某种细菌在繁殖过程中可分泌一类具有抑菌活性的蛋白质(细菌素),此类蛋白质可作为良好的食品防腐剂。现有两种较高产细菌素的菌株,菌株甲的产细菌素的潜在能力强于菌株乙的,但菌株甲细胞内的细菌素合成途径中缺少一个重要的调控基因plnM,而菌株乙细胞内具有这个基因。研究人员利用菌株乙对菌株甲进行改良,获得了更高产细菌素的新型菌株丙,流程如图所示。回答下列问题:
(1)该种细菌中与合成和分泌抑菌活性蛋白质(细菌素)有关的细胞结构是_____________ 。
(2)在进行a过程时需要用到的酶是_____________ ,b过程是_____________ 。
(3)在进行c过程前,需要对菌株甲进行的处理是_____________ 。
(4)c过程将目的基因导入菌株甲细胞后,需要先进行d过程,即_____________ ,然后再对菌株做进一步的_____________ ,才能获得高产菌株丙。
(5)抗生素是由微生物产生的具有较强抑菌、杀菌效果的小分丁有机物。aBMA相关信息分析,将细菌素而非抗生素用作食品防腐剂的优点是_____________ (答出2点)。
(1)该种细菌中与合成和分泌抑菌活性蛋白质(细菌素)有关的细胞结构是
(2)在进行a过程时需要用到的酶是
(3)在进行c过程前,需要对菌株甲进行的处理是
(4)c过程将目的基因导入菌株甲细胞后,需要先进行d过程,即
(5)抗生素是由微生物产生的具有较强抑菌、杀菌效果的小分丁有机物。aBMA相关信息分析,将细菌素而非抗生素用作食品防腐剂的优点是
更新时间:2022/11/07 18:44:52
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【推荐1】马铃薯块茎含有大量的淀粉,富含多种维生素和无机盐,我国已将马铃薯作为主粮产品进行产业化开发。下图是转基因抗盐马铃薯的培育过程,请分析回答问题:
(1)为获取抗盐基因,可以从碱蓬细胞研磨液中提取抗盐基因的_____ 来合成cDNA。
(2)上图构建基因表达载体时,最好选用_______________ 酶切割含目的基因的外源DNA和质粒,以防止目的基因、质粒自身环化,但不能使用Sma l切割的原因是___________ 。构建好的重组质粒在抗盐基因前要加上特殊的启动子,启动子是一段有特殊序列的________ 片段。
(3)将基因表达载体导入农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA上的原因是____________ 。通过农杆菌的转化作用,使抗盐基因插入到马铃薯细胞中的染色体DNA上,从而使抗盐基因的遗传特性得以_______________ 。
(4)上图转基因抗盐马铃薯培育过程中,属于脱分化阶段的是___ (填序号)。从个体生物学水平上检验转基因抗盐马铃薯是否培育成功的方法是_____________ 。
(1)为获取抗盐基因,可以从碱蓬细胞研磨液中提取抗盐基因的
(2)上图构建基因表达载体时,最好选用
(3)将基因表达载体导入农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA上的原因是
(4)上图转基因抗盐马铃薯培育过程中,属于脱分化阶段的是
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名校
【推荐2】研究人员利用最新基因编辑工具CRISPR/Cas9,成功敲除了比格犬的载脂蛋白E(APOE)基因,培育出动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”。利用“苹果”腹部皮肤体细胞作为样本,建立细胞系,取其细胞核注入比格犬去核卵母细胞中,形成早期胚胎后进行胚胎移植,得到了我国首只克隆犬“龙龙”。如图为克隆犬“龙龙”诞生的流程图,回答下列问题:______________ 负责识别并结合特定DNA序列,引导Cas9蛋白对目的基因进行编辑,在实践中发现该系统有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”的现象,实验发现sgRNA的序列长短影响成功率,sgRNA序列越长脱靶率越_______________ (填“高”或“低”)。
(2)取“苹果”的皮肤细胞,并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要一定的气体环境是_______________ 。
(3)为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射_______________ ,获得的卵母细胞应在体外培养到_______________ 期。
(4)克隆本质上是一种无性繁殖,该过程的最后一道工序是胚胎移植,其实质是无性繁殖。胚胎移植前,需对供、受体犬进行_______________ 处理,为供体胚胎移入受体提供相同的生理环境。重构胚通常需要发育到_______________ 阶段才能进行胚胎移植。
(1)CRISPR/Cas9系统是由Cas9蛋白和sgRNA构成的RNA-蛋白复合体,其中的
(2)取“苹果”的皮肤细胞,并进行体细胞建系。皮肤细胞在培养过程中,首先应保证其处于无菌、无毒的环境,除了适宜的营养物质、温度等条件外,还需要一定的气体环境是
(3)为了获得较多的卵母细胞,需要对供体实验比格犬注射
(4)克隆本质上是一种无性繁殖,该过程的最后一道工序是胚胎移植,其实质是无性繁殖。胚胎移植前,需对供、受体犬进行
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真题
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【推荐3】金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下,请回答下列问题:(1)从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA,通过______________ 获得______________ 用于PCR扩增。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的______________ 位点。设计引物时需要避免引物之间形成______________ ,而造成引物自连。
(3)图中步骤1代表______________ ,步骤2代表退火,步骤3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏_________ 的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但____________ 的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有___________ (填序号:①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适当的
(3)图中步骤1代表
(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破坏
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有
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解题方法
【推荐1】乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC氧化酶和ACC合成酶是番茄细胞内合成乙烯的两个关键酶。利用反义基因技术(原理如图1),可以形成互补双链RNA,使RNA不能与核糖体结合,或者被RNA酶降解,从而抑制上述两个基因的表达,使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图2为ACC氧化酶和ACC合成酶的反义融合基因表达载体的结构示意图。(1)图2中的2A11为特异性启动子,该反义基因基因表达载体中还应该具有____ 原件。
(2)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHI和XbaI的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacI和XbaI的酶切位点,构建反义基因表达载体时,可以先用限制酶____ 对上述两个基因进行切割后,再将它们拼接成融合基因,之后相应的质粒和融合基因均使用限制酶____ 进行切割,以确保融合基因能够正确插入载体中。
(3)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因____ (填“正向”或“反向”)插入启动子2A11的下游。
(4)构建好的基因表达载体通常用____ 法导入番茄细胞中。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,____ (填“能”或“不能”)用放射性物质标记的ACC氧化(合成)酶基因片段作探针进行检测,理由是____ 。
(2)合成出的ACC氧化酶基因两端分别含限制酶BamHI和XbaI的酶切位点,ACC合成酶基因两端含SacI和XbaI的酶切位点,构建反义基因表达载体时,可以先用限制酶
(3)为了实现图1中反义基因的效果,应将融合基因
(4)构建好的基因表达载体通常用
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,
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解题方法
【推荐2】启动子可分为组成型启动子和诱导型启动子。组成型启动子能够持续、高效地启动目的基因在植物各种组织中表达,但往往也会阻碍植物的生长发育;诱导型启动子能与抗逆基因结合,从而使转基因植物更好地适应逆境。沙冬青脱水素基因(AmDHN基因)能使植株具有较强的抗旱作用。科研人员构建Rd29A启动子驱动AmDHN基因表达的载体,过程如下图,再利用某种方法转化“敖汉苜蓿”培育耐旱新品种,以期在干旱地区发展苜蓿产业。neo「是新霉素抗性基因,aadA是链霉素抗性基因。回答下列问题。
(1)Rd29A启动子是_____ (填“组成型”或“诱导型”)启动子,其基本单位是_____ ,能识别Rd29A启动子的酶是_____ 。
(2)下图是科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物,根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析,构建载体2时选用的限制酶是_____ 。
上游引物P1:5'-GACCCGGGTTTCCAAAGATTTTTTTC-3'
下游引物P2:5'-GAGAGCTCTGGGGTTTTGCTTTTGAATGT-3'
(3)构建载体3时,选用_____ 酶切割载体1、2成功率较高。 载体5需先转入_____ 后再转化苜蓿,转化后应在培养基中添加_____ 筛选转化成功的愈伤组织。
(4)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因的转录水平,挑选10株转基因植株,平均分成2组,利用自来水和20%PEG(模拟干旱条件) 处理8h, 提取植株的_____ 通过RT-PCR检测AmDHN基因和MtActin基因(一种骨架蛋白基因,在各种细胞中表达都相对恒定)的表达水平,扩增产物常用_____ 技术进行检测,检测结果如下图:该图中,自来水处理和20%PEG条件下的AmDHN基因表达水平的差异说明_____ 。
限制酶 | BclI | Sac I | BamH I | Pst I | Sma I |
识别序列和切割位点 | T↓GATCA | GAGCT↓C | G↓GATCC | CTGCA↓G | CCC↓GGG |
(2)下图是科研人员扩增Rd29A启动子所设计的引物,根据引物的碱基序列及限制酶的识别序列分析,构建载体2时选用的限制酶是
上游引物P1:5'-GACCCGGGTTTCCAAAGATTTTTTTC-3'
下游引物P2:5'-GAGAGCTCTGGGGTTTTGCTTTTGAATGT-3'
(3)构建载体3时,选用
(4)为检测转基因苜蓿中AmDHN基因的转录水平,挑选10株转基因植株,平均分成2组,利用自来水和20%PEG(模拟干旱条件) 处理8h, 提取植株的
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【推荐3】图1表示利用基因工程制备某种病毒单克隆抗体的操作流程,过程①的 mRNA序列为5'-AUCUAUGCUCAUCAG···(中间省略 3n个核苷酸序列)···CGCAGCAGUAGCG-3'。图2 表示遗传信息传递过程中发生碱基配对的部分片段示意图。请回答下列问题:
(1)图1中,过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的________ 细胞中提取。过程②需要的酶是________ 。在重组质粒中,目的基因两侧必须具有________ 的核苷酸序列,以保证目的基因在受体细胞中成功表达。
(2)图1中的mRNA碱基总数是(34+3n),其中A+U占全部碱基的比例为40%,则以一个目的基因为模板,经PCR扩增三次循环,在此过程中消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是________ (请用计算式表达)。
(3)科研人员发现,某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比 nRNA正常编码的氨基酸数少了2个。检测发现,目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换,该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中,则目的基因中发生了替换的碱基对是________ (请将转录模板链碱基写在前面,已知起始密码子是AUG,终止密码子是UAA、UAG、UGA)。
(4)图2所示物质彻底水解,可获得________ 种不同的小分子物质。
(1)图1中,过程①所用的mRNA只能从病毒感染者的
(2)图1中的mRNA碱基总数是(34+3n),其中A+U占全部碱基的比例为40%,则以一个目的基因为模板,经PCR扩增三次循环,在此过程中消耗的胞嘧啶脱氧核苷酸数目是
(3)科研人员发现,某次制备获得的单克隆抗体氨基酸数目比 nRNA正常编码的氨基酸数少了2个。检测发现,目的基因在复制过程中有一对碱基发生了替换,该对碱基对应于mRNA的上述已知序列中,则目的基因中发生了替换的碱基对是
(4)图2所示物质彻底水解,可获得
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【推荐1】我国是世界最大的棉花消费国、第二大棉花生产国。利用基因工程技术获得的转基因抗虫棉投入种植生产已经非常成熟,尤其是我国独创的花粉管通道法更是一种十分简便经济的方法,为推动基因工程技术的发展也做出了贡献。
(1)花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,然后滴加_____ (填“目的基因”或“含目的基因的表达载体”),使目的基因借助花粉管通道进入_____ 。
(2)目的基因导入后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过_____ 才能知道。为确定转基因棉花的DNA上是否插入了目的基因和转基因棉花的目的基因是否成功转录,都会用到分子杂交技术,但两者从杂交对象上的区别是_____ 。
(3)为检验棉花植株是否被赋予抗虫特性,可以在个体水平上做_____ 实验。如果抗虫基因导入成功,且与某一条染色体的DNA整合起来,该转基因抗虫棉可视为杂合子,将该转基因抗虫棉自交一代,预计后代中抗虫植株的比例占_____ 。
(4)基因工程在原则上只能生产自然界_____ (选填“已存在”或“不存在”)的蛋白质,这些蛋白质不一定完全符合人类生产和生活的需求。因此,在基因工程基础上产生了蛋白质工程,通过_____ ,对现有蛋白质进行改造,或制造新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(1)花粉管通道法就是在植物受粉后,花粉形成的花粉管还未愈合前,剪去柱头,然后滴加
(2)目的基因导入后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过
(3)为检验棉花植株是否被赋予抗虫特性,可以在个体水平上做
(4)基因工程在原则上只能生产自然界
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【推荐2】fat-1基因源于秀丽隐杆线虫,其编码的脂肪酸脱氢酶是合成n-3多不饱和脂肪酸最后一步所必需的酶,该酶在生物体内有重要作用。科研人员欲利用fat-1基因培育转基因家兔,其部分流程如图一所示。(1)在构建PEBf质粒时,为确保fat-1基因按正确方向插入,需要进行双酶切,还需对fat-1基因的引物进行进一步的设计。已知fat-1基因转录的模板链为b链,若在与b链结合的引物的5′端添加了限制酶识别序列GAATTC,则需要在引物_______ 的_______ 端添加的限制酶识别序列为_______ 。
(2)PCR扩增过程中,最早经过_______ 轮循环后,便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子,需要在琼脂糖溶液中加入适量的_______ 。
(3)为了获得转基因家兔,需利用_______ (方法)将目的基因导入动物的受精卵中,该过程发生的变异类型为_______ 。
(4)为了获得转基因动物,还需要将含有目的基因的受精卵发育形成的胚胎移植到受体子宫内。在胚胎移植前要对受体进行_______ 处理,原因是_______ 。
(2)PCR扩增过程中,最早经过
(3)为了获得转基因家兔,需利用
(4)为了获得转基因动物,还需要将含有目的基因的受精卵发育形成的胚胎移植到受体子宫内。在胚胎移植前要对受体进行
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【推荐3】绞股蓝又名七叶胆,是一种含有中草药成分的天然植物。具有清心提神、抗疲劳、清热解毒、祛痰止咳、降低胆固醇和血脂等功效。不仅如此、绞股蓝细胞中还含有抗烟草花叶病毒(TMV)的基因,可以合成一种抗TMV蛋白,使其叶片对TMV具有抗感染特性。烟草是具有经济价值的双子叶植物,TMV的感染会导致烟草大幅度减产。科研人员利用基因工程技术培育出了抗TMV的烟草。主要流程如图所示。
(1)从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中①过程需要_____ 酶。在体外通过_____ 技术可以获得较多的目的基因。
(2)图中能体现基因工程核心的是_____ 过程(用图中的数字表示),该过程要用到的酶是_____ 。
(3)④过程表示将重组Ti质粒导入烟草体细胞,常用方法是_____ 。
(4)由图分析,在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是_____ 基因。
(5)⑤过程中,烟草体细胞经过_____ 形成愈伤组织,然后经过再分化形成再生植株。
(6)在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是_____ 。
(1)从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因。图中①过程需要
(2)图中能体现基因工程核心的是
(3)④过程表示将重组Ti质粒导入烟草体细胞,常用方法是
(4)由图分析,在③过程构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是
(5)⑤过程中,烟草体细胞经过
(6)在个体水平上检验获得的烟草能否抗TMV的方法是
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【推荐1】一位科学家正在使用氨苄青霉素敏感型菌株进行研究,该菌株不能利用乳酸,这是因为它的乳糖操纵基因异常。该科学家有两种质粒,一种含有正常的乳糖操纵基因,另一种含有氨苄青霉素抗性基因。她运用限制酶和DNA连接酶,获得了一些含有这两个基因的重组质粒。然后在一个仅以葡萄糖为唯一能源的培养基中培养该细菌,并向其中加入高浓度的重组质粒。使细菌增殖。再将实验组细菌(含重组质粒)和对照组细菌(不含重组质粒)放入下表所示环境中让其生长。请回答下列问题:
(1)在基因工程的基本操作程序中,___________ 是基因工程的核心。限制酶是基因工程中常用的工具,若要提取限制酶,可选择的生物是__________ (举出一例)。本实验中使用限制酶的作用是:__________ 。
(2)在以葡萄糖为唯一能源的培养基中加入高浓度的质粒,为了促进细菌更好的吸收重组质粒,还应用______ 处理细菌,使细菌处于_______ 。该培养基以葡萄糖为能源是因为_________ 。
(3)若没有新的突变发生,细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落( )
A.只有1,2和4号 B.只有3,5和6号
C.只有1,2,3和4号 D.只有4,5和6号
(4)如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶,则细菌最可能在________ 号和_______ 号平板上长出菌落。
(5)若该科学家用该培养基进行另一项实验如表2,在该培养基中用乳糖为唯一能源,则细菌能在哪一培养基中长出菌落_____________ 。
A.只有10号 B.只有8号 C.7号和8号 D.8号和10号
(1)在基因工程的基本操作程序中,
(2)在以葡萄糖为唯一能源的培养基中加入高浓度的质粒,为了促进细菌更好的吸收重组质粒,还应用
(3)若没有新的突变发生,细菌最有可能在哪些培养基上生长出菌落
A.只有1,2和4号 B.只有3,5和6号
C.只有1,2,3和4号 D.只有4,5和6号
(4)如果在准备制作重组质粒时未使用DNA连接酶,则细菌最可能在
(5)若该科学家用该培养基进行另一项实验如表2,在该培养基中用乳糖为唯一能源,则细菌能在哪一培养基中长出菌落
A.只有10号 B.只有8号 C.7号和8号 D.8号和10号
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【推荐2】如图表示利用基因工程制备抗体的基本途径,据图回答下列问题是:
(1)上图中的细胞①是_________ 细胞,过程②是________ 过程。
(2)抗体基因可以通过PCR技术扩增获得。首先从基因组数据库中查询需合成的抗体基因mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成________________ ,并以上图中的______________ 为模板直接进行PCR扩增。若下图为第一轮循环产生的产物,请绘出以a链和b链为模板经PCR扩增的产物 ________________ 。(要求:在产物中标出a、b链和引物的种类)
(3)图中将目的基因导入大肠杆菌的过程中,________ (填“要”或“不需要”)利用Ca处理大肠杆菌制备感受态细胞,原因__________________________________________ 。
(4)为检测目的基因在大肠杆菌中是否翻译,可从大肠杆菌中提取___________ ,进行_______ 杂交实验。
(1)上图中的细胞①是
(2)抗体基因可以通过PCR技术扩增获得。首先从基因组数据库中查询需合成的抗体基因mRNA的核苷酸序列,以便根据这一序列设计合成
(3)图中将目的基因导入大肠杆菌的过程中,
(4)为检测目的基因在大肠杆菌中是否翻译,可从大肠杆菌中提取
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【推荐3】乙烯具有促进果实成熟的作用,ACC 氧化酶和 ACC 合成酶是番茄细胞合成乙烯的两个关键酶。利用反义 DNA 技术(原理如图 1),可以抑制这两个基因的表达,从而使番茄具有耐储存、宜运输的优点。图 2 为融合 ACC 氧化酶基因和 ACC 合成酶基因的反义表达载体结构示意图。
(1)图 2 中的 2A11 为特异性启动子,则 2A11 应在番茄的_____ (器官)中表达。
(2)从番茄成熟果实中提取_____ 为模板,利用反转录法合成 ACC 氧化酶基因和ACC 合成酶基因,以进行拼接构成融合基因并扩增。
(3)合成出的 ACC 氧化酶基因两端分别含限制酶 BamHⅠ和 XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含 SacⅠ和 XbaⅠ的酶切位点,用限制酶_____ 对上述两个基因进行酶切,再串联成融合基因,相应的 Ti 质粒应用限制酶_____ 进行切割,确保融合基因能够插入载体中。
(4)为了实现图 1 中反义基因的效果,应将融合基因反向插入在启动子 2A11的下游即可构成反义融合基因。将表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有_____ 的培养基中,以筛选出含有反义融合基因的农杆菌,再利用农杆菌转化法获得转基因番茄。
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,_____ (填“能”/“不能”)用放射性物质标记的 ACC 氧化(合成)酶基因片段做探针进行检测,理由是_____ 。
(1)图 2 中的 2A11 为特异性启动子,则 2A11 应在番茄的
(2)从番茄成熟果实中提取
(3)合成出的 ACC 氧化酶基因两端分别含限制酶 BamHⅠ和 XbaⅠ的酶切位点,ACC合成酶基因两端含 SacⅠ和 XbaⅠ的酶切位点,用限制酶
(4)为了实现图 1 中反义基因的效果,应将融合基因反向插入在启动子 2A11的下游即可构成反义融合基因。将表达载体与农杆菌菌液混合后,接种在含有
(5)在检测番茄细胞中是否存在反义融合基因时,
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