组卷网 > 高中生物综合库 > 生物技术与工程 > 基因工程 > 基因工程的基本操作程序 > 目的基因的获取 > PCR扩增的原理与过程
题型:非选择题-解答题 难度:0.65 引用次数:67 题号:19015395
胰蛋白酶抑制剂(TI)可抑制昆虫蛋白酶活性,阻碍昆虫消化蛋白质。盐藻是一种无细胞壁的单细胞真核绿藻,是能在高盐条件下生长的新型生物反应器。研究人员利用基因工程技术构建TI基因的表达载体,并将其导入盐藻细胞中,进行了一系列实验。回答下列问题:
(1)研究人员利用PCR技术特异性地扩增目的基因的前提是需要____________,以便合成引物。PCR过程中温度的控制至关重要,将处理温度控制在90~95℃,是为了_____________
(2)获取目的基因后,为了构建基因表达载体,还需要使用的酶是____________(答出2种),这两种酶都与____________键的形成或断裂有关。构建成功的基因表达载体应含有的结构有目的基因、启动子、____________(答出3种)等结构。
(3)研究人员将TI基因导入受体细胞后进行了检测,相关步骤和实验结果如下表所示。该检测方法依据的原理是____________。据表分析,该实验结果说明____________

组别

实验步骤

实验结果

转基因盐藻(A组)

离心收集三组细胞制备可溶性蛋白质样品

将TI注射到大白兔体内,获取TI抗体

让TI抗体和样品进行混合检测

有杂交带

非转基因盐藻(B组)

无杂交带

阳性对照组(C组)

有杂交带


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【推荐1】科研人员拟用同源重组的方法敲除金黄色葡萄球菌的SigB基因。回答下列问题:
(1)同源重组的原理如图1所示。图中剪刀代表的是一种核酸内切酶。当DNA被切开后,细胞中具有修复功能的酶可将这些切开DNA片段进行重新连接,这样SigB基因就能被其它碱基序列替换,实现SigB基因的敲除。结合图1的信息,为实现基因的敲除,供体DNA片段的碱基序列应为____________

   

(2)科研人员设计了供体DNA片段,作为目的片段构建重组质粒,导入金黄色葡萄球菌中,敲除金黄色葡萄球菌的SigB基因。
①实验中可替换SigB基因的片段是卡那霉素抗性基因,卡那霉素抗性基因的作用是_______
②科研人员需将SigB基因上游、卡那霉素抗性基因、SigB基因下游利用____________扩增技术实现供体DNA片段的构建。构建过程如图2所示。

   

由图2可知,SigB基因上游和卡那霉素抗性基因变性后再复性,SiB基因上游和卡那霉素抗性基因单链能够通过____________原则形成局部双链结构,然后在____________催化作用下形成SigB基因上游和卡那霉素抗性基因融合片段。按照此操作,可将SigB基因上游和卡那霉素抗性基因融合片段与SigB基因下游融合构建出供体DNA片段。
③通过设计引物可以使卡那霉素抗性基因扩增后,两侧应含有与SigB基因上、下游相同的碱基序列。从图3的p1~p4中选取的引物组合是____________,该引物组合要如何改造才能使其两侧含有与SigB基因上、下游相同的碱基序列____________

   

(3)有人提出:“可以用这个方法,将人受精卵中新冠病毒受体基因进行敲除,使得不受病毒感染。”你是否同意这种观点,从安全和伦理的角度分别写出理由_____(分别答出一点即可)。
2023-09-19更新 | 236次组卷
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【推荐2】研究发现,新冠病毒外壳中的S蛋白具有很强的抗原性,可利用其制作疫苗。人类已通过基因工程合成S蛋白基因,并采用仓鼠乳腺细胞表达系统来获取产物S蛋白,其过程如图所示。

回答下列问题:
(1)可利用PCR技术特异性地快速扩增S蛋白基因,该反应需要在一定的_____中才能进行,且需要引物等。已知DNA复制子链的延伸方向是5'→3',应该选用图甲中_____(填字母)作为引物。若S蛋白基因扩增了4次,则需要_____个引物,该过程可以在_____中自动完成,完成以后,常采用_____来鉴定PCR的产物。
(2)基因工程的核心工作是_____,其目的是_____。图乙中过程④⑦分别涉及__________技术。早期胚胎的_____阶段开始出现细胞分化,其中的细胞分化去向是_____
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【推荐3】三化螟为单食钻蛀性害虫,会造成水稻大面积减产。科研人员偶然得到了一株天然三化螟抗性纯合品系(X品系)水稻,通过杂交实验和基因定位方法对三化螟抗性基因(A/a)进行了一系列实验。请回答下列问题:
(1)野生型水稻与X品系水稻杂交,F1全为抗三化螟。当F1自交后代的表型及比例为__________时,三化螟抗性基因为显性基因,野生型不具有抗性。检测三化螟抗性基因是否存在于某株水稻体内,除了根据表型判断外,还可以提取水稻染色体基因组,通过__________技术将已知的抗性基因扩增后进行检测。
(2)为探究A/a基因的位置,将上述F1个体连续自交后获得的个体Y进行基因检测,三化螟抗性基因在水稻某染色体上的DNA检测结果如图所示,图中字母表示相应染色体上的区段。

(注:灰色代表的DNA一部分来自野生型和一部分来自X品系)
图中有6个Y个体中含有灰色区域,原因是在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体的__________,发生的时期是__________。请用图中字母表示三化螟抗性的基因位于图中__________段,依据是__________
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2023-08-10更新 | 113次组卷
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