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:475 题号:19149704
原核生物和真核生物基因组中大片段DNA的定向整合拥有广阔的应用前景。但目前细菌中的定向整合系统存在诸多不足,如整合效率偏低,缺乏有效的筛选标记物,可整合的片段大小有限等。研究者在原有细菌CRISPR/Cas系统基础上尝试构建了CRISPR RNA-guided定向整合系统,以期改善上述缺陷。
(1)Cas蛋白是一种crRNA引导的内切酶,可催化________(化学键名称)水解,剪切特定双链DNA片段。crRNA是一种短链RNA,它一端可与Cas蛋白结合,另一端通过________原则与目标DNA序列结合。
(2)转座子(Tn)是一段特殊的DNA片段。转座酶A和转座酶B相互结合后可将Tn从原有的DNA链上切下,并将其整合到其他DNA片段上。为了使转座子定向整合到特定位点,将PCR扩增得到的Cas基因和转座酶A基因形成融合基因,并进一步构建下图所示的CRISPR RNA-guided定向整合系统。

为构建图示的CRISPR RNA-guided系统,需要先设计引物,通过PCR特异性扩增中的Cas基因、转座酶基因等。用于扩增Cas基因的引物需满足的条件是________。构建时,应将翻译终止序列设置在 Cas基因和转座酶A基因之后而不是设置在两者之间,目的是________
(3)研究人员利用一定的方法将获得的CRISPR RNA-guided系统导入大肠杆菌,统计并计算转座子定向整合的效率,结果如下图所示。

①该结果表明,转座子的定向整合效率高低与转座子整合方向密切相关。为保证转座子连接方向与预期相同,构建重组质粒的过程中,对切割转座子和切割载体的限制酶的要求是________
②该结果还可表明,CRISPR RNA-guided系统能够有效解决筛选标记物缺乏的问题,依据是________

相似题推荐

非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是__________,物质b是__________ 。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质氨基酸序列和空间构象却相同,原因是__________

(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中可利用PCR技术扩增目的基因,在PCR反应缓冲液中需要加入的酶是__________,反应缓冲液中引物的作用是__________
(3)获取目的基因(S基因)后,为了成功构建重组表达载体,确保目的基因插入载体中方向正确,最好选用__________切割S基因的cDNA和载体。

(4)科研工作者利用微生物发酵生产胰岛素,选择酵母菌做受体细胞比大肠杆菌效果更好,请你从细胞结构方面说明理由:_____________________________________
2023-05-20更新 | 220次组卷
【推荐2】血管为肿瘤的增殖和转移提供了有利条件。M蛋白是人体内抑制血管生长的因子,可作为肿瘤治疗的潜在药物。将控制M蛋白合成的基因m导入酵母细胞中进行表达,可获得大量M蛋白。下图为酵母表达载体(质粒K)的示意图(SacI、EcoRI、NotI、SalI为限制酶切割位点,切割产生的黏性末端均不相同)。

回答下列问题。
(1)5'—AOX位于基因的上游,紧邻转录起始位点,该结构最可能是____
(2)已知基因m中无上述任一限制酶切割位点。为提高连接效率并保证基因m和载体的正确连接,对基因m进行PCR扩增时,需在基因m的上游引物和下游引物中分别引入____限制酶切割位点。
(3)将PCR扩增获得的基因m与酶切后的质粒K进行连接,构建基因m的表达载体。随后,将酶切后的质粒K(a组)与构建的表达载体(b组)分别转入大肠杆菌,并在含有氨苄青霉素的培养基上培养。已知未环化的质粒会被大肠杆菌核酸酶水解,若a组与b组培养基中均有菌落产生,a组出现菌落的原因可能是杂菌污染或____(答出1点即可)。由此推测,b组培养基上的菌落____(填“一定”或“不一定”)含有基因m。
(4)将构建成功的基因m表达载体导入组氨酸合成缺失的酵母突变体中,在____的培养基上培养,以筛选出含有表达载体的酵母细胞。
(5)可运用____技术在分子水平上检测M蛋白是否成功表达。若观察到M蛋白对血管内皮细胞增殖有抑制作用,说明获得的M蛋白____
2024-03-27更新 | 243次组卷
非选择题-解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、人造韧带等。蜘蛛通过在腹部的腺体生成蜘蛛丝,并使用一种名为“喷丝头”的器官将蛛丝排出体外。由于蜘蛛会互相攻击,吃掉同类,因此无法像蚕丝一样通过养殖大量生产。利用现代生物技术生产蜘蛛丝不断取得成功,运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”。过程如图,请回答下列相关问题:

(1)可利用PCR技术体外大量扩增蛛丝蛋白基因,PCR技术的原理是____________,PCR过程包括变性、_____________和延伸三步。若在PCR仪中经过4次循环,理论上共消耗引物____________个。
(2)甲过程需用到的工具有____________(填工具名称,缺一不可)。在分子水平上,通常通过____________技术检测目的基因是否导入受体细胞。
(3)若成功导入目的基因的转基因羊并没有产生相应的蛛丝蛋白,根据中心法则分析,其可能的原因是____________
(4)可将____________技术结合基因工程等技术得到具有新性状的克隆羊。
(5)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝韧性可提高50%,利用蛋白质工程对蛛丝蛋白进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→设计____________→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
2023-05-02更新 | 254次组卷
共计 平均难度:一般