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:0.4 引用次数:183 题号:19410289
为改良猪肉品质,调整猪肉中不同脂肪酸的含量,研究者利用相关技术进行了下列研究。
I、摄入过多的饱和脂肪酸会增加患心血管疾病的风险,为降低猪肉中饱和脂肪酸的含量,研究者利用CRISPR-Cas9基因编辑技术,定向敲除影响饱和脂肪酸代谢的关键基因(机理如图1)。
   
Ⅱ、多不饱和脂肪酸(PUFAs)是人体必需脂肪酸,猪肉是我国最主要的肉类消费品,提高其PUFAs含量对居民健康具有重要意义。为解决猪肉中PUFAs含量不足的问题,研究者从线虫中获得控制PUFAs合成的必需酶基因fat1,培育转fal基因猪,操作过程如图2.
   
(1)脂肪酸在人体组织细胞中通常以______(填化合物名称)形式存在。
(2)CRISPR-Cas9系统能精准敲除靶基因,其作用机理是gRNA与靶基因进行_____;为提高敲除的效率,一般将CRISPR-Cas9系统的打靶区域设计为待敲除基因的_____(填“外显子”或“内含子”),提高敲除靶基因准确性的方案还有_____
(3)利用PCR技术扩增fat1基因时,应在两种引物的一端分别加上限制酶______ 识别与切割的序列。
(4)图2中的连接产物需先导入大肠菌中的原因是______
(5)将重组表达载体转染猪成纤维细胞,另设一组空白对照。48小时后于荧光显微镜下观察到______,说明转染成功。然后以转基因细胞为核供体构建克隆胚胎,最终获得转fat1基因猪。
(6)研究者提取转基因猪的基因组DNA,利用_____技术检测fat1基因是否成功整合在猪基因组DNA中。

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非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】研究人员以拟南芥为实验材料开展遗传研究时,发现拟南芥细胞中存在着9—顺式—环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)基因、转录因子NGA1基因等与抗旱性状相关的基因,将上述基因通过基因工程转入水稻细胞内,获得了抗旱性较强的水稻新品种。
(1)为探索与干旱诱导相关的基因,研究人员做了如下探究:将野生型拟南芥进行干旱处理,发现叶片中脱落酸(ABA)含量增高,气孔开度减小,水分散失减少。继续探究发现,NCED是ABA合成过程中的关键酶,NCED基因超量表达的拟南芥抗旱性明显增强。已知NGA1基因的表达产物可作用于NCED基因的启动子,NGA1基因敲除突变体植株对干旱敏感。推测NGA1基因参与植物抗旱的机理是______
(2)为实现在不破坏拟南芥细胞结构的基础上通过PCR技术原位扩增NCED基因,科研人员先通过化学固定保持细胞的形态结构,然后借助膜结构的通透性,使_______(PCR扩增时需要的成分)进入细胞核中,以NCED基因为模板进行原位扩增。若要通过原位扩增的方式获得大量NCED基因对应的cDNA,则应在固定细胞形态结构后,先使DNA酶进入细胞核中发挥作用,然后以NCED基因转录出的mRNA为模板合成cDNA,再进一步扩增获得大量cDNA.上述过程中先使用DNA酶处理的原因是_______
(3)用农杆菌转化法将NCED基因转入水稻细胞时,需先将NCED基因插入到______,该过程需用两种限制酶同时切割NCED基因和运载体,目的是______。将重组质粒转入农杆菌,再将含重组质粒的农杆菌与取自新鲜水稻的圆形小叶片共培养,控制培养基中______(填激素)的使用比例,通过植物组织培养获得多株转基因水稻。欲通过对照实验的方法在个体水平上判断转基因技术成功与否,实验设计思路是______
2023-02-25更新 | 523次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】可利用重叠延伸PCR诱变技术将两个独立的基因在指定位点进行连接,以获得融合目的基因。该技术需要一对内部致突变引物和一对侧翼引物,经过三个PCR反应。下图表示将基因A序列与基因B序列在ATG处定点拼接的过程。请回答下列问题:

(1)PCR反应体系中需要加入的物质除了图中所示的物质外,还必须加入4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和___等,其中Mg2+的作用是___
(2)图中致突变引物1和致突变引物2序列的关系是___(填“相同”“碱基互补”或“无关”)。致突变引物1的5'端序列是根据___的部分碱基序列设计的。
(3)PCR3第一次循环中理论上复性的产物有___种,其中能进行进一步延伸的是图中的___(填序号),原因是___
2024-03-29更新 | 291次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】β-胡萝卜素可在人体内转化为维生素A.普通水稻胚乳细胞中不含β-胡萝卜素,科研人员利用基因工程技术培育富含β-胡萝卜素的第一代“黄金大米”。
(1)培育第一代“黄金大米”时,需要将八氢番茄红素合成酶(psy)基因和胡萝卜素脱饱和酶(crtⅠ)基因转入普通水稻,图1示所需构建的重组Ti质粒中的重组T-DNA片段。
   
①要粗提取含psy基因、crtⅠ基因的DNA时,利用了DNA分子的_____物理性质。
②利用PCR扩增psy基因、crtⅠ基因时,需要通过控制_____的方法使DNA复制在体外反复进行。常采用_____来鉴定PCR产物。
③据图分析,构建重组T-DNA片段时,依次用限制酶_____和DNA连接酶处理,将psy基因和crtⅠ基因、潮霉素抗性基因接入。
④通过农杆菌转化法,上述重组Ti质粒可以将该T-DNA片段导入水稻细胞并_____。农杆菌纯化培养,常用_____方法将单个农杆菌分散在固体培养基上。
(2)已知潮霉素对原核细胞和真核细胞的生长都有抑制作用,据此分析重组T-DNA片段中接入潮霉素抗性基因的作用是_____
(3)重组T-DNA片段中启动子_____是水稻种子的胚乳细胞特异性表达的启动子。
(4)如图2示第一代“黄金大米”中细胞内β-胡萝卜素的合成途径。经检测发现其细胞内β-胡萝卜素含量不够高,是八氢番茄红素含量较低造成的。据此信息可采取_____措施,以便获得β-胡萝卜素含量更高的第二代“黄金大米”。
   
2023-07-07更新 | 77次组卷
共计 平均难度:一般