研究发现,TRIM59基因在肝癌细胞中存在异常表达,可用于原发性肝癌的早期诊断。TRIM59蛋白含有R、B、C和TM四个功能区,如图1所示;科研人员采用一定的技术手段,获得了TRIM59基因的cDNA,分别构建TRIM59基因过表达及TRIM59基因敲除质粒,分别转染肝癌细胞株后,过表达及敲减细胞株的增殖情况如图2所示。
(1)图2的实验结果表明____ 。
(2)科研人员通过PCR扩增了图1中4种不同长度的蛋白质功能区组合片段所对应的TRIM59基因片段,并插入下图3所示的带FLAG标签序列(27bp)的载体中,与FLAG标签序列形成融合基因。FLAG是一种短肽,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响TRIM59蛋白功能区的功能。
PCR扩增4种不同长度TRIM59基因片段需要的引物有____ 种;为了使目的基因正确插入,除∆R对应的TRIM59基因片段以外,在目的基因上游引物的5'端应插入____ (“BamHI”或“EcoRI”)的识别序列,理由是____ ;可利用PCR技术验证融合基因是否构建成功,其实验思路是____ 。
(3)体外实验发现TRIM59蛋白和PPM1B蛋白有结合现象。为了研究两蛋白在细胞内是否结合,科研人员分别将FLAG-TRIM59(FL)质粒、FLAG-TRIM59(R+B)质粒、FLAG-TRIM59(R)质粒、FLAG-TRIM59(∆R)质粒与带有GFP标签的GFP-PPM1B质粒共同转染受体细胞,以单独转染GFP-PPM1B质粒的受体细胞作为对照。分别利用FLAG抗体和GFP抗体对①至⑤实验细胞裂解液中的蛋白质进行检测,结果如图4中胶片一、二所示。再利用GFP抗体对上述FLAG抗体免疫沉淀中的蛋白质进行检测,结果如胶片三所示。
图中实验结果说明____ 。
(4)研究发现TRIM59蛋白的R功能区具有泛素化连接酶的活性,可介导泛素化途径降解PPM1B蛋白,PPM1B能够使某种蛋白去磷酸化进而抑制癌细胞的增殖和转移,据此可推测肝癌患者中TRIM59蛋白和PPM1B蛋白的量呈____ 相关。
图1 TRIM59蛋白质功能区 图2 TRIM59对肝癌细胞增殖能力的影响
(1)图2的实验结果表明
(2)科研人员通过PCR扩增了图1中4种不同长度的蛋白质功能区组合片段所对应的TRIM59基因片段,并插入下图3所示的带FLAG标签序列(27bp)的载体中,与FLAG标签序列形成融合基因。FLAG是一种短肽,使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合,但不影响TRIM59蛋白功能区的功能。
图3
PCR扩增4种不同长度TRIM59基因片段需要的引物有
(3)体外实验发现TRIM59蛋白和PPM1B蛋白有结合现象。为了研究两蛋白在细胞内是否结合,科研人员分别将FLAG-TRIM59(FL)质粒、FLAG-TRIM59(R+B)质粒、FLAG-TRIM59(R)质粒、FLAG-TRIM59(∆R)质粒与带有GFP标签的GFP-PPM1B质粒共同转染受体细胞,以单独转染GFP-PPM1B质粒的受体细胞作为对照。分别利用FLAG抗体和GFP抗体对①至⑤实验细胞裂解液中的蛋白质进行检测,结果如图4中胶片一、二所示。再利用GFP抗体对上述FLAG抗体免疫沉淀中的蛋白质进行检测,结果如胶片三所示。
图4
图中实验结果说明
(4)研究发现TRIM59蛋白的R功能区具有泛素化连接酶的活性,可介导泛素化途径降解PPM1B蛋白,PPM1B能够使某种蛋白去磷酸化进而抑制癌细胞的增殖和转移,据此可推测肝癌患者中TRIM59蛋白和PPM1B蛋白的量呈
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更新时间:2023-04-22 20:56:21
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【推荐1】回答下列有关细胞分裂和分化的问题。
PI(碘化丙啶)具荧光,可与DNA及RNA结合,常用来显示细胞中DNA或RNA含量。为了解腺样囊性癌细胞的分裂周期与抑制药物作用时期,某研究所的实验过程如下:
取腺样囊性癌细胞平均分成两组,分别在普通培养基和含紫杉醇的培养基中培养24小时,获得不同时期细胞的总细胞数分别是16×103个、12×103个;然后用相关药品将细胞中的RNA水解,再将这些细胞置于PI溶剂中一段时间;最后通过检测仪测定这些不同时期细胞的DNA含量,结果如图1、图2所示。
(1)据题意可知,水解RNA的相关药品是____________ 酶。
(2)图1和图2中A、C所表示的时期依次是( ) 。
A.G1期;M期 B.S期;M期
C.G1期;S期与M期 D.G1期;G2与M期
(3)显微观察腺样囊性癌细胞临时装片,下列不可能出现的分裂相是( ) 。
(4)在普通培养基中,若1个腺样囊性癌细胞的细胞周期是20小时,则S期约为___ 小时。
(5)在紫衫醇培养基中培养,C期细胞量显著增加,则紫衫醇的作用可能有( ) 。
A.抑制DNA复制
B.延长G1期
C.分解细胞核
D.影响微管蛋白合成
E.干扰G2期向M期进行
PI(碘化丙啶)具荧光,可与DNA及RNA结合,常用来显示细胞中DNA或RNA含量。为了解腺样囊性癌细胞的分裂周期与抑制药物作用时期,某研究所的实验过程如下:
取腺样囊性癌细胞平均分成两组,分别在普通培养基和含紫杉醇的培养基中培养24小时,获得不同时期细胞的总细胞数分别是16×103个、12×103个;然后用相关药品将细胞中的RNA水解,再将这些细胞置于PI溶剂中一段时间;最后通过检测仪测定这些不同时期细胞的DNA含量,结果如图1、图2所示。
(1)据题意可知,水解RNA的相关药品是
(2)图1和图2中A、C所表示的时期依次是
A.G1期;M期 B.S期;M期
C.G1期;S期与M期 D.G1期;G2与M期
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(4)在普通培养基中,若1个腺样囊性癌细胞的细胞周期是20小时,则S期约为
(5)在紫衫醇培养基中培养,C期细胞量显著增加,则紫衫醇的作用可能有
A.抑制DNA复制
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【推荐2】阅读下列短文,回答相关问题。
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF-la和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是HIF-la,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF-la是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-la脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-la能与VHL蛋白结合,致使HIF-la被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-la羟基化不能发生,导致HIF-la无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF-la的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
请回答问题:
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是___ 。
A.细胞吸水 B.细胞分裂 C.葡萄糖分解成丙酮酸 D.兴奋的传导
(2) HIF的基本组成单位是____ 人体剧烈运动时,骨骼肌细胞中HIF的含量_______ ,这是因为____ 。
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。
①图中A、C分别代表___________ 、______________ 。
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF-Ia的含量比正常人__________ 。
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有___________ 。
细胞感知氧气的分子机制
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家,他们的贡献在于阐明了人类和大多数动物细胞在分子水平上感知、适应不同氧气环境的基本原理,揭示了其中重要的信号机制。
人体缺氧时,会有超过300种基因被激活,或者加快红细胞生成、或者促进血管增生,从而加快氧气输送——这就是细胞的缺氧保护机制。科学家在研究地中海贫血症的过程中发现了“缺氧诱导因子”(HIF)。HIF由两种不同的DNA结合蛋白(HIF-la和ARNT)组成,其中对氧气敏感的是HIF-la,而ARNT稳定表达且不受氧调节,即HIF-la是机体感受氧气含量变化的关键。
当细胞处于正常氧条件时,在脯氨酰羟化酶的参与下,氧原子与HIF-la脯氨酸中的氢原子结合形成羟基。羟基化的HIF-la能与VHL蛋白结合,致使HIF-la被蛋白酶体降解。在缺氧的情况下,HIF-la羟基化不能发生,导致HIF-la无法被VHL蛋白识别,从而不被降解而在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成转录因子,激活缺氧调控基因。这一基因能进一步激活300多种基因的表达,促进氧气的供给与传输。
HIF控制着人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应,三位科学家一步步揭示了生物氧气感知通路。这不仅在基础科学上有其价值,还有望为某些疾病的治疗带来创新性的疗法。比如干扰HIF-la的降解能促进红细胞的生成治疗贫血,同时还可能促进新血管生成,治疗循环不良等。
请回答问题:
(1)下列人体细胞生命活动中,受氧气含量直接影响的是
A.细胞吸水 B.细胞分裂 C.葡萄糖分解成丙酮酸 D.兴奋的传导
(2) HIF的基本组成单位是
(3)细胞感知氧气的机制如下图所示。
①图中A、C分别代表
②VHL基因突变的患者常伴有多发性肿瘤,并发现肿瘤内有异常增生的血管。由此推测,多发性肿瘤患者体内HIF-Ia的含量比正常人
③抑制VHL基因突变的患者的肿瘤生长,可以采取的治疗思路有
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【推荐3】细胞正常增殖可维持个体稳态,异常分裂可能引发个体患病,一旦癌变并逃过免疫监视,稳态会被打破,甚至危及生命。医疗人员一直致力于抗癌药物的研发。请分析回答下列问题。
(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图,图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是_______________ 。据图推测,最终产生的三个极体的基因型分别为_______________ ;图甲中①②③细胞所处时期依次位于图乙曲线中的_______________ 段。
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇,生了一个性染色体组成为XXY的色盲男孩。形成该个体的异常配子可能来源于下图中的_______________ 。
(3)丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性化合物,其作用机制之一是诱导细胞凋亡。
①假设对照组癌细胞增殖率为10%,给药组癌细胞增殖率(%)=[(给药组各时段癌细胞数-给药组开始癌细胞数)/(对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数)]×100%,下表是通过对照实验研究得到的数据:
分析数据可得出:_______________ 与其对癌细胞生长的抑制作用呈_______________ (填“正相关”或“负相关”)。
②将培养48h的培养液离心,去除上清液后经过一系列的处理及分析,得到对照组和给药组48h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bel-2的表达量如下表所示:
据此推测,丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于______________ 期。丹参酮可能通过促进癌细胞内_______________ 的表达来诱导细胞凋亡从而抑制肿瘤的生长。
(1)图甲是基因型为AaBb的二倍体动物细胞分裂部分时期示意图,图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线。细胞③的名称是
(2)一对基因型为XaXa(色盲女性)与XAY的夫妇,生了一个性染色体组成为XXY的色盲男孩。形成该个体的异常配子可能来源于下图中的
(3)丹参酮是从中药丹参中提取的具有抗肿瘤活性的脂溶性化合物,其作用机制之一是诱导细胞凋亡。
①假设对照组癌细胞增殖率为10%,给药组癌细胞增殖率(%)=[(给药组各时段癌细胞数-给药组开始癌细胞数)/(对照组各时段癌细胞数-对照组开始癌细胞数)]×100%,下表是通过对照实验研究得到的数据:
培养时间/h 增殖率(%) 组别 | 24 | 48 | 72 | |
对照组 | 100 | 100 | 100 | |
给药组(μg/mL) | 0.5 | 78 | 62 | 48 |
1.0 | 68 | 26 | 21 | |
1.5 | 48 | 12 | 5 |
分析数据可得出:
②将培养48h的培养液离心,去除上清液后经过一系列的处理及分析,得到对照组和给药组48h细胞周期变化、凋亡率及凋亡蛋白基因Bax和Bel-2的表达量如下表所示:
组别 | G1 | S | G2+M | 凋亡率 | Bax | Bel-2 |
对照组(%) | 55 | 36 | 9 | 5.6 | 28 | 53 |
实验组(%) | 67 | 24 | 9 | 32.6 | 37 | 38 |
据此推测,丹参酮使癌细胞的细胞周期阻滞于
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【推荐1】哺乳动物体内一定含量的w—3多不饱和脂肪酸(LCPUFA)可以起到预防心血管疾病的作用,但LCPUFA在大多数动物体内不能合成,只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA 合成酶基因fat—1(1229bp), 培育转 fat-1 基因家兔, 其部分流程如图一所示。(1)PCR扩增过程中,经过5轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为____ 。
(2)在构建PEBf质粒时,为确保fat-1 基因按正确方向插入,需要双酶切,还需对fat-1 基因的引物进行相应设计。已知 fat-1基因转录的模板链为a链,与b链结合的引物5 端添加了限制酶识别序列GAATTC 则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为_________ 。
(3)转染是将外源分子如DNA、RNA 等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功,科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA,利用fat-1 基因引物进行PCR 扩增后电泳,部分结果如图二所示。据图分析,1组是_____ 细胞PCR 产物;2组是_____ 细胞 PCR 产物。(填“未成功转染”或 “成功转染”)
(4)检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA 合成酶,可采用____ 技术。如果 fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染,但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA 合成酶,从构建基因表达载体的角度分析,可能的原因是________________ 。
(2)在构建PEBf质粒时,为确保fat-1 基因按正确方向插入,需要双酶切,还需对fat-1 基因的引物进行相应设计。已知 fat-1基因转录的模板链为a链,与b链结合的引物5 端添加了限制酶识别序列GAATTC 则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为
(3)转染是将外源分子如DNA、RNA 等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功,科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA,利用fat-1 基因引物进行PCR 扩增后电泳,部分结果如图二所示。据图分析,1组是
(4)检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA 合成酶,可采用
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【推荐2】白粉病会引起小麦减产,筛选出抗白粉病的小麦有利于增加小麦产量。
(1)小麦是异源六倍体植物,一个体细胞中含有_____ 个染色体组,每个染色体组中均有一个抗/感白粉病的基因。
(2)在实验室中筛选到了一株抗白粉病的小麦纯合子T,基因型为aabbdd。现将该小麦与感病小麦(基因型为AABBDD)杂交,F1代均为感病植株,A/a与B/b基因的遗传规律符合_____ 定律,判断理由是_____ 。F1自交,F2中抗病个体的比例为1/64。F2感病个体有_____ 种基因型,其中纯合子占的比例为_____ 。
(3)T品系虽然能够抗白粉病,但是种子产量较感病植株低。在研究过程中,科研人员发现了既抗白粉病又高产的品系R。R的两条4号染色体缺失了部分的片段。
①为探究R的基因组成,选用图1中用引物1、引物②(引物2能够与B/b基因结合)进行PCR,无法扩增出条带。可推测B/b基因在染色体上的位置是_____ 。
②科研人员利用R和T进行杂交实验,F1全部为抗病个体,F1自交得F2也全部为抗病个体,若B/b基因在染色体上的位置推测成立,则R的基因型是_____ 。
③为进一步验证基因b在染色体上位置的推测,科研人员分别提取②中F2个体、T品系植株、R品系植株的DNA作为PCR的模板,选取图1中引物1和引物2进行扩增,可通过产物的_____ 初步判断染色体结构,结果如图2所示(电泳图中的数字的单位是碱基对)。
理论上,F2中PCR结果与1号相同的个体所占比例为_____ 。进一步研究发现,R品系高产的原因是染色体片段缺失引起自身空间结构的变化,使得空间结构变化的区段上的基因转录量提高,其中包括一个高产基因。
(4)我国目前广泛种植的小麦是优良品种LX99,科研人员希望该品种具备抗白粉病且高产的性状。请写出育种思路。_____
(1)小麦是异源六倍体植物,一个体细胞中含有
(2)在实验室中筛选到了一株抗白粉病的小麦纯合子T,基因型为aabbdd。现将该小麦与感病小麦(基因型为AABBDD)杂交,F1代均为感病植株,A/a与B/b基因的遗传规律符合
(3)T品系虽然能够抗白粉病,但是种子产量较感病植株低。在研究过程中,科研人员发现了既抗白粉病又高产的品系R。R的两条4号染色体缺失了部分的片段。
①为探究R的基因组成,选用图1中用引物1、引物②(引物2能够与B/b基因结合)进行PCR,无法扩增出条带。可推测B/b基因在染色体上的位置是
②科研人员利用R和T进行杂交实验,F1全部为抗病个体,F1自交得F2也全部为抗病个体,若B/b基因在染色体上的位置推测成立,则R的基因型是
③为进一步验证基因b在染色体上位置的推测,科研人员分别提取②中F2个体、T品系植株、R品系植株的DNA作为PCR的模板,选取图1中引物1和引物2进行扩增,可通过产物的
理论上,F2中PCR结果与1号相同的个体所占比例为
(4)我国目前广泛种植的小麦是优良品种LX99,科研人员希望该品种具备抗白粉病且高产的性状。请写出育种思路。
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【推荐3】如图为利用生物技术获得生物新品种的过程示意图。据图回答:
(1)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanR)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。乙图为获得抗虫棉技术的流程。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是______ 。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______ 。
(2)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的,该方法称为______ 。图中①过程与细胞中DNA复制过程相比,该过程不需要______ 酶。③是在______ (填“酶的名称)作用下进行延伸的。
(3)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用_____________________ 与提取出的______ 做分子杂交。
(4)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是______ ,该技术的原理是______ 。
(5)科学家将植物细胞培养得到______ ,包上人工种皮,制成了神奇的人工种子,以便更好地大面积推广培养。
(1)在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kanR)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。乙图为获得抗虫棉技术的流程。图中将目的基因导入植物受体细胞采用的方法是
(2)随着科技发展,获取目的基因的方法也越来越多,若乙图中的“抗虫基因”是利用甲图中的方法获取的,该方法称为
(3)检测目的基因是否转录出mRNA的具体方法是使用
(4)离体棉花叶片组织经C、D、E成功地培育出了转基因抗虫植株,此过程涉及的细胞工程技术是
(5)科学家将植物细胞培养得到
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【推荐1】哺乳动物体内一定含量的w-3多不饱和脂肪酸(LCPUFA)可以起到预防心血管疾病的作用,但LCPUFA在大多数动物体内不能合成,只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1(1229bp),培育转fat-1基因家兔,其部分流程如图一所示。(1)PCR扩增fat-1基因的前提是______ ,以用于特异性制备PCR扩增需要的引物。PCR扩增过程中,经过4轮循环后,得到的产物中只含一种引物的DNA分子占比为_______ 。
(2)在构建PEBf质粒时,为确保fat-1基因按正确方向插入,需要双酶切,还需对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为a链,与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC,则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为______ ,理由是_______ 。
(3)转染是将外源分子如DNA、RNA等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功,科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA,利用fat-1基因引物进行PCR扩增后电泳,部分结果如图二所示。据图分析,1组和2组分别是____ 细胞组PCR产物。
(4)检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶,可采用______ 技术。如果fat-1基因已正确插入PEB质粒且成功转染,但在转基因家兔细胞中没有检测到LCPUFA合成酶,从构建基因表达载体的角度分析,可能的原因是_______ 。
(2)在构建PEBf质粒时,为确保fat-1基因按正确方向插入,需要双酶切,还需对fat-1基因的引物进行相应设计。已知fat-1基因转录的模板链为a链,与b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC,则另一引物5’端需添加的限制酶识别序列为
(3)转染是将外源分子如DNA、RNA等导入真核细胞的技术。为了检验图一家兔成纤维细胞是否转染成功,科研人员分别提取培养液中各细胞的DNA,利用fat-1基因引物进行PCR扩增后电泳,部分结果如图二所示。据图分析,1组和2组分别是
(4)检测转基因家兔细胞中是否含有LCPUFA合成酶,可采用
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【推荐2】GDNF是一种神经营养因子,对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示),并导入到大鼠神经干细胞中,用于干细胞基因治疗的研究。
(1)一个GDNF基因含有___ 个游离的磷酸基团,理论上而言,与GDNF基因含有相同碱基数的DNA分子共有_____ 种不同的排序。
(2)限制酶的特点是___________________________ ,构建含GDNF基因的表达载体时,需选择图1中的______ 限制酶进行酶切。
(3)下列有关基因工程的运载体中标记基因的说法正确的是_______ 。
A.可检测重组DNA分子是否导入了受体细胞
B.可指示受体细胞是否导入运载体
C.可指示运载体中是否插入了外源DNA片段
D.可检测目的基因在受体细胞中是否成功表达
(4)通常使用限制酶后会产生黏性末端,对下图所示黏性末端的说法正确的是______ 。
A.甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的
B.甲、乙具相同的黏性末端可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能
C.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键
D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子
(5)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第_____ 泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。
(1)一个GDNF基因含有
(2)限制酶的特点是
(3)下列有关基因工程的运载体中标记基因的说法正确的是
A.可检测重组DNA分子是否导入了受体细胞
B.可指示受体细胞是否导入运载体
C.可指示运载体中是否插入了外源DNA片段
D.可检测目的基因在受体细胞中是否成功表达
(4)通常使用限制酶后会产生黏性末端,对下图所示黏性末端的说法正确的是
A.甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的
B.甲、乙具相同的黏性末端可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能
C.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键
D.切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子
(5)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接,连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式,选择HpaI酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,结果如图2所示。图中第
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解题方法
【推荐3】为了验证FaMADS2基因表达与果实成熟呈负相关,研究人员构建了FaMADS2-pBI121超表达载体并导入到大绿果期(DG)草莓。当侵染11天后,FaMADS2-OE超表达草莓出现了明显的成熟延迟现象。同时,FaMADS2-OE超表达草莓花青素含量明显低于对照组草莓,而硬度高于对照组。
(1)研究人员对实验植株的花青素含量进行了测定,花青素与草莓成熟过程中____ 性状变化相关;草莓的硬度主要与细胞膜外的____ (细胞结构)有关。
(2)构建FaMADS2基因的超表达载体所需的工具酶是____ 。将FaMADS2基因的超表达载体导入大肠杆菌,其数量可随大肠杆菌的快速繁殖而增多,原因是该表达载体中存在____ 。为使目的基因正常表达,该表达载体中还存在____ 。
(3)为进一步验证实验结论,研究人员的实验思路和预测实验结果是____ 。
(1)研究人员对实验植株的花青素含量进行了测定,花青素与草莓成熟过程中
(2)构建FaMADS2基因的超表达载体所需的工具酶是
(3)为进一步验证实验结论,研究人员的实验思路和预测实验结果是
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(0.4)
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【推荐1】人体内的t-PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药,但是大剂量使用会诱发颅内出血。如果将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。先对天然的t-PA基因进行序列改造,然后再采取传统的基因工程方法表达改造后的基因,可制造出性能优异的改良t-PA蛋白。下图表示通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和构建含t-PA改良基因重组质粒的过程示意图。图中重叠延伸PCR过程中,引物a、b被用来扩增含有突变位点及其上游序列的DNA片段,引物c、d被用来扩增含突变位点及其下游序列的DNA片段。请回答:
(1)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点表示突变部位的碱基,引物b中该部位的碱基是______ ,引物c该部位的碱基是______ 。PCR中需要引物的原因是______ 。
(2)重叠延伸PCR中,PCR1和PCR2分别进行,产物混合后再进行PCR3。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是______ 。
(3)构建重组质粒时,选用的限制酶是______ 。重组质粒中的新霉素抗性基因的作用是______ 。
(4)在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株,需选择呈______ 色的菌落,进一步培养、检测和鉴定,以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌株。上述生产改良t-PA蛋白的技术属于______ 工程。
(1)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸,相应的基因模板链(图中t-PA基因的上链)上的碱基序列是ACA,丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸PCR示意图中的黑点表示突变部位的碱基,引物b中该部位的碱基是
(2)重叠延伸PCR中,PCR1和PCR2分别进行,产物混合后再进行PCR3。PCR1和PCR2需要分别进行的原因是
(3)构建重组质粒时,选用的限制酶是
(4)在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞并非都是目的菌株,需选择呈
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(0.4)
【推荐2】科研团队通过转基因获得了一种大肠杆菌工程菌,成为监测残留在生物组织或环境中的四环素水平的“报警器”,其监测原理如图1所示,天然大肠杆菌不具备图1中所示基因。(1)在上述研究中,需导入天然大肠杆菌的目的基因有________ 。(选填序号)(多选)
①四环素合成相关基因 ②GFP 基因 ③TetR基因 ④RNA 聚合酶基因
(2)基因工程中最核心的步骤是________ ,其目的是________ 。
(3)据图1,当环境中不含四环素时,该大肠杆菌工程菌________ (选填“能发出”“不发出”)荧光;环境中四环素水平越高,该种大肠杆菌工程菌的荧光________ (选填“增强”“减弱”“不变”)。试概述该种四环素检测方法的原理:________ 。
(4)图2是2个DNA片段、质粒及其上的限制性内切核酸酶的识别序列的分布情况;其中质粒上的Ampr代表青霉素抗性基因。表为相关限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点。
则,BamHI酶切后产生的黏性末端为________ 。若要拼接DNA片段1和2,结合图2和上表中信息,在特定工具酶作用下能成功拼接的位点处碱基序列为________ 。(选填下表中序号)
(5)研究人员设计了一个同时含DNA片段1和2的重组质粒的拼接方案,结合图表信息,你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是__________ 。(6)下列操作能够证明重组质粒和大肠杆菌工程菌建构成功的方法及现象有 。
(7)为提高对环境中四环素水平监测的有效性,研究人员将GFP的第65位丝氨酸突变成苏氨酸后,增强了绿色荧光稳定性和强度。该项技术属于_________ 。
①细胞工程 ②蛋白质工程 ③基因的定点突变
①四环素合成相关基因 ②GFP 基因 ③TetR基因 ④RNA 聚合酶基因
(2)基因工程中最核心的步骤是
(3)据图1,当环境中不含四环素时,该大肠杆菌工程菌
(4)图2是2个DNA片段、质粒及其上的限制性内切核酸酶的识别序列的分布情况;其中质粒上的Ampr代表青霉素抗性基因。表为相关限制性内切核酸酶的识别序列与切割位点。
限制酶 | EcoRI | XbaI | SpeI | BamHI |
识别序列及切割位点 |
编号 | ① | ② | ③ | ④ |
拼接位点处的碱基序列 |
(5)研究人员设计了一个同时含DNA片段1和2的重组质粒的拼接方案,结合图表信息,你认为最终建构成功的重组质粒示意图最合理的是
A.通过琼脂糖凝胶电泳实验证明重组质粒的大小符合预期 |
B.大肠杆菌工程菌不能在含有青霉素的培养基上生长 |
C.用显微镜观察重组质粒上的外源 DNA 片段的碱基序列 |
D.四环素浓度变化能引起大肠杆菌工程菌荧光强度的相应改变 |
(7)为提高对环境中四环素水平监测的有效性,研究人员将GFP的第65位丝氨酸突变成苏氨酸后,增强了绿色荧光稳定性和强度。该项技术属于
①细胞工程 ②蛋白质工程 ③基因的定点突变
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(0.4)
名校
【推荐3】请根据下图回答有关问题:
(1)在上图所示的蛋白质工程流程中,A是___________ ,过程③所必需的酶是___________ 。
(2)对获得的目的基因可采用_______ 技术以扩增其数量,在该过程中所用的酶的最大特点是_________ 。
(3)—个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还需要_________ 。过程⑤中将构建的基因表达载体导入受精卵常用的方法是_________ ;配制受精卵培养液时,通入一定浓度二氧化碳的目的是__________ 。
(4)过程⑥中通常将发育至___________ 阶段的早期胚胎转移至受体子宫内培育。
(1)在上图所示的蛋白质工程流程中,A是
(2)对获得的目的基因可采用
(3)—个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还需要
(4)过程⑥中通常将发育至
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