近年来,卒中、脑梗、心梗等心脑血管病患病率持续上升。2023年11月国家卫健委发布《心脑血管疾病防治行动实施方案》推进对患者的救治和防病工作。
(1)卒中、脑梗、心梗等心脑血管病多是因动脉粥样硬化、血栓引起组织缺血所致。血栓由纤维蛋白构成,组织型纤溶酶原激活剂(t-PA) 由527个氨基酸构成(如下图), t-PA 进入血浆后激活纤溶酶原, 使之转化成纤溶酶, 酶将沉积在血管内壁的纤维蛋白分解血栓裂解, 血管畅通。t-PA进入血浆后多与纤溶酶原激活剂抑制物形成复合物,很快失去活性,所以溶栓时要持续输入t-PA。然而, 大剂量t-PA易诱发出血。鉴于此, 有人提出通过抑制__________ 的活性, 以延长t-PA的活性。进一步研究显示,t-PA第84位的半胱氨酸替换为丝氨酸后的t-PA溶血栓更快, 这种改造的t-PA副作用更小。用生物化学手段直接改造“t-PA”蛋白质的结构,或是定点改造 t-PA 基因成为“突变基因”,通过基因工程等生物工程技术获取“突变的t-PA”。通过后者改造“t-PA”的主要优势是__________ (写出一点)。
(2)已知t-PA基因碱基序列、丝氨酸密码子,可以通过人工合成目的基因(t-PA 突变基因) 、基因与质粒重组构建表达载体、表达载体进入受体细胞等一系列操作,最终获取“突变的t-PA”。这种基于t-PA的分子结构和功能的关系,通过一系列DNA 分子层面的操作获取人类所需蛋白产品的第二代基因工程过程又叫做__________ 。
(3)从上述人t-PA 基因获得第84位半胱氨酸替换为丝氨酸编码序列的t-PA突变基因,常借助PCR体外定点定向诱变获得。工作原理如图: 先合成包含突变碱基的两个突变引物。因突变点不位于基因端点,要借助 PCR 获得完整的t-PA 突变基因,还要合成两个正常引物1、2.参考图中正常引物1(5'-TACCAAGTGATCTGCAGA-3')、t-PA 基因和 PCR 诱变过程原理图, 正常引物2 是5’___________ ……-3’(写出5’端的6个碱基即可)
(4)为了与质粒高效连接,t-PA突变基因两端应携带相应的限制酶识别序列。应将限制酶识别序列设计在两条正常引物的__________ 端。限制酶能够使 DNA 分子中特定部位的__________ 键断开。
(1)卒中、脑梗、心梗等心脑血管病多是因动脉粥样硬化、血栓引起组织缺血所致。血栓由纤维蛋白构成,组织型纤溶酶原激活剂(t-PA) 由527个氨基酸构成(如下图), t-PA 进入血浆后激活纤溶酶原, 使之转化成纤溶酶, 酶将沉积在血管内壁的纤维蛋白分解血栓裂解, 血管畅通。t-PA进入血浆后多与纤溶酶原激活剂抑制物形成复合物,很快失去活性,所以溶栓时要持续输入t-PA。然而, 大剂量t-PA易诱发出血。鉴于此, 有人提出通过抑制
(2)已知t-PA基因碱基序列、丝氨酸密码子,可以通过人工合成目的基因(t-PA 突变基因) 、基因与质粒重组构建表达载体、表达载体进入受体细胞等一系列操作,最终获取“突变的t-PA”。这种基于t-PA的分子结构和功能的关系,通过一系列DNA 分子层面的操作获取人类所需蛋白产品的第二代基因工程过程又叫做
(3)从上述人t-PA 基因获得第84位半胱氨酸替换为丝氨酸编码序列的t-PA突变基因,常借助PCR体外定点定向诱变获得。工作原理如图: 先合成包含突变碱基的两个突变引物。因突变点不位于基因端点,要借助 PCR 获得完整的t-PA 突变基因,还要合成两个正常引物1、2.参考图中正常引物1(5'-TACCAAGTGATCTGCAGA-3')、t-PA 基因和 PCR 诱变过程原理图, 正常引物2 是5’
(4)为了与质粒高效连接,t-PA突变基因两端应携带相应的限制酶识别序列。应将限制酶识别序列设计在两条正常引物的
更新时间:2024-04-04 05:42:56
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(0.4)
【推荐1】人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原,经加工后形成两条肽链(A链和B链)的有生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:“AB”法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;“BCA”法是利用人体某细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据图分析并回答下列问题:
(1)由于________________________ ,“AB”法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。“BCA”法是利用人体__________________ 细胞中的mRNA,再由mRNA经__________________ 得到的胰岛素因,__________________ (填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限酶__________________ 识别序列,PCR引物应该添加在识别序列的______________ (填“3’或5’)端。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,若计划用1个胰岛素基因为模板获得m(m大于2)个胰岛素基因,则消耗的引物总量是_______________ 个。引物序列中的的GC含量越高,对PCR过程中的__________________ 步骤(写出具体过程)影响最大,越_______________ (填“有利于”或“不利于”)目标DNA的扩增。
(3)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列叙述中正确的有____________。
(4)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。经钙离子处理大肠杆菌后,与重组质粒混合培养一段时间,将大肠杆茵接种到添加了____________ 和X-gal的培养基上筛选出_________ 色的菌落即为工程菌种。
(1)由于
(2)如图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限酶
(3)PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,下列叙述中正确的有____________。
A.PCR反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶,该酶主要在退火过程起作用 |
B.待测样品中DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等都会影响DNA在电泳中的迁移速率 |
C.进行电泳时,带电分子会向着与其所带电荷相反的电极移动 |
D.琼脂糖溶液中加入的核酸染料利于DNA在紫外灯下被检测 |
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(0.4)
【推荐2】东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品。发酵过程中若霉菌等微生物大量繁殖会导致酸菜腐败发臭。研究人员从酸菜中分离出具有抑菌活性的乳酸菌,该类乳酸菌因能分泌新型细菌素(多肽)而具有抑菌活性。为获得细菌素表达量更高的工程菌用于生产,进行了相关研究。回答下列问题。
(1)乳酸菌产生的乳酸能溶解碳酸钙而产生溶钙圈。研究人员为从市售多个品牌的酸菜中分离纯化乳酸菌,配制含有碳酸钙的固体培养基,利用_____ 法对该培养基进行灭菌,并采用_____ 法将酸菜液接种到培养基中,选择有溶钙圈的菌落并继续进行纯培养。
(2)通过上述方法筛选得到6种乳酸菌,测得它们对霉菌的抑菌率如下表,应选择乳酸菌编号为_____ 的菌株进行后续操作。
(3)研究人员从上述乳酸菌中提取细菌素基因,将其导入受体菌,再对受体菌做进一步的检测与鉴定。下面是细菌素基因及构建的基因表达载体的示意图。①利用PCR技术扩增细菌素基因时,应选择的一对引物是_____ 。PCR过程中,经过4轮循环,消耗引物的个数是_____ 。
②若以细菌素基因甲链为转录的模板链,为构建基因表达载体,应在与甲链结合的引物的5'端加入_____ (填“BamH I”或“Nde I”)的识别序列。
③转化操作后提取受体细胞中的DNA,并利用选择的引物进行扩增,再对扩增产物进行电泳检测,结果如下图。
设置4号的目的是_____ (答出1点即可),电泳结果表明_____ 。
(1)乳酸菌产生的乳酸能溶解碳酸钙而产生溶钙圈。研究人员为从市售多个品牌的酸菜中分离纯化乳酸菌,配制含有碳酸钙的固体培养基,利用
(2)通过上述方法筛选得到6种乳酸菌,测得它们对霉菌的抑菌率如下表,应选择乳酸菌编号为
乳酸菌编号 | Ll | L2 | L3 | L4 | L5 | L6 |
抑菌率/% | 28.57 | 19.48 | 58.44 | 14.28 | 6.49 | 36.36 |
(3)研究人员从上述乳酸菌中提取细菌素基因,将其导入受体菌,再对受体菌做进一步的检测与鉴定。下面是细菌素基因及构建的基因表达载体的示意图。①利用PCR技术扩增细菌素基因时,应选择的一对引物是
②若以细菌素基因甲链为转录的模板链,为构建基因表达载体,应在与甲链结合的引物的5'端加入
③转化操作后提取受体细胞中的DNA,并利用选择的引物进行扩增,再对扩增产物进行电泳检测,结果如下图。
1:DNA标准样 2:普通受体菌的DNA 3:转化操作后受体菌的DNA 4:无菌水 |
设置4号的目的是
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【推荐3】PCR技术成为分子生物学实验室的一种常规手段,其原理是DNA半保留复制。
(一)在试管中进行DNA的人工复制(如下图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)PCR即___________________________ ,是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。加热使DNA双链打开,这一步是打开________ 键,称为变性。
(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,此过程中原料是脱氧核苷酸,遵循的原则是____________________________ 。
(3)若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次以后,则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为________ 。若继续循环,该DNA片段共经过30次循环后需要________ 个引物。
(4)某样品DNA分子中共含5 000个碱基对,碱基数量满足:A+T/G+C=2/3,若经4次循环,至少需要向试管中加入________ 个腺嘌呤脱氧核苷酸。(不考虑引物所对应的片段)
(二)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
(5)图中实验材料A为洋葱。研磨前加入的B为洗涤剂和食盐,加入洗涤剂的目的是________________ ;加入食盐的目的是________________ 。
(6)通过上述所示步骤得到滤液C后,再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,再过滤得到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是________________ 。
(7)DNA鉴定的原理是____________________________________________ 。
(一)在试管中进行DNA的人工复制(如下图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于活的生物体。
(1)PCR即
(2)当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,此过程中原料是脱氧核苷酸,遵循的原则是
(3)若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次以后,则15N标记的DNA分子占全部DNA总数的比例为
(4)某样品DNA分子中共含5 000个碱基对,碱基数量满足:A+T/G+C=2/3,若经4次循环,至少需要向试管中加入
(二)下图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的相关操作。
(5)图中实验材料A为洋葱。研磨前加入的B为洗涤剂和食盐,加入洗涤剂的目的是
(6)通过上述所示步骤得到滤液C后,再向滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,再过滤得到滤液D,向滤液D中加入蒸馏水的目的是
(7)DNA鉴定的原理是
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(0.4)
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【推荐1】a1—抗胰蛋白酶(AAT)是人类血浆中最重要的蛋白酶抑制剂,能抑制多种蛋白酶、尿激酶和凝血酶等活性,保护机体正常细胞和组织不遭受蛋白酶损伤。血浆中的AAT主要由肝脏合成,AAT基因缺陷导致正常的AAT合成减少从而引发一系列病症,患者出现肝硬化、肝功能衰竭和肺气肿等现象,患病程度与AAT含量相关。下图1是某AAT缺乏症患者的家系图。请回答下列问题:
(1)通过DNA测序发现AAT基因的变异多达100多种,AAT基因突变后形成其___________ ,这些基因组成Pi系统。PiM是正常的AAT基因,绝大多数正常人是PiM纯合个体(基因型为PiMPiM)。PiZ和PiS是常见的AAT突变基因,PiZ基因纯合个体血浆的AAT重度缺乏,PiS基因纯合个体血浆的AAT缺乏,均出现AAT缺乏症。根据图1,推断AAT缺乏症的遗传方式是_________ 。
(2)医生对该家系部分个体进行PiM、PiZ和PiS基因检测,结果如图2所示,阳性表示检测到该基因,阴性表示检测不到该基因。Ⅱ4的基因型是__________ 。理论上分析,I4、Ⅱ3、Ⅲ2患病程度由严重到轻的排列顺序为_________ 。Ⅲ3与基因型相同的女性结婚,所生的正常孩子中,含有PiZ基因的概率是_________ 。
(3)补充AAT和基因治疗是治疗AAT缺乏症的方法。若用含有PiM的重组腺病毒载体注入患者体内对其基因治疗,其治疗原理是_________ 。
(1)通过DNA测序发现AAT基因的变异多达100多种,AAT基因突变后形成其
(2)医生对该家系部分个体进行PiM、PiZ和PiS基因检测,结果如图2所示,阳性表示检测到该基因,阴性表示检测不到该基因。Ⅱ4的基因型是
(3)补充AAT和基因治疗是治疗AAT缺乏症的方法。若用含有PiM的重组腺病毒载体注入患者体内对其基因治疗,其治疗原理是
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(0.4)
【推荐2】下面是将乙肝病毒控制合成的病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料,请分析回答下列问题。
资料1:巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源,同时AOX1基因(醇氧化酶基因)受到诱导而表达,5'AOX1和3'AOXl(TT)是基因AOX1的启动子和终止子,此启动子也能使外源基因高效表达。
资料2:巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,下图为科学家改造的pPIC9K质粒,其与目的基因形成的重组质粒在特定部位酶切后形成的重组DNA片段可以整合到酵母菌染色体上,最终实现目的基因的表达。
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上_________ 限制酶识别序列(SnaB I、Avr II、SacI、Bgl II四种限制酶的识别序列均不相同),这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。
(2)酶切获取HBsA9基因后,需用______________ 将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,根据步骤②可知步骤①将重组质粒先导入大肠杆菌的目的是______________ 。
(3)步骤3中应选用限制酶______________ 来切割从大肠杆菌分离的重组质粒从而获得图中所示的重组DNA片段,然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入______________ 以便筛选。
(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入______________ 以维持其生活,同时诱导HBsA9基因表达。
(6)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行_______ 并分泌到细胞外,便于提取。
(7)培育转化酵母细胞所利用的遗传学原理是______________ 。
资料1:巴斯德毕赤酵母菌可用培养基中甲醇作为其生活的唯一碳源,同时AOX1基因(醇氧化酶基因)受到诱导而表达,5'AOX1和3'AOXl(TT)是基因AOX1的启动子和终止子,此启动子也能使外源基因高效表达。
资料2:巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,下图为科学家改造的pPIC9K质粒,其与目的基因形成的重组质粒在特定部位酶切后形成的重组DNA片段可以整合到酵母菌染色体上,最终实现目的基因的表达。
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上
(2)酶切获取HBsA9基因后,需用
(3)步骤3中应选用限制酶
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入
(5)转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后,需要向其中加入
(6)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行
(7)培育转化酵母细胞所利用的遗传学原理是
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(0.4)
【推荐3】严重联合性免疫缺陷症是一种T淋巴细胞缺乏腺苷脱氨酶(ADA)引起的疾病,通过基因工程的方法将正常ADA基因导入患者细胞中进行治疗。图分别表示正常ADA基因、金属硫蛋白基因(含有该基因的细胞能在含重金属镉的培养基中生长)和质粒(总长为3.8kb,lkb=1000对碱基),ClaⅠ、XbaⅠ和SacⅠ均为限制酶。
(1)基因工程的理论依据是不同生物_____________ 。
A.细胞结构相同 B.DNA双螺旋结构相同
C.都遵循中心法则 D.共用一套密码子
(2)为了筛选含有目的基因的受体细胞,需要先将目的基因和标记基因连接形成融合基因。首先用__________________________ 限制酶切割正常腺苷脱氨酶基因与金属硫蛋白基因,然后用DNA连接酶将它们连接形成融合基因。
(3)将上述融合基因与图17中的质粒构建成重组质粒时,应选用的限制酶是_______ 。
A.ClaⅠ B.SacⅠ和XbaⅠ
C.ClaⅠ和XbaⅠ D.ClaⅠ和SacⅠ
(4)若该融合基因长1.9kb,据图分析,此重组质粒大小为__________ kb。
(5)重组质粒应导入的受体细胞是病人的T淋巴细胞。若上述基因工程的受体细胞为微生物,目的基因也可以表达成功。请结合题意阐述目的基因可以在微生物等受体细胞中得以表达的原因:_______________________________ 。
(1)基因工程的理论依据是不同生物
A.细胞结构相同 B.DNA双螺旋结构相同
C.都遵循中心法则 D.共用一套密码子
(2)为了筛选含有目的基因的受体细胞,需要先将目的基因和标记基因连接形成融合基因。首先用
(3)将上述融合基因与图17中的质粒构建成重组质粒时,应选用的限制酶是
A.ClaⅠ B.SacⅠ和XbaⅠ
C.ClaⅠ和XbaⅠ D.ClaⅠ和SacⅠ
(4)若该融合基因长1.9kb,据图分析,此重组质粒大小为
(5)重组质粒应导入的受体细胞是病人的T淋巴细胞。若上述基因工程的受体细胞为微生物,目的基因也可以表达成功。请结合题意阐述目的基因可以在微生物等受体细胞中得以表达的原因:
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(0.4)
【推荐1】近年来,基因治疗(genetherapy)作为一种新的治疗手段,可以治疗多种疾病。研究表明转基因水通道蛋白具有巨大的潜力,能帮助头颈部癌症幸存者克服慢性口干。水通道蛋白基因编码的蛋白质能促使细胞膜自然形成孔状的水通道,有利于推动流体,就好比唾液腺细胞分泌唾液进入口中。如图是研究人员构建的含水通道蛋白基因的表达载体,回答下列问题:
(1)若用限制酶XhoⅠ切下GDNF基因,并将之取代载体上相应的限制酶XhoⅠ~限制酶XhoⅠ区域(即100 kb),则所形成的重组载体长度为___________ ,该重组载体能否被限制酶XhoⅠ识别并切割开?_______ 。
(2)完成图中①过程,除了图中所示的必需工具外,还需要的工具酶是_______ ,该酶的作用是_______ ,常见的有____________ 和____________ 。
(3)形成图中重组载体所用的限制酶只能选择限制酶_______ ,经酶切后的载体与GDNF基因连接,可形成_______ 种含有二者的连接产物。
(1)若用限制酶XhoⅠ切下GDNF基因,并将之取代载体上相应的限制酶XhoⅠ~限制酶XhoⅠ区域(即100 kb),则所形成的重组载体长度为
(2)完成图中①过程,除了图中所示的必需工具外,还需要的工具酶是
(3)形成图中重组载体所用的限制酶只能选择限制酶
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(0.4)
【推荐2】Ⅰ真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是__________ 。
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用______ 作为载体,其原因是________ 。
(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌具有___ ,_________ (答出两点即可)等优点。
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是_______________ (填蛋白A的基因”或蛋白A的抗体”)。
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是_______________ 。
ⅠⅠ.某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因,有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后,与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题
(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有__________ ,而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是:_______ ,并且________ 和___________ 的细胞也是不能区分的,其原因是__________ 。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有___________ 的固体培养基。
(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于_____________ 。
(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是
(2)若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用
(3)若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌具有
(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是
(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是
ⅠⅠ.某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因,有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后,与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题
(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是:
(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于
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【推荐3】研究发现实体肿瘤内部通常是缺氧环境,蓖麻毒素蛋白(RTA)可作用于核糖体,使蛋白合成受阻,从而引起细胞死亡。TAT是一种短肽,可转导蛋白进入细胞,含有氧依赖性降解区域ODD(多肽)的融合蛋白可以适应低氧条件稳定存在,但在常氧条件下会被蛋白酶降解。科研人员以RTA作为抑制肿瘤细胞增殖的活性分子,利用TAT的作用将融合蛋白转运进入肿瘤细胞,并利用ODD的作用减轻RTA对正常细胞的毒性,分别构建了含TAT-RTA(660bp)和TAT-RTA-ODD(870bp)融合基因的表达载体,并成功得到相关融合蛋白。
(1)可通过PCR技术获取融合基因TAT-RTA,前提是根据TAT和RTA基因设计引物,引物的作用是______ 。已知RTA基因和欲得到的TAT-RTA融合基因的结构如图1所示,TAT基因编码链序列为5'ATGAGCTACGGCCGTAAAAAGAGACGCCAACGTAGA3',为顺利构建表达载体,需在引物1、2的______ 端分别加入______ 酶切位点;要求在RTA蛋白的前端引入TAT短肽,则引物1的前12个碱基序列为______ 。
A、5'GGATCCATGAGC3'B.B、5'GGATCCATCTTC3'C.C、5'GGATCCTACTCG3'D.D、5'CTCGAGATGAGC3'
(2)载体的部分结构如图2所示,His标签由连续的6个组氨酸构成,可用于对重组融合蛋白进行分离纯化。将PCR得到的TAT-RTA融合基因和载体双酶切后,再用______ 酶连接。但在研究时发现融合蛋白中没有His标签蛋白,据图分析原因很可能是______ ;为使His标签正常表达,可在A碱基左右两侧各插入1个碱基,正常情况下最多可对应______ 种密码子。
(1)可通过PCR技术获取融合基因TAT-RTA,前提是根据TAT和RTA基因设计引物,引物的作用是
A、5'GGATCCATGAGC3'B.B、5'GGATCCATCTTC3'C.C、5'GGATCCTACTCG3'D.D、5'CTCGAGATGAGC3'
(2)载体的部分结构如图2所示,His标签由连续的6个组氨酸构成,可用于对重组融合蛋白进行分离纯化。将PCR得到的TAT-RTA融合基因和载体双酶切后,再用
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【推荐1】请回答有关下图的问题。
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为________ 。该工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过________ 修饰或基因合成,对现有________ 进行改造,或制造出一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(2)图甲中序号④所示过程叫做________ ,该过程遵循的碱基互补配对原则不同于翻译过程的是________ (请将模板链上的碱基写在前)。
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]________ ;图中[3]________ 的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
(4)若欲通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是______ ;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体______ 的精子。
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做________ 处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对________ 动物做________ 处理。
(6)若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到________ 期方能受精。
(7)用________ 技术处理发育到________ 期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将________ 均等分割。
(1)图甲中①~⑤所示的生物工程为
(2)图甲中序号④所示过程叫做
(3)如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2]
(4)若欲通过乳腺生物反应器生产预期蛋白质,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是
(5)为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做
(6)若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到
(7)用
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(0.4)
【推荐2】降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,预期新型从降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条各含72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如图。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种_____________ 酶,合成的双链DNA有_______ 个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它____________________________ 。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是_______________________________ 。
③大肠杆菌质粒中含有标记基因是为了_________________________________ 。
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是____________________________________________________ 。
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是__________________ 。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是
③大肠杆菌质粒中含有标记基因是为了
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是
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(0.4)
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【推荐3】研究发现,实体肿瘤内部通常是缺氧的环境,蓖麻毒素蛋白(RTA)可作用于核糖体,使蛋白合成受阻,从而引起细胞死亡。TAT是一种短肽,可转导蛋白进入细胞,含有氧依赖性降解区域ODD(多肽)的融合蛋白可以适应低氧条件稳定存在,但在常氧条件下会被蛋白酶降解。科研人员以RTA作为抑制肿瘤细胞增殖的活性分子,利用TAT的作用将融合蛋白转运进入肿瘤细胞,并利用ODD的作用减轻RTA对正常细胞的毒性,分别构建了含TAT-RTA(660bp)和TAT-RTA-ODD(870bp)融合基因的表达载体,并成功得到相关融合蛋白。
(1)可采用PCR的方法获取融合基因TAT-RTA,需要根据TAT和RTA基因设计引物,引物的作用是__________ 。已知RTA基因和欲得到的TAT-RTA融合基因的结构如图1所示,TAT基因编码链序列5′ATGAGCTACGGCCGTAAAAAGAGACGCCAACGTAGA3′,为顺利构建表达载体,需要在引物1的5′端加入__________ 酶切位点,引物2的5′端加入__________ 酶切位点,利用TAT和RTA核酸序列设计引物时,要求在RTA蛋白的前端引入TAT短肽,请根据要求写出引物1__________ (写出引物5′→3′端的12个碱基即可)。
(2)载体的部分结构如图2所示。His标签由连续的6个组氨酸构成,可用于对重组融合蛋白进行分离纯化,将PCR得到的TAT-RTA融合基因和载体双酶切后,再用__________ 酶连接,但是在研究时,发现融合蛋白中没有His标签蛋白,据图分析原因是__________ ,结合图1和图2可对引物2序列5′CTCGAGGAACTG......3′进行__________ 的设计可使His标签正常表达。
(3)科研人员将得到的重组融合蛋白经腹腔给药荷瘤小鼠(患实体肿瘤的小鼠称为荷瘤小鼠),研究荷瘤小鼠肿瘤体积变化,结果如图3所示。TAT-RTA和TAT-RTA-ODD融合蛋白都可以抑制荷瘤小鼠肿瘤体积的增长,__________ 的抑制效果更好,产生该实验结果的原因是__________ 。
(1)可采用PCR的方法获取融合基因TAT-RTA,需要根据TAT和RTA基因设计引物,引物的作用是
(2)载体的部分结构如图2所示。His标签由连续的6个组氨酸构成,可用于对重组融合蛋白进行分离纯化,将PCR得到的TAT-RTA融合基因和载体双酶切后,再用
(3)科研人员将得到的重组融合蛋白经腹腔给药荷瘤小鼠(患实体肿瘤的小鼠称为荷瘤小鼠),研究荷瘤小鼠肿瘤体积变化,结果如图3所示。TAT-RTA和TAT-RTA-ODD融合蛋白都可以抑制荷瘤小鼠肿瘤体积的增长,
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