下列几幅图与基因工程有关。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列,图2表示目的基因及限制酶切割位点,图3表示目的基因上的DNA片段,图4表示质粒。请回答下列问题:
(1)获得图2中目的基因的方法除PCR技术外,还有________________ 。
(2)采用PCR扩增目的基因的原理是______________________ ,图2中A、B、C、D 4种单链DNA片段中,有________ 两种引物(DNA复制方向由5′→3′)。
(3)图3为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是________ 。
a.该片段的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成
b.该片段含A—T碱基对比较多,故其结构比较稳定
c.若利用PCR扩增该片段,则需解旋酶将①氢键全部解开
d.若该片段复制6次,则需要碱基A的数量至少是252个
(4)在构建目的基因表达载体时,用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒,是为了防止一种酶切割时产生________ ,从图2切割下目的基因需要消耗________ 个水分子。不选用限制酶PstⅠ和Hind Ⅲ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是________________ 。
(1)获得图2中目的基因的方法除PCR技术外,还有
(2)采用PCR扩增目的基因的原理是
(3)图3为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是
a.该片段的基本骨架由脱氧核糖与磷酸交替连接而成
b.该片段含A—T碱基对比较多,故其结构比较稳定
c.若利用PCR扩增该片段,则需解旋酶将①氢键全部解开
d.若该片段复制6次,则需要碱基A的数量至少是252个
(4)在构建目的基因表达载体时,用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒,是为了防止一种酶切割时产生
更新时间:2024-02-11 18:49:06
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【推荐1】下图为大肠杆菌DNA分子的局部结构示意图。请据图回答:
(1)图中1表示______ ,2表示______ ,1、2、3结合在一起的结构叫______ 。
(2)图中3有______ 种,中文名字分别是______ 。3与4通过______ 相连接。
(3)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制2次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______ 个。
(4)某同学制作了DNA分子双螺旋结构模型,其中一条链所用A、C、T、G碱基模型的数量比为1∶2∶3∶4则该DNA分子模型中上述碱基模型的数量比应为______ 。
A.1∶2∶3∶4 B.3∶4∶1∶2 C.1∶1∶1∶1 D.2∶3∶2∶3
(1)图中1表示
(2)图中3有
(3)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制2次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
(4)某同学制作了DNA分子双螺旋结构模型,其中一条链所用A、C、T、G碱基模型的数量比为1∶2∶3∶4则该DNA分子模型中上述碱基模型的数量比应为
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【推荐2】如图是某DNA分子的局部结构示意图。请据图分析回答:
(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:①_____ ,⑥_____ 。
(2)该DNA分子应有_____ 个游离的磷酸基团。
(3)从主链上看,两条单链方向_____ ,从碱基关系看,两条单链_____ 。
(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的_____ (填图中序号)中可检测到15N。若细胞在该培养液中分裂4次,该DNA分子也复制4次,则得到的子代DNA分子中含14N和含15N的比例为_____ 。
(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸_____ 个。
(1)写出下列图中序号代表的结构的中文名称:①
(2)该DNA分子应有
(3)从主链上看,两条单链方向
(4)如果将14N标记的细胞培养在含15N标记的脱氧核苷酸的培养液中,此图所示的
(5)若该DNA分子共有a个碱基,其中腺嘌呤有m个,则该DNA分子复制4次,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸
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【推荐3】下图1中DNA分子有a和d两条链,将图1中某一片段放大后如图2所示,请结合所学知识回答下列问题:
(1)若用放射性同位素32P标记该DNA,则在图2的结构4、5、6中______ (填数字)结构将出现较高的放射性。
(2)图1中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,则A、B分别是______ 和______ 。图1过程在水稻根尖分生区细胞中进行的场所是______ ,此过程所需的能量是主要是在细胞的______ (填结构名称)中产生的。
(3)上述结构模式图中,若一条DNA单链片段的序列是5′—GATACC—3′,那么它的互补链的序列是______(填字母)。
(4)DNA分子具有一定的热稳定性,加热能破坏图2中9处氢键而打开双链,现在有两条等长的DNA分子甲和乙、经测定发现甲DNA分子热稳定性较高,你认为可能的原因是______ 。
(5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是______ (用分数表示)。若图2中亲代DNA分子在复制时,一条链上的G变成了A,则该DNA分子经过n次复制后,发生差错的DNA分子占DNA分子总数的比例是______ (用分数表示)。
(1)若用放射性同位素32P标记该DNA,则在图2的结构4、5、6中
(2)图1中,A和B均是DNA分子复制过程中所需要的酶,则A、B分别是
(3)上述结构模式图中,若一条DNA单链片段的序列是5′—GATACC—3′,那么它的互补链的序列是______(填字母)。
A.5′—CTATGG—3′ | B.5′—GATACC—3′ |
C.5′—GGTATC—3′ | D.5′—CCATAG—3′ |
(5)若用1个32P标记的噬菌体侵染未标记的大肠杆菌,释放出300个子代噬菌体。其中含有32P的噬菌体所占的比例是
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【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:_____________________________________ 。
(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a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
(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
(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:
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【推荐2】某病毒对动物养殖业危害十分严重。我国学者拟以该病毒外壳蛋白A为抗原来制备单克隆抗体,以期快速检测该病毒,图1为其主要技术路线,图2为A基因和载体及有关限制酶的识别序列。基因A为0.98kb。
回答下列问题:
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增A基因。用于扩增A基因的引物需满足的条件是___________ 、为使PCR产物能被限制酶切割,需在引物的___________ 端(3’或5’)添加相应的限制酶识别序列,由图可知在A基因的两端应添加___________ 和___________ 两种不同限制酶的识别序列。这样就方便后面用这两种限制酶进行酶切,相比用同一种酶,该方法的优点在于___________ (答出2点)。经过这两种酶酶切的A基因和载体连接时,可选用___________ (填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)
(2)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取单菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(1)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图3,可知___________ 号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
(3)基因工程常用大肠杆菌作为受体细胞,是因为其具有___________ 等优点。般需用___________ 处理大肠杆菌细胞,以便将重组质粒导入其中。由图1可知,该转基因工程菌中的重组质粒是________ (填“克隆载体”或“表达载体”)
(4)下列说法错误的有哪几项
名称 | 识别序列及切割位点 | 名称 | 识别序列及切割位点 |
HindⅢ | A↓AGCTTTTCGA↑A | EcoRⅠ | G↓AATTCCTTAA↑G |
PvitⅡ | CAG↓CTGGTC↑GAC | PstⅠ | CTGC↓AGGA↑CGTC |
KpnⅠ | G↓GTACCCCATG↑G | BamHⅠ | G↓GATCCCCTAG↑G |
(1)为构建重组载体,需先设计引物,通过PCR特异性扩增A基因。用于扩增A基因的引物需满足的条件是
(2)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取单菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(1)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电泳分离,结果如图3,可知
(3)基因工程常用大肠杆菌作为受体细胞,是因为其具有
(4)下列说法错误的有哪几项
A.与小鼠骨髓瘤细胞融合前,已免疫的脾细胞需要通过原代培养扩大细胞数量。 |
B.单克隆抗体筛选中,将抗体与该病毒外壳蛋白进行杂交,其目的是通过抗体检测呈阳性来获得分泌所需抗体的杂交瘤细胞。 |
C.进行酶切产物电泳时,加样孔一端朝向正极。 |
D.停止电泳后用0.1%的亚甲基蓝溶液对凝胶进行染色,染料使用后按规定灭菌后再废弃。 |
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【推荐3】研究发现,成年小鼠的Y染色体上双外显子SRY(SRY-T)才是真正的睾丸决定因素。缺少SRY-T的雄性小鼠(XY)发育为雌性,而携带SRY-T转基因的雌性小鼠(XX)发育为雄性。回答下列相关问题:
(1)要确定从X染色体上获得的DNA片段中是否含有SRY-T,先获得相应DNA片段并进行PCR扩增,扩增时需要________ 种引物。PCR扩增过程中温度呈"升温→降温→升温"的周期性变化,“降温”的作用是___________ 。对扩增产物进行检测时用_________ 作为探针,若出现杂交带,则__________ (填“含有”或“不含有”)SRY-T基因。
(2)图示为验证SRY-T能决定雄性性别,将含SRY-T的基因表达载体导入小鼠(性染色体为XX)体内,导入雄原核的原因是_________ 。(3)植入代孕母鼠的小鼠早期胚胎性染色体需要为XX,可检测_______ 期滋养层细胞进行筛选。进行胚胎移植时代孕母鼠是_______ (答出2点即可)的个体。在获得的子代小鼠中出现________ (填性别)小鼠,证明SRY-T基因决定雄性性别。
(1)要确定从X染色体上获得的DNA片段中是否含有SRY-T,先获得相应DNA片段并进行PCR扩增,扩增时需要
(2)图示为验证SRY-T能决定雄性性别,将含SRY-T的基因表达载体导入小鼠(性染色体为XX)体内,导入雄原核的原因是
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【推荐1】【加试题】下列文题有关大肠杆菌的培养实验,请回答:
(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和
作为营养物质,为维持一定的渗透压,常需加入一定量的________ 。
(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,在__________ 中进行扩大培养,培养液经________ 后,在LB固体培养基上进行_______ ,并将培养皿________ 放在恒温培养箱中培养,可以获得如图效果。 为了检测接种、培养过程是否受杂菌污染以及__________ ,应同时将未接种的培养基放入恒温培养箱培养。
(3)通常对获得的纯菌种可以依据________ 的形状、大小等特征进行初步的鉴定。
(4)关于“大肠杆菌培养和分离”的操作中,下列叙述正确的是( )
A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染,接种工具精火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
(5)科学家利用转基因技术,利用大肠杆菌生产胰岛素,其过程如下图。由甲和载体乙拼接形成的丙通常称为___________ ,构建得到丙时必需的工具酶有___________ 。在此过程中,用来处理丁以增加细胞壁通透性的化学试剂是( )
A.氯化钠 B.氯化钙 C.次氯酸钠 D.纤维素酶
(1)配制培养大肠杆菌的培养基时,根据“细菌喜荤,霉菌喜素”的规律,通常在培养基中加入蛋白胨和
作为营养物质,为维持一定的渗透压,常需加入一定量的
(2)大肠杆菌培养和分离的实验中,在
(3)通常对获得的纯菌种可以依据
(4)关于“大肠杆菌培养和分离”的操作中,下列叙述正确的是
A.高压灭菌加热结束时,打开放气阀使压力表指针回到零后,开启锅盖
B.倒平板时,应将打开的皿盖放到一边,以免培养基溅到皿盖上
C.为了防止污染,接种工具精火焰灭菌后应趁热快速挑取菌落
D.用记号笔标记培养皿中菌落时,应标记在皿底上
(5)科学家利用转基因技术,利用大肠杆菌生产胰岛素,其过程如下图。由甲和载体乙拼接形成的丙通常称为
A.氯化钠 B.氯化钙 C.次氯酸钠 D.纤维素酶
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【推荐2】人乳头瘤病毒(HPV)是一种双链环状DNA病毒,由蛋白外壳和DNA组成。侵入人体后,HPV的遗传物质复制和基因的表达过程发生在基底层角质形成细胞中,装配和成熟在鳞状上皮细胞中。脂质体是由磷脂双分子层形成的超微型球状粒子,可作为载体将携带的分子送进受体细胞,在生物技术中具有广泛应用。回答下列问题:(1)画出HPV在基底角质层形成细胞内的遗传信息传递途径__________ 。
(2)目前,从人体分离出的HPV病毒有200多种,__________ (填“能”或“不能”)设计一种用来预防多种HPV病毒的疫苗,理由是__________ 。
(3)HPV病毒特殊的生活周期导致其不易被机体免疫系统识别,病毒感染不会引起强烈的免疫反应,自然感染产生的抗体水平很低。HPV疫苗接种后检测抗体水平的原理是____________ ,方法是____________ 。
(4)HPV很难培养,因此进行抗体检测时需要制备假病毒,一般采用基因工程技术。HPV外壳蛋白的主要成分是L1。应选择____________ 作为目的基因,利用__________ 技术特异性的快速扩增,并建构表达载体。为提高转化效率.常选择脂质体将重组表达载体导入宿主细胞,利用了细胞膜具有__________ 的特点。培养时,宿主细胞容易聚团、贴壁生长,需要用__________ 酶将其分散开。
(2)目前,从人体分离出的HPV病毒有200多种,
(3)HPV病毒特殊的生活周期导致其不易被机体免疫系统识别,病毒感染不会引起强烈的免疫反应,自然感染产生的抗体水平很低。HPV疫苗接种后检测抗体水平的原理是
(4)HPV很难培养,因此进行抗体检测时需要制备假病毒,一般采用基因工程技术。HPV外壳蛋白的主要成分是L1。应选择
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【推荐3】 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__________ 。
(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
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【推荐1】请回答下列有关温度与酶活性的问题:
(1)温度对唾液淀粉酶活性影响的实验:
将盛有2mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温。
把______________________________ 的时间作为本实验的起始时间记录下来。再每隔一分钟,取一滴混合液滴在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中________ 消失所需时间的长短来推知酶的活性。预计________ 温度下混合液因其中的酶失去活性蓝色不会消失。
(2)科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置)
溶菌酶热稳定性的提高,是通过改变______________________ 和增加_______ 得以实现的。从热稳定性高的酶的氨基酸序列出发,利用____________ 方法获得目的基因,通过基因工程的手段,可以生产自然界中不存在的蛋白质。
(1)温度对唾液淀粉酶活性影响的实验:
将盛有2mL唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5min。然后,将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放回原来的温度下保温。
把
(2)科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测得酶50%发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表:
酶 | 半胱氨酸(Cys)的位置和数目 | 二硫键数目 | Tm/℃ |
野生型T4溶菌酶 | Cys51,Cys97 | 无 | 41.9 |
突变酶C | Cys21,Cys143 | 1 | 52.9 |
突变酶F | Cys3,Cys9,Cys21,Cys142,Cys164 | 3 | 65.5 |
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链的位置)
溶菌酶热稳定性的提高,是通过改变
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【推荐2】酿酒酵母细胞质钙离子浓度的调控与酿酒酵母的抗逆性、生长增殖过程有关。Cchlp是一种位于酿酒酵母细胞膜的钙离子通道蛋白、调控细胞外钙离子流入细胞质。研究小组利用基因工程获取Cchlp抗原、制备Cchlp单克隆抗体来检测酿酒酵母Cehlp的表达情况。其中制备Cchlp抗原的流程如图1所示:
请回答以下问题:
(1)过程①需要_____________ 酶进行催化。
(2)Cchlp含2039个氨基酸,其中抗原区域约含300个氨基酸。现根据抗原区域氨基酸序列,查找对应基因序列,设计如下引物进行PCR。(引物F为基因上游引物,引物R为基因下游引物)
引物F:5'-AGGAGG……CCATT-3'
引物R:S-GATTCC……GGGTT-3'
为使PCR获得的Cchlp抗原基因能与PET-28a质粒正确连接,应在引物中加入合适的限制酶识别序列。加入限制酶序列后引物F序列为5'GACACCATATGAGGACG……CCATT-3'(下划线部分为限制酶识别序列),引物R序列应为_______________。
(3)将PCR产物和标准参照物分别加入泳道1、泳道2进行电泳。加样孔位于_______________ (填写“甲”或“乙”)端。泳道1条带中的PCR产物_____________ (填写“一定”或“可能”或“不”)是目的基因,理由是_________________ 。
(4)应在含__________________ 的固体培养基中培养重组大肠杆菌,经鉴定获得含目的基因的大肠杆菌,分离提纯得到Cchlp抗原。
(5)利用杂交瘤细胞技术制备Cchlp单克隆抗体的过程中有两次需要用到Cchlp抗原,请写出其使用方法________________ 。
请回答以下问题:
(1)过程①需要
(2)Cchlp含2039个氨基酸,其中抗原区域约含300个氨基酸。现根据抗原区域氨基酸序列,查找对应基因序列,设计如下引物进行PCR。(引物F为基因上游引物,引物R为基因下游引物)
引物F:5'-AGGAGG……CCATT-3'
引物R:S-GATTCC……GGGTT-3'
为使PCR获得的Cchlp抗原基因能与PET-28a质粒正确连接,应在引物中加入合适的限制酶识别序列。加入限制酶序列后引物F序列为5'GACACCATATGAGGACG……CCATT-3'(下划线部分为限制酶识别序列),引物R序列应为_______________。
A.5'AGGACG……CCATTCATATGGACAC-3' |
B.S'GACACCTCGAGGATTCC……GGGTT-3' |
C.S-GATTCC……GGGTTCTCGAGGAGAC-3' |
D.5'-GACACCCCGGGGATTCC……GGGTT-3' |
(3)将PCR产物和标准参照物分别加入泳道1、泳道2进行电泳。加样孔位于
(4)应在含
(5)利用杂交瘤细胞技术制备Cchlp单克隆抗体的过程中有两次需要用到Cchlp抗原,请写出其使用方法
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解题方法
【推荐3】近年来,生物柴油作为新型能源已经成为世界上应用最广泛、发展迅猛的可再生能源之一。研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏DGATI基因导入四尾栅藻(操作过程如图),获得转基因的产油微藻并利用地热废水培养,不仅能生产生物柴油,还能治理地热废水。
限制酶及其识别序列
注:LacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色。若无该基因或该基因被破坏,则菌落则呈白色。
(1)提取紫苏细胞的总RNA经过____ 得到的cDNA,经____ 技术扩增得到DGAT1基因,与克隆质粒pMD19连接,将连接产物导入到经CaC12处理后的大肠杆菌细胞,并接种到添加____ 的培养基上培养,一段时间后,挑选颜色为____ 的菌落用液体培养基培养,提取质粒pMD19-DGAT1。
(2)用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因,并与酶切后的载体pBI121连接得到____ ,并导入到四尾栅藻。若DGAT1基因序列两端没有限制酶识别序列需要人工添加黏性末端,请根据表中信息写出DGAT1基因两端所添加脱氧核苷酸的碱基顺序____ ,使得目的基因左右侧分别与质粒上的BamH I、Xba I酶切末端相连。
(3)转DGATI基因四尾栅藻成功的标志是_____ 。
限制酶及其识别序列
限制酶 | 识别序列 |
BamH I | |
Hind III | |
EcoR I | |
Xba I |
(1)提取紫苏细胞的总RNA经过
(2)用限制酶切pMD19-DGAT1获得DGAT1基因,并与酶切后的载体pBI121连接得到
(3)转DGATI基因四尾栅藻成功的标志是
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