红景天中的HMA3基因能编码Cd(镉)转运蛋白,科研人员将红景天中的HMA3基因转入栾树,以实现栾树的定向改良,使其增强对Cd的富集能力,从而更有效治理Cd污染。主要技术流程如下图,请回答:
(1)重组质粒的构建、扩增、保存。为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用_____________ 酶(双酶切)切PCR纯化产物(已添加相应酶切位点)及Ti质粒,然后通过DNA连接酶进行连接制备重组质粒,并依次转入大肠杆菌和农杆菌。
(2)栾树愈伤组织的诱导。切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加______ 等植物激素,放入培养箱,经过21d的黑暗诱导,茎段经_______ 形成愈伤组织。
(3)农杆菌介导转化体系的建立。用农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加____________ 的培养基(抗生素)筛选出转化成功的愈伤组织,将愈伤组织继续培养成完整植株。
(4)目的基因的检测和鉴定。取愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理一段时间获得原生质体,在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。据此可知,在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是__________________ 。若要从个体生物学水平上进行目的基因的检测与鉴定,则可以检测比较转基因栾树与野生型栾树___________________ 。
(1)重组质粒的构建、扩增、保存。为构建Cd转运蛋白与绿色荧光蛋白(GFP)的融合蛋白,需确保目的基因与质粒正确连接。构建重组质粒时用
(2)栾树愈伤组织的诱导。切割无菌苗将其茎段插入愈伤组织培养基,培养基应添加
(3)农杆菌介导转化体系的建立。用农杆菌单克隆菌株对栾树愈伤组织进行侵染转化,并用添加
(4)目的基因的检测和鉴定。取愈伤组织用纤维素酶和果胶酶处理一段时间获得原生质体,在激光共聚焦下观测到细胞膜发出绿色荧光。据此可知,在本研究中选择GFP与Cd转运蛋白构建融合蛋白的目的是
更新时间:2024-03-15 15:19:15
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【推荐1】生姜既是一种重要的调味蔬菜,又具有较高的药用价值。科研人员对生姜的繁殖以及药用价值开展了一系列研究。
(1)生姜通常采用无性繁殖的方式进行生产,但感染的病毒很容易在植株体内累积。可以切取一定大小生姜的_____ 作为组织培养的外植体,经_____ 步骤可获得脱毒苗进行大量种植。
(2)生姜块茎可以提取生姜精油,为进一步研究生姜精油的药用价值,科研人员分别取0.1mL的表皮葡萄球菌(A)、金黄色葡萄球菌(B)、枯草芽孢杆菌(C)悬液,与20mL熔化的培养基混匀。在培养基中制备4个直径为8mm的小孔,向培养基的4个小孔中分别加入不同添加物,添加情况及实验结果如表所示。
注:吐温又名聚山梨酯,广泛用作乳化剂和油类物质的增溶剂。通常被认为是无毒、无刺激性的材料,据WHO的评估,按总聚山梨酯计算,日摄入量可高到25mg/kg体重。
①制备培养基时,除了添加必备的营养物质外,还需要满足微生物生长对pH、_____ 、_____ 的需求。
②实验结果表明_____ 。
(3)若要将生姜精油应用于相关产品,请依据(2)的实验结果;提出相关的建议:_____ 。
(1)生姜通常采用无性繁殖的方式进行生产,但感染的病毒很容易在植株体内累积。可以切取一定大小生姜的
(2)生姜块茎可以提取生姜精油,为进一步研究生姜精油的药用价值,科研人员分别取0.1mL的表皮葡萄球菌(A)、金黄色葡萄球菌(B)、枯草芽孢杆菌(C)悬液,与20mL熔化的培养基混匀。在培养基中制备4个直径为8mm的小孔,向培养基的4个小孔中分别加入不同添加物,添加情况及实验结果如表所示。
组别(小孔编号) | 小孔添加物 | 对不同菌种的抑菌圈直径(mm) | ||
A | B | C | ||
1 | 150μL纯生姜精油 | 13.4 | 13.3 | 13.9 |
2 | 150μL吐温溶液和纯生姜精油(体积比1:1) | 15.8 | 15.6 | 15.6 |
3 | 150μL缓冲液(空白对照) | 8 | 8 | 8 |
4 | 150μL吐温溶液和缓冲液(体积比1:1) | 8 | 8 | 8 |
注:吐温又名聚山梨酯,广泛用作乳化剂和油类物质的增溶剂。通常被认为是无毒、无刺激性的材料,据WHO的评估,按总聚山梨酯计算,日摄入量可高到25mg/kg体重。
①制备培养基时,除了添加必备的营养物质外,还需要满足微生物生长对pH、
②实验结果表明
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【推荐2】【生物――选修3:现代生物科技专题】(15分,除标明外其余每空2分)请回答下列相关生物工程问题:下表是基因工程中几种限制酶识别序列及其切割位点。图是转基因香蕉的培育过程,含目的基因的外源DNA和质粒上的箭头表示相关限制酶的酶切位点。
(1)香蕉组织细胞具有发育成完整个体的潜能,图中④、⑤依次表示组织培养过程中香
组织细胞的___________________ 。培养皿中的培养基除添加营养物质外,还需要添加_________________ 等植物激素。
(2)图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是_______ 。
(3)下图是用_________________ (限制)酶进行切割得到的目的基因。可以防止含目的基因的外源DNA片段切割后自身环化。
(4)从转基因香蕉培育图中反映了质粒作为运载体的特点是_______ ,基因工程中还可以用___________________ 作为运载体。
(5)人体细胞内含有抑制癌症发生的某基因,生物技术可对此类基因的变化进行检测。该基因含有800对碱基对(bp),用BamHⅠ切割得到的400bp,200bp,200bp,.用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp,50bp,200bp.而患者体内获取的这段基因,用BamHⅠ切割得到的区段变为400bp,400bp ,用EcoRⅠ再次切割得到100bp,300bp,150bp,250bp.在正常人体内BamHⅠ和EcoRⅠ识别序列分别有________ 个和_____ 个。
(1)香蕉组织细胞具有发育成完整个体的潜能,图中④、⑤依次表示组织培养过程中香
组织细胞的
(2)图中的质粒和目的基因构建重组质粒,不能使用SmaI酶切割,原因是
(3)下图是用
(4)从转基因香蕉培育图中反映了质粒作为运载体的特点是
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名校
【推荐3】北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图表示将抗冻基因导入番茄细胞中以获取转基因抗冻番茄植株的过程。回答下列问题:
(1)利用PCR技术将北极比目鱼细胞中获取的抗冻基因进行大量扩增,PCR技术的原理是__________ ,扩增抗冻基因时需要设计引物,合成引物的前提条件是__________ 。
(2)农杆菌的Ti质粒上具有一段T-DNA,该DNA的特点是__________ 。通过基因工程技术获取抗冻番茄植株,该技术的核心步骤是__________ 。
(3)将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的__________ ,就可使目的基因进入番茄的叶肉细胞,再通过__________ 技术将细胞培养成完整的植株,与常规的种子繁殖方法相比,利用该技术培育抗冻番茄植株的特点是__________ 。
(1)利用PCR技术将北极比目鱼细胞中获取的抗冻基因进行大量扩增,PCR技术的原理是
(2)农杆菌的Ti质粒上具有一段T-DNA,该DNA的特点是
(3)将导入了表达载体的农杆菌与取自番茄的细胞共同培养,通过农杆菌的
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【推荐1】新冠病毒是一种单链RNA病毒,常用“荧光RT-PCR技术”进行检测,方法是取检测者的mRNA在试剂盒中逆转录出cDNA,并大量扩增,同时利用盒中荧光标记的新冠病毒核酸探针来检测PCR产物中是否含有新冠病毒的cDNA,在检测过程中,随着PCR的进行,反应产物不断累积,“杂交双链”荧光信号的强度也等比例增加。
(1)“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有耐高温的DNA聚合酶、检测者mRNA、逆转录酶、引物、__________ 、___________ 、缓冲体系。
(2)根据所提供信息在检测过程中,有____________ 出现,则说明检测结果呈阳性。此时可进一步检测疑似患者血浆中的___________ 进行确诊,依据是__________ 。
(3)判断被检测者是否感染新冠病毒,除了核酸技术检测外,还可以通过制作抗原或抗体检测的试剂盒进行检测。现提供新冠病毒棘突蛋白基因,能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其它相关的生物学材料,请运用现代生物科学技术,设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒,简要写出生产试剂盒的设计思路(答出针对新冠病毒抗原或抗体检测的1种方案即可)。设计思路:__________________ 。
(1)“荧光RT-PCR技术”所用的试剂盒中应该含有耐高温的DNA聚合酶、检测者mRNA、逆转录酶、引物、
(2)根据所提供信息在检测过程中,有
(3)判断被检测者是否感染新冠病毒,除了核酸技术检测外,还可以通过制作抗原或抗体检测的试剂盒进行检测。现提供新冠病毒棘突蛋白基因,能产生专一针对新冠病毒抗体的B细胞及其它相关的生物学材料,请运用现代生物科学技术,设计一款能够快速大规模生产、针对新冠病毒抗原或抗体检测的试剂盒,简要写出生产试剂盒的设计思路(答出针对新冠病毒抗原或抗体检测的1种方案即可)。设计思路:
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【推荐2】某科研团队利用农杆菌转化法将抗除草剂基因导入甘蓝,过程如图所示,①~④为操作步骤,限制酶BamH I、Bgl II、EcoR I酶切位点唯一,BamH I和EcoR I之间的距离为20kb,BamH I和Bgl II之间距离为25kb,识别序列和切割位点如表所示。请回答:
(1)基因表达载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中终止子的作用______ 。步骤②和③的目的是______ ,步骤④的培养基中添加______ 以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。
(2)目的基因用BamH I和Bgl II剪切,质粒用BamH I剪切,剪切后的目的基因和质粒能连接在一起,原因是______ 。酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式,可用______ 酶对两种重组质粒进行剪切,通过凝胶电泳分析产物大小进行区分,如图所示,图中______ (填“样品1”或“样品2”)为所需基因表达载体。
(3)若要检测甘蓝是否具有抗除草剂的性状,还需要进行个体水平的检测。请以甘蓝的生长状况为检测指标,设计实验方案,简要写出实验思路:______ 。
限制酶 | 识别序列和切割位点 |
BamH I | —G↓GATCC— |
Bgl II | —A↓GATCT— |
EcoR I | —G↓AATTC— |
(1)基因表达载体包括了启动子、终止子及抗生素抗性基因等,其中终止子的作用
(2)目的基因用BamH I和Bgl II剪切,质粒用BamH I剪切,剪切后的目的基因和质粒能连接在一起,原因是
(3)若要检测甘蓝是否具有抗除草剂的性状,还需要进行个体水平的检测。请以甘蓝的生长状况为检测指标,设计实验方案,简要写出实验思路:
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【推荐3】大量的科学研究已经证明,VP40蛋白基因的基因突变或者VP40蛋白的缺失会终止埃博拉病毒的侵染行为,因此制备针对VP40蛋白的抗体可能是战胜埃博拉病毒的新途径。请据图回答:
(1)过程①中选用两种限制酶切割,使目的基因的两端获得不同的黏性末端,这样处理的目的是_______ 。
(2)图中过程②需要用_________ 处理大肠杆菌。在基因表达载体中,VP40蛋白基因的首端必须含有______ ,其作用是能够被__________ 识别和结合,从而保证③顺利完成。
(3)为检测VP40基因是否成功表达,可以采用________ 技术。VP40蛋白抗体能够战胜埃博拉病毒的原因是____________________ 。
(1)过程①中选用两种限制酶切割,使目的基因的两端获得不同的黏性末端,这样处理的目的是
(2)图中过程②需要用
(3)为检测VP40基因是否成功表达,可以采用
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真题
名校
【推荐1】用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP,dA-Pα~Pβ~Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链),对W基因在染色体上的位置进行了研究,实验流程的示意图如下。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是_______ 。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是_______ 。
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA_______ 。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是_______ 。
回答下列问题:
(1)该研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时,所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P,原因是
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品,在混合操作之前去除了样品中的RNA分子,去除RNA分子的目的是
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合,需要通过某种处理使样品中的染色体DNA
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上,又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测,在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA,这种酶是
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【推荐2】人腺病毒3型能引起人产生急性呼吸系统疾病(ARD),具有较高的发病率和一定的致死率。研究人员利用人腺病毒5型商品化的质粒P5和基因工程等技术,构建新型的复制缺陷型腺病毒3型疫苗,用于预防ARD.
(1)腺病毒衣壳的H蛋白能够刺激机体产生特异性抗体。研究人员通过同源重组的方法利用质粒p5和重组质粒p3构建重组腺病毒3型表达载体pr3,并获得重组腺病毒3型株。过程如下图。
①实验中利用___________ 技术扩增人腺病毒3型的H基因(H3),选用限制酶__________ 和DNA连接酶以确保H3基因能正确连接在p3质粒的特定位置。
②p5质粒上由于缺失E1基因,表现复制缺陷。P3质粒与p5质粒的左臂与右臂存在相同的硪基序列,易发生__________ ,有利于得到同源重组的pr3质粒,使之表现为与p5质粒相同的复制缺陷。pr3质粒经PacI酶处理后,将得到的DNA片段转染至A2细胞(能够表达E1蛋白)中,获得重组腺病毒3型株。转染至A2细胞中的DNA片段存在与_______________ 蛋白合成有关的基因。
(2)为评估重组腺病毒3型株作为抗原的有效性,研究人员使用抗H3单克隆抗体检测H3基因在A2细胞中的表达情况,结果如下图。
实验结果表明:_____________________________________________ 。
(3)为评估重组腺病毒3型株疫苗的安全性,分别用其感染A2细胞和A5细胞(与人体正常体细胞相同,不能表达E1蛋白),至少培养20代。在荧光显微镜下检测重组腺病毒3型株的繁殖情况,预期结果为________________ ,说明疫苗安全。
(1)腺病毒衣壳的H蛋白能够刺激机体产生特异性抗体。研究人员通过同源重组的方法利用质粒p5和重组质粒p3构建重组腺病毒3型表达载体pr3,并获得重组腺病毒3型株。过程如下图。
①实验中利用
②p5质粒上由于缺失E1基因,表现复制缺陷。P3质粒与p5质粒的左臂与右臂存在相同的硪基序列,易发生
(2)为评估重组腺病毒3型株作为抗原的有效性,研究人员使用抗H3单克隆抗体检测H3基因在A2细胞中的表达情况,结果如下图。
实验结果表明:
(3)为评估重组腺病毒3型株疫苗的安全性,分别用其感染A2细胞和A5细胞(与人体正常体细胞相同,不能表达E1蛋白),至少培养20代。在荧光显微镜下检测重组腺病毒3型株的繁殖情况,预期结果为
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(0.65)
名校
【推荐3】胡萝卜素是一种常见的食品添加剂,美国、日本等国通过转基因技术培有出一种黄金大米。如用将同时含有酶A、酶B、酶D这二种酶基因的表达载体导入水稻细胞.已知酶A基因来自细菌,酶B基因来自玉米,酶D基因来自其他植物,其中的酶A基因和酶B基因可使水稻胚乳富含β-胡萝卜素而呈现金黄色。请回答下列问题:
(1)酶A、B、D基因遗传信息不同的原因是___________________________________ 。
(2)科学家获取酶A、B、D基因的方法各不相同,酶A基因是通过PCR获得,该过程中DNA解旋需加热至_______ ℃;酶B基因是从cDNA文库中获得,cDNA文库和基因组文库相比,基因中_______ (填“有”或“无”)启动子,酶D基因作为标记基因,其作用是_________________________ 。
(3)将含有这三种酶基因的表达载体导入受体细胞可用我国科学家独创的一种方法,该方法简便经济,此方法叫______________ 。
(4)要检测转基因生物的染色体DNA上星否插入了目的基因,检测方法采用______________ 技术用放射性同位素标记的DNA片段作为__________________ ,与基因组DNA结合,若结果显示出杂交带,表明目的基因已插入染色体DNA中。
(5)成功导入上述基因的水稻细胞可通过植物组织培养技术获得幼苗,在组织培养实验中,为什么要强调相关材料,器具的灭菌以及无菌操作?___________________________________ 。
(1)酶A、B、D基因遗传信息不同的原因是
(2)科学家获取酶A、B、D基因的方法各不相同,酶A基因是通过PCR获得,该过程中DNA解旋需加热至
(3)将含有这三种酶基因的表达载体导入受体细胞可用我国科学家独创的一种方法,该方法简便经济,此方法叫
(4)要检测转基因生物的染色体DNA上星否插入了目的基因,检测方法采用
(5)成功导入上述基因的水稻细胞可通过植物组织培养技术获得幼苗,在组织培养实验中,为什么要强调相关材料,器具的灭菌以及无菌操作?
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