某科研团队利用农杆菌转化法将抗除草剂基因导入甘蓝,过程如图所示,①~④为操作步骤,限制酶BamH I、Bgl II、EcoR I酶切位点唯一,BamH I和EcoR I之间的距离为20kb,BamH I和Bgl II之间距离为25kb,识别序列和切割位点如表所示。请回答:
(1)基因表达载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中终止子的作用______ 。步骤②和③的目的是______ ,步骤④的培养基中添加______ 以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。
(2)目的基因用BamH I和Bgl II剪切,质粒用BamH I剪切,剪切后的目的基因和质粒能连接在一起,原因是______ 。酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式,可用______ 酶对两种重组质粒进行剪切,通过凝胶电泳分析产物大小进行区分,如图所示,图中______ (填“样品1”或“样品2”)为所需基因表达载体。
(3)若要检测甘蓝是否具有抗除草剂的性状,还需要进行个体水平的检测。请以甘蓝的生长状况为检测指标,设计实验方案,简要写出实验思路:______ 。
限制酶 | 识别序列和切割位点 |
BamH I | —G↓GATCC— |
Bgl II | —A↓GATCT— |
EcoR I | —G↓AATTC— |
(1)基因表达载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中终止子的作用
(2)目的基因用BamH I和Bgl II剪切,质粒用BamH I剪切,剪切后的目的基因和质粒能连接在一起,原因是
(3)若要检测甘蓝是否具有抗除草剂的性状,还需要进行个体水平的检测。请以甘蓝的生长状况为检测指标,设计实验方案,简要写出实验思路:
更新时间:2022-10-21 19:18:52
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【推荐1】我国科技人员历经多年,成功培育出一批人乳铁蛋白转基因奶牛,其牛奶中的重组人乳铁蛋白含量在国际上是最高的,转基因奶牛培育过程如图所示,据图回答下列问题。
(1)转基因过程用到的工具酶有_____ ;含目的基因的载体除包括目的基因外,还必须有_____ 及标记基因等;方法C是_____ 技术。
(2)精子体外获能通常采用培养法和_____ 两种方法。
(3)图中的A和B分别表示_____ 过程,A中的培养液除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、_____ 等营养成分,以及血清等物质。
(4)如果想同时获得更多的相同子代,可采用_____ 技术,若对囊胚操作,应注意_____ 。
(1)转基因过程用到的工具酶有
(2)精子体外获能通常采用培养法和
(3)图中的A和B分别表示
(4)如果想同时获得更多的相同子代,可采用
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名校
【推荐2】普通棉花中β-甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)表达出的3-甘露糖苷酶能催化半纤维素降解,使棉纤维长度变短。为了培育长绒棉,科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体,获得了转基因长绒棉新品种,具体过程如图所示,SmaI,NotI,HindⅢ和BamHⅠ为酶切位点,LB为T-DNA左边界,RB为T-DNA右边界。回答下列问题:
(1)过程①中不用限制酶NotI的原因是___________ 。GhMnaA2的序列中包含内含子等序列,可增大重组质粒的分子量,使导入效率降低,请提出一个解决此问题的方案:___________ 。
(2)过程②中在培养基中添加___________ 可将含有重组质粒的农杆菌筛选出来。反义表达载体T-DNA区段的___________ 片段整合到棉花细胞的染色体中,并在翻译过程中起作用。
(3)过程③中目的基因导入棉花细胞后,可采用___________ 技术从分子水平上检测目的基因是否插入染色体;个体水平上的检测为___________ 。
(4)由图分析可知,转基因长绒棉棉纤维较普通棉棉纤维长的原因是___________ 。
(1)过程①中不用限制酶NotI的原因是
(2)过程②中在培养基中添加
(3)过程③中目的基因导入棉花细胞后,可采用
(4)由图分析可知,转基因长绒棉棉纤维较普通棉棉纤维长的原因是
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解题方法
【推荐3】热带玉米(WT)对光周期有较高的敏感性,开花需要短日照条件(SD),只能生活在热带。经长期驯化,进化出适应长日照条件(LD)的温带玉米。研究表明,热带玉米光周期敏感性与ZmCCT9基因有关,Cas9核酸酶敲除该基因过程中,获得了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ三种突变类型(图1)。在长日照条件下种植,发现三种突变型开花时间明显提前。请回答下列问题。(1)图1方框中的三个碱基为NGG(N可为任何碱基),若该序列缺失,Cas9核酸酶将无法完成切割,该序列作用是_____________ 。结合图1分析,碱基序列中虚线代表_____________ ,从表达结果看,敲除基因会导致_____________ 。该基因敲除导致的变异类型属于_____________ 。
(2)为探究ZmCCT9基因的表达模式,研究人员测定玉米发育过程中不同部位ZmCCT9表达量(图2),结果表明_____________ 。还测定在LD和SD下温带玉米和热带玉米的成熟叶片中ZmCCT9的昼夜表达量(图3),结果显示,在LD条件下,_____________ 。(3)为探究驯化过程中玉米适应长日照的分子机制,测序发现温带玉米和热带玉米的ZmCCT9基因编码区无显著变异位点,但前者在基因上游携带了一段特殊序列(TE元件)。
①据此推测,TE元件的功能是_____________ 。为证明TE元件的功能,需利用相关载体和元件构建LUC基因(一种荧光素酶基因)表达载体,图4长方框中构建的相关元件的先后位置是_____________ (用图中字母排序)。②可以预测,实验组玉米细胞荧光比对照组玉米细胞荧光_____________ (填写“强”或“弱”)。
③根据以上材料,请完善温带玉米适应长日照的调控机制。ZmCCT9启动子(含TE)→_____________ →适应长日照环境
(2)为探究ZmCCT9基因的表达模式,研究人员测定玉米发育过程中不同部位ZmCCT9表达量(图2),结果表明
①据此推测,TE元件的功能是
③根据以上材料,请完善温带玉米适应长日照的调控机制。ZmCCT9启动子(含TE)→
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【推荐1】前不久,某生物公司的百白破疫苗检验不符合规定。为生产高效价疫苗和简化计划免疫程序,科学家研制出基因工程乙肝-百白破(rHB-DTP)四联疫苗,经各项检测均通过 rHB-DTP四联疫苗制检规程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳杆菌、白喉杆菌和破伤风杆菌的四种类毒素。请分析回答:
(1)为获取百日咳杆菌类毒素的基因,可从百日咳杆菌的细胞中提取对应mRNA,在______ 的作用下合成双链 cDNA片段,获得的 cDNA片段与百日咳杆菌中该基因碱基序列_____ (填“相同”或“不同”)。
(2)由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比较小,且序列已知,获得目的基因可采用________ ,然后通过 PCR技术大量扩增,此技术的前提是已知________________________________ 。
(3)把目的基因导入受体细胞时,科学家采用了改造后的腺病毒作为载体,写出你认为科学家选它的理由_________________________________________________ 。(写出 2点)
(4)研究发现,如果将白喉杆菌类毒素 20位和 24位的氨基酸改变为半胱氨酸,免疫效果更好,请写出此种技术的基本流程_____________________________________ 。
(5)实验证明,一定时间内间隔注射该疫苗 3次效果更好,其主要原因是体内产生的_____ 细胞数量增多,当同种抗原再次侵入人体时二次免疫的特点是_____ 。
(1)为获取百日咳杆菌类毒素的基因,可从百日咳杆菌的细胞中提取对应mRNA,在
(2)由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比较小,且序列已知,获得目的基因可采用
(3)把目的基因导入受体细胞时,科学家采用了改造后的腺病毒作为载体,写出你认为科学家选它的理由
(4)研究发现,如果将白喉杆菌类毒素 20位和 24位的氨基酸改变为半胱氨酸,免疫效果更好,请写出此种技术的基本流程
(5)实验证明,一定时间内间隔注射该疫苗 3次效果更好,其主要原因是体内产生的
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【推荐2】新冠病毒处于不断的变异中,为了增强疫苗接种的有效性,科研人员拟将新冠病毒的S、N及E蛋白的主要抗原信息片段串联成融合蛋白作为疫苗的有效成分,下图为其研发思路。图中①-⑤表示过程,表中为四种限制酶的识别序列。
(1)获取目的基因:分析新冠病毒S、N及E蛋白的氨基酸序列,设计出包含多个抗原信息的融合蛋白,推测目的基因可能的______ 序列,利用化学合成的方法得到目的基因,即融合基因,再使用______ 技术扩增该基因,该过程需要______ 催化。
(2)图中①过程为______ ,需先使用限制酶______ 切割质粒pET-28a,相较于用同一种限制酶切,用两种限制酶切的优点是______ 。
(3)步骤②中用Ca2+处理大肠杆菌,然后将转化后的菌液涂布于含______ 的培养基上,该培养基长出的菌落______ (选填“是”或“不是”或“不一定是”)导入了重组质粒的大肠杆菌。
(4)可利用______ 技术检测该融合蛋白基因是否转录。
(5)利用大肠杆菌表达融合蛋白,可实现大规模、高产量制备,但缺点是需要对获得的蛋白质进行体外加工,从细胞结构和功能角度分析,原因是______ 。
限制酶 | NcoⅠ | SphⅠ | BamHⅠ | NheⅠ |
识别序列和切割位点 | C↓CATGG | GCATG↓C | G↓CTAGC | G↓GATCC |
(2)图中①过程为
(3)步骤②中用Ca2+处理大肠杆菌,然后将转化后的菌液涂布于含
(4)可利用
(5)利用大肠杆菌表达融合蛋白,可实现大规模、高产量制备,但缺点是需要对获得的蛋白质进行体外加工,从细胞结构和功能角度分析,原因是
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【推荐3】甜柿果肉鲜美,受消费者的喜爱。甜柿的自然脱涩与乙醛代谢关键酶基因(PDC)密切相关,推测涩味程度可能与PDC基因的表达情况有关。为筛选PDC基因的调控蛋白,科研人员进行了下列实验。回答下列问题。
(1)启动子位于基因的首端,存在着许多调控蛋白的结合位点直接影响基因的_______ 过程。
(2)PDC基因的启动子序列未知,为获得大量该基因启动子所在片段,可利用限制酶将基因组DNA进行酶切,然后在_______________ 的作用下将已知序列信息的接头片段连接在PDC基因的上游,根据接头片段和PDC基因编码序列设计引物进行PCR扩增,在扩增过程中使用的DNA聚合酶与体内的相比具有_______________ 的特点。
(3)AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时,能够激活后续基因转录,据此可利用与AD蛋白形成的融合蛋白来筛选待测蛋白。利用质粒A构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌,用不含__________ 的培养基可筛选出成功转化的酵母菌Y1H;将从甜柿中提取的RNA逆转录形成的各种cDNA与质粒G连接后导入酵母菌,此时应选择质粒G中的位点__________ (填序号1~5)作为cDNA的插入位点,最终获得携带不同cDNA片段的酵母菌群Y187。
(4)重组酵母Y1H与Y187能够进行接合生殖,形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有_________ 的培养基中生存,则推测待测蛋白是PDC基因的调控蛋白。
(1)启动子位于基因的首端,存在着许多调控蛋白的结合位点直接影响基因的
(2)PDC基因的启动子序列未知,为获得大量该基因启动子所在片段,可利用限制酶将基因组DNA进行酶切,然后在
(3)AD基因表达出的AD蛋白与启动子足够靠近时,能够激活后续基因转录,据此可利用与AD蛋白形成的融合蛋白来筛选待测蛋白。利用质粒A构建含有PDC基因启动子片段的重组质粒并导入代谢缺陷型酵母菌,用不含
(4)重组酵母Y1H与Y187能够进行接合生殖,形成的接合子含有两种酵母菌质粒上的所有基因。若接合子能在含有
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【推荐1】某种植物甲能抗真菌病,其抗性是由细胞内的几丁质酶基因A决定的。利用基因程将甲的A基因转移到乙植物体内,可提高乙抗真菌病的能力。请回答下列问题:
(1)在获取目的基因时,可从甲的细胞中提取几丁质酶的mRNA,然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的过程称作________ ;与甲细胞中的A基因相比,利用mRNA合成的cDNA中不具有________ 等核苷酸序列。
(2)在利用农杆菌转化法时,需将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA中,原因是________ :将目的基因插入到T—DNA中用到的工具酶有________ 。
(3)在获得转基因植物乙后,可利用基因探针来检测乙的细胞中是否存在A基因的转录产物。基因探针指的是________ ,
(4)实验发现,将携带了A基因的乙植株体细胞进行离体培养,会获得具有抗真菌病能力的完整植株。上述离体培养过程称为________ 。植物细胞发育成完整植株的潜能称作________ ,其原因是________ 。
(1)在获取目的基因时,可从甲的细胞中提取几丁质酶的mRNA,然后合成cDNA。利用mRNA合成cDNA的过程称作
(2)在利用农杆菌转化法时,需将目的基因插入到Ti质粒的T—DNA中,原因是
(3)在获得转基因植物乙后,可利用基因探针来检测乙的细胞中是否存在A基因的转录产物。基因探针指的是
(4)实验发现,将携带了A基因的乙植株体细胞进行离体培养,会获得具有抗真菌病能力的完整植株。上述离体培养过程称为
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【推荐2】在基因工程中,人们常常会将两个不同的目的基因(不含终止密码子编码序列的A和不含起始密码子编码序列的B)串联在一个质粒分子上,使其联合表达成一种杂合蛋白(如图所示)。质粒pZHZ5上基因C为卡那霉素抗性基因。(注:起始密码子为GUG、AUG)
1. 基因工程的第二步是将目的基因和运载体进行重组。此时,需要选择合适的限制酶和________ 酶。
2. 如果质粒pZHZ5(2.7kb)上的限制酶E和限制酶F识别序列相距0.3kb,经E和F联合切割后直接加入DNA连接酶进行连接。所形成的含抗菌素抗性基因(C)的DNA分子中,长度最小的两种分子分别为__________ 和__________ kb。
3. 下列是部分限制酶的识别序列和切割位点(用箭头表示)。若要将目的基因B直接插在重组质粒pZHZ6(3.9kb)的限制酶F位点处,则目的基因B上的X必须为______________ 。
A. B.
C. D.
4. 若trpA基因能利用无机氮源合成色氨酸。则选用的受体细胞应该是_________ 。
A. 能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素抗性
B. 能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素敏感
C. 不能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素抗性
D. 不能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素敏感
5. 若本次基因工程选用的受体细胞是大肠杆菌,在筛选过程中,制备的培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、无机盐、水、生长因子等营养物质外,还应加入物质有_________
A. 无机氮源 B. 琼脂 C. 噬菌体 D. 卡那霉素
6. 动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的原因是_________ 。
1. 基因工程的第二步是将目的基因和运载体进行重组。此时,需要选择合适的限制酶和
2. 如果质粒pZHZ5(2.7kb)上的限制酶E和限制酶F识别序列相距0.3kb,经E和F联合切割后直接加入DNA连接酶进行连接。所形成的含抗菌素抗性基因(C)的DNA分子中,长度最小的两种分子分别为
3. 下列是部分限制酶的识别序列和切割位点(用箭头表示)。若要将目的基因B直接插在重组质粒pZHZ6(3.9kb)的限制酶F位点处,则目的基因B上的X必须为
A. B.
C. D.
4. 若trpA基因能利用无机氮源合成色氨酸。则选用的受体细胞应该是
A. 能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素抗性
B. 能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素敏感
C. 不能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素抗性
D. 不能利用无机氮源合成色氨酸,卡那霉素敏感
5. 若本次基因工程选用的受体细胞是大肠杆菌,在筛选过程中,制备的培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、无机盐、水、生长因子等营养物质外,还应加入物质有
A. 无机氮源 B. 琼脂 C. 噬菌体 D. 卡那霉素
6. 动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞的原因是
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【推荐3】自然界中有很多种微生物,尚未能分离纯化培养,科研人员开发了新的微生物分离技术以筛选微生物。
(1)配制培养基并分离微生物的步骤是:计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板→_______ →培养。筛选微生物的一般思路是,根据表型特征利用_______ 培养基进行筛选。
(2)若某种微生物没有明显表型特征时,就无法通过上述方法筛选,科研人员通过图1所示的流程进行筛选。
①据图分析,科研人员利用目标微生物的基因获取大量膜蛋白,需要构建_______ ,并导入用________ 处理的大肠杆菌细胞中。
②利用兔子制备单克隆抗体时,第一次筛选获得多种_______ ,第二次筛选利用_______ 原理筛选得到分泌抗膜蛋白抗体的杂交瘤细胞,进行克隆培养。 用目的微生物的膜蛋白而不是胞内蛋白作为抗原的原因_______ 。
(3)将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合,用流式细胞仪分离不同荧光强度的细胞,结果如图2所示。对结果进行比较,应从区域_______ (选填图中数字)的细胞中筛选目标微生物。
(1)配制培养基并分离微生物的步骤是:计算→称量→溶化→调pH→灭菌→倒平板→
(2)若某种微生物没有明显表型特征时,就无法通过上述方法筛选,科研人员通过图1所示的流程进行筛选。
①据图分析,科研人员利用目标微生物的基因获取大量膜蛋白,需要构建
②利用兔子制备单克隆抗体时,第一次筛选获得多种
(3)将上述带有荧光的单克隆抗体与待分离微生物群体混合,用流式细胞仪分离不同荧光强度的细胞,结果如图2所示。对结果进行比较,应从区域
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【推荐1】图1为某种人类遗传病(甲病)的某个家庭系谱图,该遗传病受一对等位基因A、a控制。图2为该家庭成员相关基因的检测结果。回答下列问题:
(1)由图1可知,甲病的遗传方式最可能为______ ;由图2可知,9号的基因型为_______ 。为了更加科学、准确地调查该遗传病在人群中的发病率,取样时应特别注意_____ 。
(2)已知甲遗传病在人群中的发病率为1/9801,若9号为一女性,其与一表现型正常的男性婚配,后代患甲病的概率为____ 。
(3)若9号为一表现型正常的男性,其与一表现型正常的女性婚配,他们的第一个孩子既患有甲病,又患有色盲,则他们再生一个孩子只患一种病的概率为____ 。
(1)由图1可知,甲病的遗传方式最可能为
(2)已知甲遗传病在人群中的发病率为1/9801,若9号为一女性,其与一表现型正常的男性婚配,后代患甲病的概率为
(3)若9号为一表现型正常的男性,其与一表现型正常的女性婚配,他们的第一个孩子既患有甲病,又患有色盲,则他们再生一个孩子只患一种病的概率为
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【推荐2】HPV 是一种双链 DNA 病毒,该病毒在人体内持续感染是引起宫颈癌的主要原因。请回答:
(1)目前已经发现的HPV亚型超过200种,对不同HPV亚型的区分可采用____________ 的方法,对病毒的DNA进行鉴定,也可以采用__________ 的方法,对病毒的蛋白质进行鉴定。
(2)经研究得知,该病毒DNA存在一个能控制转录过程的特殊区段,科学家通过PCR技术获得了大量该区段。该技术操作流程的三个重要步骤的温度分别是_________ ;设计引物的前提是__________ ;至少需经过_________ 次循环才能分离,得到所需要的 DNA 区段。
(3)从理论上讲,可以用单克隆抗体治疗宫颈癌,制备单克隆抗体时,常用__________ 作化学促融剂,诱导经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合产生的杂交瘤细胞具有_____________ 的特点。
(1)目前已经发现的HPV亚型超过200种,对不同HPV亚型的区分可采用
(2)经研究得知,该病毒DNA存在一个能控制转录过程的特殊区段,科学家通过PCR技术获得了大量该区段。该技术操作流程的三个重要步骤的温度分别是
(3)从理论上讲,可以用单克隆抗体治疗宫颈癌,制备单克隆抗体时,常用
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【推荐3】科研人员利用基因工程技术将乙烯合成酶的反义基因导入到番茄中获得了耐储存的转基因番茄,其原理如下图所示:
(1)番茄果实内发育中的种子会产生较多________________ ,该激素达到一定的浓度后,会促进乙烯的合成从而加快果实成熟。
(2)培育该转基因番茄过程中,目的基因是________ ,核心步骤是________ 。若要迅速获得大量目的基因,常用的技术是________________ 。
(3)重组质粒导入番茄细胞时,可以先让番茄细胞经过________ 得到愈伤组织,再把愈伤组织浸入到含有重组质粒的________ 菌液中,通过该菌的________ 作用使目的基因进入番茄细胞。这种方法往往需要将目的基因结合到________ 上,并最终将目的基因插入到番茄细胞的________ 。
(4)据图分析,乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的异同是________ 。转基因番茄中乙烯含量低的原因是乙烯合成酶的反义基因转录出的mRNA与乙烯合成酶基因转录出的mRNA进行________ ,形成了双链RNA,从而阻断了乙烯合成酶基因表达的________ 过程。
(5)采摘后的这种转基因番茄耐储存,但不能正常成熟,为了在食用前让其成熟,可采用的措施是__________ 。
(1)番茄果实内发育中的种子会产生较多
(2)培育该转基因番茄过程中,目的基因是
(3)重组质粒导入番茄细胞时,可以先让番茄细胞经过
(4)据图分析,乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的异同是
(5)采摘后的这种转基因番茄耐储存,但不能正常成熟,为了在食用前让其成熟,可采用的措施是
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