根瘤农杆菌的染色体DNA中,你认为该同学的说法是否合理,理由是
(4)过程④需要控制培养基中
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适中
(0.65)
【推荐2】在培育转基因植物的研究中.卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为为获得抗虫棉的技术流程。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/6/14/1576634516439040/1576634517413888/STEM/c868915d86694ab1b51f31b3d4b8bb48.png?resizew=382)
请据图回答:
(1)A过程需要的酶有____________________________ 。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_______________________
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入_____________ 。
(4)发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与____________ 杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为l:l。
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型豹数量比为________ 。
③若将该转基因植抹的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,刚获得的再生植株群体中抗卡那霉素植株占___________ %。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2011/6/14/1576634516439040/1576634517413888/STEM/c868915d86694ab1b51f31b3d4b8bb48.png?resizew=382)
请据图回答:
(1)A过程需要的酶有
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入
(4)发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型豹数量比为
③若将该转基因植抹的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,刚获得的再生植株群体中抗卡那霉素植株占
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适中
(0.65)
【推荐3】如图为转基因抗病香蕉的培育过程流程图,其中质粒上的Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/9/2330039657234432/2330669977403393/STEM/74d7a4c369c04c17819f22858ef2427d.png?resizew=529)
(1)图中①②分别表示组织培养过程中香蕉组织细胞的_____________ 和_____________ 。利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株,证明了香蕉组织细胞具有________________ 。
(2)形成重组质粒A时,应选用限制酶______________ ,对_________________ 进行切割。
(3)一个质粒被限制酶EcoR I、Pst I、Sma I同时切割后可得到__________ 个DNA片段。如果质粒还可以被限制酶X切割,形成的黏性末端为
,则限制酶X的识别序列为____________________ (标明切割位点)。
(4)培养基中的氨苄青霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使重组质粒A中含有____________________ 基因。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/9/2330039657234432/2330669977403393/STEM/74d7a4c369c04c17819f22858ef2427d.png?resizew=529)
(1)图中①②分别表示组织培养过程中香蕉组织细胞的
(2)形成重组质粒A时,应选用限制酶
(3)一个质粒被限制酶EcoR I、Pst I、Sma I同时切割后可得到
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/11/9/2330039657234432/2330669977403393/STEM/686497458e4b4afd98336c37eea4ca66.png?resizew=49)
(4)培养基中的氨苄青霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞,应使重组质粒A中含有
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