科研人员将l-1基因导入植物的体细胞中,经过一系列过程得到试管苗。如图,回答下列问题:
(1)通过PCR扩增获取l-1基因时,组成一轮PCR循环包括变性、__________ 、__________ 三个步骤。PCR扩增与细胞内DNA复制相比, 相同点有__________ (答出2点即可)。
(2)图中①是基因工程基本操作程序中的__________ 过程, 该过程需用__________ 处理l-1基因和 Ti质粒。
(3)图中④是植物组织培养过程中的__________ 过程, 该过程要进行照光培养,作用是__________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/21/ef258454-1da5-4463-86c0-a68cc7982fc9.png?resizew=502)
(1)通过PCR扩增获取l-1基因时,组成一轮PCR循环包括变性、
(2)图中①是基因工程基本操作程序中的
(3)图中④是植物组织培养过程中的
更新时间:2023-07-21 12:34:04
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【推荐1】科学家将番茄(2N)和马铃薯(4N)利用如下图技术得到“番茄-马铃薯”植株。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/17/2464434353512448/2464452481269760/STEM/4861bf8dcade4aaa98cccd502e02219c.png?resizew=392)
(1)获得a、b所选用的酶为________________ 和_______________ 。
(2)上图示技术的名称是_______________ ;由d培育成植株的过程运用的技术手段是_______________ ,其依据的原理是______________________________ 。
(3)过程Ⅱ称为_______________ ,所用的化学诱导剂一般是标志是_______________ ,过程Ⅲ成功的标志是__________________________ 。
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(1)获得a、b所选用的酶为
(2)上图示技术的名称是
(3)过程Ⅱ称为
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【推荐2】叶盘转化法是Horsch 等人于1985年发展起来的一种转化法,以培育转基因 耐盐毛白杨为例,操作程序是先将毛白杨叶子表面进行消毒,再用消毒过的打孔器从 叶子上取下圆形小片,即叶盘。然后进行下列操作,请回答:
(1)毛白杨叶盘与重组农杆菌共培养以进行遗传转化:农杆菌能够介导转化的原因是_________ 。
(2)脱分化和筛选培养:叶盘接种在含卡那霉素的培养基上,卡那霉素的作用是_______ , 作为运载体的Ti 质粒应含有 _____________ 基因,运载体上的__________ 是 RNA 聚 合酶识别和结合的位点。
(3)获得抗性植株:叶盘周围长出愈伤组织后分别转移到诱导“生芽”和“生根”的培养 基中,此过程培养基中加入的植物激素主要是________ 。
(4)耐盐基因的检测与鉴定:
①分子水平:可采用______ 的方法来检测转基因毛白杨提取液中有无相应的耐盐蛋白。
②个体水平:请设计个体水平检测方案______________________________ 。
(1)毛白杨叶盘与重组农杆菌共培养以进行遗传转化:农杆菌能够介导转化的原因是
(2)脱分化和筛选培养:叶盘接种在含卡那霉素的培养基上,卡那霉素的作用是
(3)获得抗性植株:叶盘周围长出愈伤组织后分别转移到诱导“生芽”和“生根”的培养 基中,此过程培养基中加入的植物激素主要是
(4)耐盐基因的检测与鉴定:
①分子水平:可采用
②个体水平:请设计个体水平检测方案
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【推荐3】培养胡萝卜根组织可获得试管苗,获得试管苗的过程如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/3/23/2684136699691008/2684928777469952/STEM/f3e0524f-e530-4334-b745-d4ac58e6b4de.png?resizew=648)
回答下列问题:
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,利用了植物细胞具有全能性的特点,则细胞的全能性是指_____________ 。
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是_____________ 。
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基的原因是:①诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同;②_____________ 。
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是_____________ 。
(5)生产上,有时需要得到人工种子,人工种子具有的优点是:_____________ (答出两点即可)。
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回答下列问题:
(1)利用胡萝卜根段进行组织培养可以形成试管苗用分化的植物细胞可以培养成完整的植株,利用了植物细胞具有全能性的特点,则细胞的全能性是指
(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层,原因是
(3)从步骤⑤到步骤⑥需要更换新的培养基的原因是:①诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同;②
(4)步骤⑥要进行照光培养,其作用是
(5)生产上,有时需要得到人工种子,人工种子具有的优点是:
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【推荐1】大多数动物和人类体内的抗体为由轻链和重链组成的Y形结构,科学家发现驼科动物(骆驼、羊驼及其近期物种)体内存在天然缺失轻链的抗体,却具有亲本抗体的完整抗原结合活性,将其称为纳米抗体。纳米抗体具有相对分子质量小、亲和力高、稳定性高、免疫原性低、穿透能力强、可溶性好等特点。下图是纳米抗体的制备流程:
(1)抗体与抗原的结合部位主要是由__________ (答“轻链”或“重链”或“轻链和重链”)构成。
(2)制作流程中第一步的免疫过程是指给驼科动物注射__________ 。此过程一般要进行多次注射。提取 RNA 应选择__________ 细胞进行提取,之后在__________ 酶的作用下形成cDNA。
(3)PCR 的结果通常用__________ 进行检测,其依据的基本原理是__________
(4)一般选择大肠杆菌等微生物作为生产纳米抗体的受体细胞,原因是__________
(5)相较于单克隆抗体更容易捕获相关抗原,原因是__________ 结合以上信息,试分析纳米抗体的应用前景(答出一点即可)__________ 。
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(1)抗体与抗原的结合部位主要是由
(2)制作流程中第一步的免疫过程是指给驼科动物注射
(3)PCR 的结果通常用
(4)一般选择大肠杆菌等微生物作为生产纳米抗体的受体细胞,原因是
(5)相较于单克隆抗体更容易捕获相关抗原,原因是
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【推荐2】β-血红蛋白病是世界上最常见的遗传疾病,致病机制主要为血红蛋白合成异常,从而形成无效的血红蛋白。通过研究发现胎儿血红蛋白再生策略(胎儿血红蛋白(HbF)可以转化为成人血红蛋白)可治疗β-血红蛋白病。遗传学的证据发现BCL11A基因与红细胞的发育及胎儿血红蛋白抑制有关。通过CRISPR/Cas9基因编辑使BCL11A基因活性降低能够诱导高水平HbF,从而就可以缓解β-血红蛋白病,基因编辑技术工作原理如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/20/8a0a4846-6e50-41d8-a094-6c10fa04ca13.png?resizew=331)
(1)该病最初的治疗策略为病毒载体介导的基因治疗,由于花费昂贵、疗效有限等问题而被淘汰。病毒作为运载体需具备的条件有_________________________________________ (至少写出两点)
(2)在基因编辑中,目的基因导入小鼠细胞中最常用的方法是________________ 。
(3)在基因编辑中向导RNA(sgRNA)可与受体细胞中BCL11A基因的增强子序列(使与其连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列)结合,结合过程中所遵循的原则是______________________ ;若想提高sgRNA识别的准确性,需___________ (填“增加”或“减少”)sgRNA的编码序列中的核苷酸数量。通过CRISPR/Cas9基因编辑可使受体细胞中的BCL11A基因的________________ 过程受到抑制,从而提高HbF的数量。
(4)BCL11A基因也具有抑制病毒增殖的功能,为了研究其功能可通过______________ 技术获得更多的BCL11A基因。当合成扩增出32个BCL11A基因时,最多需要_______ 个引物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/20/8a0a4846-6e50-41d8-a094-6c10fa04ca13.png?resizew=331)
(1)该病最初的治疗策略为病毒载体介导的基因治疗,由于花费昂贵、疗效有限等问题而被淘汰。病毒作为运载体需具备的条件有
(2)在基因编辑中,目的基因导入小鼠细胞中最常用的方法是
(3)在基因编辑中向导RNA(sgRNA)可与受体细胞中BCL11A基因的增强子序列(使与其连锁的基因转录频率明显增加的DNA序列)结合,结合过程中所遵循的原则是
(4)BCL11A基因也具有抑制病毒增殖的功能,为了研究其功能可通过
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解题方法
【推荐3】B基因存在于水稻基因组中,其在体细胞和精子中正常表达,在卵细胞中不转录。为研究B基因表达对卵细胞的影响,设计并完成了如下实验来获取能够在卵细胞中表达B基因的转基因植株。请回答下列问题:
(1)图中所示的基因表达载体需含有启动子,它是_____ 识别并结合的位点。
(2)从水稻体细胞中提取总RNA,在_____ 酶的催化下构建cDNA文库,进而获得B基因编码蛋白的序列。Luc基因是荧光酶基因,能催化荧光素产生荧光,B-Luc融合基因形成过程中需要的酶是_____ 。
(3)用Ca2+处理农杆菌,使细胞处于一种_____ 的生理状态,然后将重组的基因表达载体导入其中。
(4)外植体经_____ 形成的水稻愈伤组织放入农杆菌液浸泡后进行植物组织培养,培养基中需加入_____ 进行筛选。
(5)个体水平可以通过_____ 筛选出能表达B基因的转基因植株。
(6)扩增目的基因时,常用PCR技术,在PCR的反应体系中用到TaqDNA聚合酶,此酶需要_____ (离子)激活。
(1)图中所示的基因表达载体需含有启动子,它是
(2)从水稻体细胞中提取总RNA,在
(3)用Ca2+处理农杆菌,使细胞处于一种
(4)外植体经
(5)个体水平可以通过
(6)扩增目的基因时,常用PCR技术,在PCR的反应体系中用到TaqDNA聚合酶,此酶需要
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适中
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名校
【推荐1】通过咽拭子取样后进行RT-PCR技术(mRNA逆转录为cDNA,再进行PCR扩增)检测是目前临床上诊断新型冠状病毒感染疑似患者的常用方法。为检测疑似患者是否感染了新型冠状病毒,医生进行了以下操作:①分析PCR扩增结果;②从疑似患者组织样本中提取mRNA;③利用PCR技术扩增cDNA片段;④采集疑似患者组织样本;⑤利用mRNA进行逆转录得到cDNA.回答下列问题:
(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是_____ (用数字序号表示)。
(2)RT-PCR过程需要的酶有_____ 。在进行RT-PCR扩增时,引物在退火过程中与____ 结合。
(3)RT-PCR的产物经过BamHⅠ、EcoRⅠ双酶切后,与经过同样双酶切的PBV载体连接。这步操作程序属于___ ,也是基因工程的核心步骤。与单一酶切相比,双酶切具有的优点是___ (答出两点)。
(4)利用RT-PCR技术获取的目的基因______ (填“能”或“不能”)在物种之间交流;该技术还可用于对某些微量RNA病毒的检测,提高检测的灵敏度,原因是_____ 。
(1)若要得到正确的检测结果,正确的操作顺序应该是
(2)RT-PCR过程需要的酶有
(3)RT-PCR的产物经过BamHⅠ、EcoRⅠ双酶切后,与经过同样双酶切的PBV载体连接。这步操作程序属于
(4)利用RT-PCR技术获取的目的基因
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非选择题-实验题
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解题方法
【推荐2】毕氏酵母重组菌是将木聚糖酶基因(XynA)连接到含有自主复制序列(PARS)的游离表达载体上,然后转化至已整合表达木聚糖酶基因的毕氏酵母中,筛选得到毕氏酵母重组菌。质粒中的Ori代表复制原点,Ampᶻ 代表氨苄青霉素基因。回答下列问题:
(1)过程②为 PCR,对 XynA 进行 PCR 扩增时并不需要知道 XynA 全部的核苷酸序列,但是必须知道XynA________ 的核苷酸序列,以便___________ 。
(2)PCR产物中出现了部分非目标序列,可能的原因有_____________ 。
(3)根据重组质粒分析,切割原质粒和XynA 的限制酶最可能是____________ ,若 XynA 两端具有PstⅠ的识别位点,但并不建议用限制酶PstⅠ构建重组质粒,理由是______________ (答两点)。
(4)外源基因的表达方式有两种,分别是整合到基因组中表达和构建游离的重组质粒进行表达。 目前在毕氏酵母表达系统中均是构建整合型重组菌株进行外源基因重组表达,但是将木聚糖酶基因连接到含有自主复制序列的游离表达载体上,然后转化至已整合表达木聚糖酶基因的毕氏酵母中,可得到表达游离重组质粒的毕氏酵母重组菌。推测自主复制序列具有________________ 的功能。
(5)研究员以还原糖为原料的发酵基质,探究了酿酒酵母(S. C)、毕氏酵母(P. F)、酿酒酵母和毕氏酵母同时接种(SO)、毕氏酵母和酿酒酵母先后接种(间隔 48 h,S48)四种不同发酵体系的发酵情况,实验结果如图所示。从实验结果可知,毕氏酵母单独发酵的特点是__________ ;能够提高酿酒效率的最佳发酵体系是_________ ,依据是________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/6/26031113-ecf8-4ae1-a0c5-c07f8ef1b39a.png?resizew=705)
(1)过程②为 PCR,对 XynA 进行 PCR 扩增时并不需要知道 XynA 全部的核苷酸序列,但是必须知道XynA
(2)PCR产物中出现了部分非目标序列,可能的原因有
(3)根据重组质粒分析,切割原质粒和XynA 的限制酶最可能是
(4)外源基因的表达方式有两种,分别是整合到基因组中表达和构建游离的重组质粒进行表达。 目前在毕氏酵母表达系统中均是构建整合型重组菌株进行外源基因重组表达,但是将木聚糖酶基因连接到含有自主复制序列的游离表达载体上,然后转化至已整合表达木聚糖酶基因的毕氏酵母中,可得到表达游离重组质粒的毕氏酵母重组菌。推测自主复制序列具有
(5)研究员以还原糖为原料的发酵基质,探究了酿酒酵母(S. C)、毕氏酵母(P. F)、酿酒酵母和毕氏酵母同时接种(SO)、毕氏酵母和酿酒酵母先后接种(间隔 48 h,S48)四种不同发酵体系的发酵情况,实验结果如图所示。从实验结果可知,毕氏酵母单独发酵的特点是
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【推荐3】糖是植株生长发育的物质基础,其含量也是苹果品质的核心。
(1)一般认为,苹果叶片通过________ 作用制造有机物,而根系获得的有机物是由叶片运输到根系的。
(2)研究者发现根系也能够从环境中吸收葡萄糖。将苹果根系分别置于葡萄糖溶液和清水中,检测发现,葡萄糖溶液组根系的M基因表达量和葡萄糖含量均显著高于清水组,推测M蛋白的功能是________ 根系吸收葡萄糖。
(3)在M基因启动子下游连接GUS基因(表达产物可水解底物产生蓝色),发现蓝色主要分布在根系的表皮细胞中。构建M基因、绿色荧光蛋白基因的融合基因,用________ 法导入苹果细胞,发现绿色荧光分布在细胞膜上。据此可得出________ 。
(4)研究者利用同位素标记技术进行实验,处理及结果如下表。
依据实验结果推测,根系从周围环境中吸收葡萄糖能提高苹果果实中糖含量的机制是________ 。
(1)一般认为,苹果叶片通过
(2)研究者发现根系也能够从环境中吸收葡萄糖。将苹果根系分别置于葡萄糖溶液和清水中,检测发现,葡萄糖溶液组根系的M基因表达量和葡萄糖含量均显著高于清水组,推测M蛋白的功能是
(3)在M基因启动子下游连接GUS基因(表达产物可水解底物产生蓝色),发现蓝色主要分布在根系的表皮细胞中。构建M基因、绿色荧光蛋白基因的融合基因,用
(4)研究者利用同位素标记技术进行实验,处理及结果如下表。
苹果根系置于含有13C标记的葡萄糖培养液中 | 用13C标记的CO2处理苹果叶片 | |||
根系13C含量(mg) | 地上13C含量(mg) | 根系13C含量占比(%) | 地上13C含量占比(%) | |
野生型 | 4.7 | 含量极低 | 44.24 | 55.76 |
M基因过表达 | 6.2 | 30.89 | 69.11 | |
M基因低表达 | 3.6 | 46.79 | 53.21 |
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