转基因生物反应器是指利用基因工程技术手段将外源基因转化到受体中进行高效表达,从而获得具有重要应用价值的表达产物的生命系统,包括转基因动物、转基因植物和转基因微生物。如图是通过基因工程获得转基因生物或产品的流程图,请结合相关知识回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/ea74e079-c783-479d-9aa3-64516ecfdcec.png?resizew=425)
(1)若利用图示流程构建小鼠乳腺生物反应器批量生产人抗利尿激素,应先从人体________ 细胞中获取_____________ ,通过反转录获得cDNA,再PCR后获得抗利尿激素基因。一条单链cDNA在PCR仪中进行n次循环,需要消耗________ 个引物。PCR过程中DNA先后经历高温变性→复性→延伸过程,故反应体系中需加入____________________ 酶。构建的表达载体导入的受体细胞一般选用受精卵,原因是___________________ 。
(2)膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点:收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。此外膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的______________ (答2点即可)的限制,而且从尿中提取蛋白质比在乳汁中提取简便、高效。
(3)若图中的受体细胞是大肠杆菌,通常用________ 处理大肠杆菌,其目的是使大肠杆菌处于______________ 的生理状态。理论上制备能分泌抗利尿激素的“工程菌株”时,酵母菌比大肠杆菌更适合作为受体细胞,从细胞结构与功能的角度分析,原因是:_____________ 。
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(1)若利用图示流程构建小鼠乳腺生物反应器批量生产人抗利尿激素,应先从人体
(2)膀胱反应器有着和乳腺反应器一样的优点:收集产物蛋白比较容易,不会对动物造成伤害。此外膀胱生物反应器还具有的显著优势在于不受转基因动物的
(3)若图中的受体细胞是大肠杆菌,通常用
更新时间:2023-05-10 21:14:51
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【推荐1】基因治疗将推动21世纪的医学革命。某高血糖患者患有遗传性糖尿病(基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素),相关基因治疗设计过程如下图所示,请据图回答:
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(1)图示过程中,①和②代表的细胞或结构分别是___ ,③和④所示的生物工程技术分别是___ 。
(2)④所示的生物工程技术中,获取的健康胰岛B细胞基因可通过PCR技术进行大量扩增.进行扩增时,反应的温度和时间需根据具体情况进行设定,下列选项中___的设定与引物有关。
(3)培养重组细胞b的培养液中除加入各种营养物质外,通常还需加入___ 等一些天然成分,并需定期更换培养液,更换培养液的目的是___ 。
(4)图示基因治疗过程称为___ (填“体内”或“体外”)基因治疗。
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(1)图示过程中,①和②代表的细胞或结构分别是
(2)④所示的生物工程技术中,获取的健康胰岛B细胞基因可通过PCR技术进行大量扩增.进行扩增时,反应的温度和时间需根据具体情况进行设定,下列选项中___的设定与引物有关。
A.变性温度 | B.复性(冷却)温度 |
(4)图示基因治疗过程称为
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【推荐2】早在新冠疫情暴发初期,我国就布局了5条疫苗研发的技术路线,包括了灭活疫苗、腺病毒载体疫苗、重组蛋白疫苗、减毒流感病毒载体疫苗和核酸疫苗。当前我国全民免费接种的主要是灭活疫苗;而科学家陈薇院士团队自主研制腺病毒载体疫苗具有安全、高效、引发的不良反应少的优点。下图所示为科学家陈薇教授团队研制腺病毒载体疫苗的原理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/7/4/3015479165607936/3016841400918016/STEM/3a71510350024aa8a87627c98618dc70.png?resizew=569)
(1)上图所示②④过程中必须用到的酶有3种,分别是_____ 、_____ 、_____ 。
(2)获取目的S蛋白基因是各种疫苗研制途径需要解决的首要问题,通常采用以下两种方法,一是利用病毒的RNA进行逆转录得到DNA 后,利用PCR技术扩增得到基因S,PCR过程每次循环分为三步,其中温度最低的一步是_____ ;二是完成病毒S基因测序后,直接人工合成基因S。
(3)为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S,基因工程的基本操作流程中最关键的步骤是_____ 。
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(1)上图所示②④过程中必须用到的酶有3种,分别是
(2)获取目的S蛋白基因是各种疫苗研制途径需要解决的首要问题,通常采用以下两种方法,一是利用病毒的RNA进行逆转录得到DNA 后,利用PCR技术扩增得到基因S,PCR过程每次循环分为三步,其中温度最低的一步是
(3)为了制备蛋白疫苗,可以通过基因工程技术获得大量蛋白S,基因工程的基本操作流程中最关键的步骤是
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【推荐3】我国是世界产棉大国,棉花产量占世界总产量的1/4。但是棉花病虫害非常多,尤其是虫害,直接影响了棉花的产量。转基因抗虫棉的研发成功,为棉花的增收做出了巨大的贡献。回答下列问题:
(1)转基因抗虫棉所需的杀虫基因,可用PCR技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55~60℃,目的是____________ 。获得大量杀虫基因后,还需利用两种酶构建基因表达载体。为了使杀虫基因和质粒能正确地成功拼接,一般操作方法是____________ 。
(2)将杀虫基因导入棉花细胞有多种方法,我国独创的方法是____________ ,另外还可以利用农杆菌转化法让另杀虫基因的遗传特性在棉花细胞里得以稳定维持和表达,理由是____________ 。
(3)杀虫基因导入棉花细胞后,可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA片段作为____________ ,目的是检测____________ 。若是利用抗原一抗体杂交技术,结果显示出杂交带,则说明____________ 。
(4)除了上述的分子检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。简述在个体水平鉴定杀虫基因是否成功表达的实验思路:____________ 。
(1)转基因抗虫棉所需的杀虫基因,可用PCR技术大量扩增。扩增过程中需要将温度冷却至55~60℃,目的是
(2)将杀虫基因导入棉花细胞有多种方法,我国独创的方法是
(3)杀虫基因导入棉花细胞后,可利用放射性同位素标记的目的基因的DNA片段作为
(4)除了上述的分子检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。简述在个体水平鉴定杀虫基因是否成功表达的实验思路:
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【推荐1】研究表明,小鼠SF110基因能够提高动物对结核杆菌的抗性,我国某研究团队利用基因工程成功孕育出带有小鼠SF110基因的转基因牛。
(1)利用PCR技术对SF110基因进行扩增时,所需的原料为__________ ;加入的Taq酶与普通的DNA聚合酶相比,其特点是_________ 。
(2)获得转基因牛的过程中,构建的基因表达载体应包含小鼠的SF110基因及其启动子等调控元件。其中启动子的作用是__________ ,将该载体导入受体细胞常采用的方法是_________ 。经检测,用同种限制酶切割并构建的基因表达载体中,有部分基因表达载体中的SF110基因不能正确表达,最可能的原因是__________ 。
(3)研究者通过体外受精的方式让转基因牛产下试管牛。在体外受精前,常用__________ 方法处理精子,使精子获能,同时将卵母细胞培养至__________ 时,二者才都具备受精能力。将体外形成的受精卵移入_________ 中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
(1)利用PCR技术对SF110基因进行扩增时,所需的原料为
(2)获得转基因牛的过程中,构建的基因表达载体应包含小鼠的SF110基因及其启动子等调控元件。其中启动子的作用是
(3)研究者通过体外受精的方式让转基因牛产下试管牛。在体外受精前,常用
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【推荐2】回答下列利用农杆菌转化法获得转基因大豆的相关问题∶
(1)基因工程的核心是_____ ,这一过程中需要用到_____ 酶。
(2)培育转基因大豆时,将处理过的农杆菌与基因表达载体(重组质粒)混合培养的目的是_________ 。
(3)将含重组质粒的农杆菌与大豆细胞混合培养,使携带目的基因的____ 片段移入大豆细胞中,并将其整合到大豆细胞的___ 上,保证目的基因在大豆细胞中稳定和高效地表达。
(4)将转基因水稻细胞转移到含有抗生素的培养基上培养的目的是______ 。
(5)转基因大豆细胞再经_____ 可以获得转基因大豆新植株。
(1)基因工程的核心是
(2)培育转基因大豆时,将处理过的农杆菌与基因表达载体(重组质粒)混合培养的目的是
(3)将含重组质粒的农杆菌与大豆细胞混合培养,使携带目的基因的
(4)将转基因水稻细胞转移到含有抗生素的培养基上培养的目的是
(5)转基因大豆细胞再经
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【推荐3】某科研团队利用一种基因编辑工具CRISPR—Cas9对某受精卵的一个基因进行了修改,使其出生就能够天然的抵抗HIV感染。请回答下列问题:
(1)CRISPR—Cas9是一种新型的基因编辑工具,能对动物和植物的DNA进行特异性改变,该技术类似于一种特殊的分子剪刀。由此推断该物质能识别双链DNA分子的______________________ ,并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的___________ 断开。
(2)通过体外受精技术可形成早期胚胎,该过程首先要获取卵母细胞,为了获得更多的卵母细胞,需用激素对雌性动物进行___________ 处理。当获得的卵母细胞处于___________ 期时,可与___________ 的精子形成受精卵。将带有重新编码基因的基因表达载体导入受精卵的常用方法是___________ 。当胚胎培养至适宜阶段时,将胚胎移植到同种的、___________ 相同的雌性动物体内,最后产出后代。
(1)CRISPR—Cas9是一种新型的基因编辑工具,能对动物和植物的DNA进行特异性改变,该技术类似于一种特殊的分子剪刀。由此推断该物质能识别双链DNA分子的
(2)通过体外受精技术可形成早期胚胎,该过程首先要获取卵母细胞,为了获得更多的卵母细胞,需用激素对雌性动物进行
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解题方法
【推荐1】玉米中含有β-胡萝卜素,为培育出含β-胡萝卜素的“黄金大米”,科研人员提出以下两套培育方案。请分析回答下列问题。___ 。
(2)乙方案中,在体细胞杂交前需要用___ 酶除去细胞壁获得原生质体,获得原生质体后,将其置于___ 溶液中防止其吸水涨破。诱导原生质体融合的物理方法___ (请至少答出一点)。杂种细胞形成的标志是___ 。
(3)通过⑤获得“黄金大米”幼苗过程中,植物需要依赖培养基中的蔗糖,其中蔗糖的作用是___ (请至少答出两点)。杂种细胞脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化发育成芽、根。生根培养基中___ 比值高时促进生根。
(4)甲乙两方案在育种工作中都具有广泛的应用价值,两者共有的优点是___ 。
(2)乙方案中,在体细胞杂交前需要用
(3)通过⑤获得“黄金大米”幼苗过程中,植物需要依赖培养基中的蔗糖,其中蔗糖的作用是
(4)甲乙两方案在育种工作中都具有广泛的应用价值,两者共有的优点是
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【推荐2】如图可作为多种现代生物技术的流程模式。回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/19/2531085977731072/2531205436489729/STEM/b28ab20877b74208b69778f6374099ba.png?resizew=271)
(1)若上图表示乳腺生物反应器制作流程,A代表受精卵,则可代表目的基因与载体上的__________ 结合在一起形成的表达载体。该流程不能用体细胞代替A的原因是______________________ 。
(2)若上图表示植物细胞融合技术流程,则C经过___________ 形成D,D经过___________ 过程形成植株E。该技术的优势在______________________ 。
(3)若上图表示利用胚胎工程繁殖试管牛的操作流程则供体母牛体内的促性腺激素的分泌受到___________ (激素名称)的调节,从该过程中获得的胚胎干细胞用___________ 培养可保持不分化状态。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/19/2531085977731072/2531205436489729/STEM/b28ab20877b74208b69778f6374099ba.png?resizew=271)
(1)若上图表示乳腺生物反应器制作流程,A代表受精卵,则可代表目的基因与载体上的
(2)若上图表示植物细胞融合技术流程,则C经过
(3)若上图表示利用胚胎工程繁殖试管牛的操作流程则供体母牛体内的促性腺激素的分泌受到
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【推荐3】基因工程在农牧业方面的应用
(1)发展:
①农牧业:1996-2017 年, 全世界转基因作物的种植面积增加了一百多倍,______ 是世界上转基因作物种植面积最大的国家。 2017 年, 我国转基因作物种植面积居世界第______ 位。
②动物: 第一种用于食用的转基因动物——转基因______ 在美国获得批准上市。
(2)实例:连一连: 基于基因工程在改良动植物品种、 提高作物和畜产品的产量等方面的应用, 将下列转基因生物和选用的目的基因连线______
(1)发展:
①农牧业:1996-2017 年, 全世界转基因作物的种植面积增加了一百多倍,
②动物: 第一种用于食用的转基因动物——转基因
(2)实例:连一连: 基于基因工程在改良动植物品种、 提高作物和畜产品的产量等方面的应用, 将下列转基因生物和选用的目的基因连线
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/5/15/2979824780509184/2983031497900032/STEM/2540c266ebae4f39b272b0f5f8b7a6d4.png?resizew=450)
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