二十碳五烯酸(EPA)能促进体内饱和脂肪酸代谢,具有降低血液黏稠度、预防心脑血管疾病的功效。研究人员利用转基因技术从海洋生物中提取了EPA合成途径的关键基因pfaB,并将其导入酵母菌内,通过酵母菌发酵生产EPA。图1和图2分别是转基因过程中使用的含目的基因的DNA片段和质粒。回答下列问题:
(1)为确保目的基因导入酵母菌后能稳定复制和表达,需要在图2质粒中加入___ (答出三点)等结构才行。若要将pfaB基因导入植物细胞,可采用___ (填一种)法。
(2)据图可知,为了使目的基因和质粒定向连接,构建重组质粒时应选择限制酶___ 对基因pfaB和质粒进行切割。用PCR技术对基因pfaB进行扩增时,要向仪器中加入足量的引物___ (填图1中数字),以保证扩增的正常进行。PCR缓冲液中要添加适量的Mg2+,其目的是___ 。PCR结束后可采用琼脂糖凝胶电泳对扩增产物进行鉴定,一定pH下,在电场中,DNA分子会向着___ 的电极移动,DNA分子在凝胶中的迁移速率与___ (填两种)等因素有关。
(3)有人认为将基因pfaB导入大肠杆菌细胞中,无法得到具有相应生理功能的表达产物,其理由是___ 。
(1)为确保目的基因导入酵母菌后能稳定复制和表达,需要在图2质粒中加入
(2)据图可知,为了使目的基因和质粒定向连接,构建重组质粒时应选择限制酶
(3)有人认为将基因pfaB导入大肠杆菌细胞中,无法得到具有相应生理功能的表达产物,其理由是
更新时间:2024-04-03 22:36:27
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解题方法
【推荐1】下图是几种常见的单细胞生物,请据图回答下列问题:
(1)图中______ (填序号)具有核膜。图①~⑤中生物,不具有的生命系统结构层次是____________ 。
(2)图中④的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养型生物,而图中的______ (填序号)是自养型生物,其中⑤含有的色素是____________ 。
(3)淡水水域中N、P等无机盐过量时,造成____________ 现象,使蓝细菌和绿藻等大量繁殖,会形成水华,影响水质和水生动物的生活。
(1)图中
(2)图中④的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养型生物,而图中的
(3)淡水水域中N、P等无机盐过量时,造成
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【推荐2】哈瓦苏湖是一个位于科罗拉多河上的人工湖。湖内有机质较丰富,有较多的蓝细菌、绿眼虫、变形虫、草履虫及水生植物等。请回答:
(1)研究人员对哈瓦苏湖水体制作装片,在显微镜下观察进行研究,在低倍镜下看到了物像如图甲所示。要对①放大进行重点观察,显微镜的操作包括以下步骤:
a.移动载玻片;b.调节光圈和反光镜;c.转动转换器;d.转动细准焦螺旋。
正确的操作顺序是_______________________ 。
(2)该研究人员通过正确的操作在高倍镜下观察①,绘制模式图如图乙所示。据图可以判断该细胞属于______ (填“原核细胞”或“真核细胞”)。
(3)湖内能进行光合作用的生物,除绿色植物外,还有______________ 等。若哈瓦苏湖水体被污染造成富营养化,导致鱼类大量死亡,请分析可能原因是____________________ 。
(1)研究人员对哈瓦苏湖水体制作装片,在显微镜下观察进行研究,在低倍镜下看到了物像如图甲所示。要对①放大进行重点观察,显微镜的操作包括以下步骤:
a.移动载玻片;b.调节光圈和反光镜;c.转动转换器;d.转动细准焦螺旋。
正确的操作顺序是
(2)该研究人员通过正确的操作在高倍镜下观察①,绘制模式图如图乙所示。据图可以判断该细胞属于
(3)湖内能进行光合作用的生物,除绿色植物外,还有
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【推荐3】如图表示动、植物细胞二合一亚显微结构模式图。请据图回答:(在[ ]内填数字, 上填文字。)(1)与原核细胞相比,图中细胞结构具有的特征是______ 。
(2)和动物细胞比较,高等植物细胞特有的细胞结构是______ 、______ 、______ 。
(3)蛋白质等生物大分子物质的合成、加工和运输通道是[ ]______ 。
(4)12 还可以分布在______ 细胞中。该细胞器与细胞的______ 有关。
(5)能生成 ATP 的细胞器有[ ]______ 、[ ]______ 。
(6)细胞中的分泌蛋白最初在______ 中合成,随后转移到结构 8 中形成有一定空间结构的蛋白质。5 和 8 之间可通过______ 在结构和功能上建立联系。
(2)和动物细胞比较,高等植物细胞特有的细胞结构是
(3)蛋白质等生物大分子物质的合成、加工和运输通道是[ ]
(4)12 还可以分布在
(5)能生成 ATP 的细胞器有[ ]
(6)细胞中的分泌蛋白最初在
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【推荐1】工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下,通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的____________ 、____________ 能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和____________ 。
(2)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于____________ (填“自养厌氧” “异养厌氧”或“异养好氧”),酵母菌是一种单细胞真菌,能以___________ 作为主要营养物质和能量来源。
(3)为了在发酵池中添加性状优良的菌种,科技人员进行了下列PCR部分实验操作。请完成表格相关内容:
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的
(2)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于
(3)为了在发酵池中添加性状优良的菌种,科技人员进行了下列PCR部分实验操作。请完成表格相关内容:
参与成分 | 相关操作 |
缓冲液 | PCR反应缓冲液中一般要添加① |
模板、引物、原料和酶 | 需提供DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸和② |
PCR仪 | 能够自动调节③ |
反应过程 | 每次循环一般分为④ |
循环次数 | 一次PCR一般要经历⑤ |
产物鉴定 | 常采用⑥ |
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【推荐2】抗除草剂转基因作物的推广可有效减轻除草劳动强度、提高农业生产效率。图1为抗除草剂转基因玉米的技术流程。______ 。完成重组反应后,将产物表达载体加入经过______ 处理的农杆菌中。
②为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落,可以选取引物______ 扩增目的基因并电泳检测。请在图4中画出阳性菌落(成功转入目标重组DNA分子的菌落)的电泳结果______ 。
(2)农杆菌转化愈伤组织时,用含______ 的选择培养基筛选转化的愈伤组织。转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织(假阳性)也可能在选择培养基上生长。已知报告基因GUS表达产物能催化无色物质K呈现蓝色,则排除假阳性的原理是:报告基因GUS在______ 细胞中表达,而在农杆菌中不表达,因此用无色物质K处理上述能正常生长的愈伤组织,假阳性的农杆菌______ (出现/不出现)蓝色。
(1)为了减少限制酶识别序列的影响,科研人员研发了新的DNA重组方法:无缝克隆In-Fusion技术(图2),其中In-Fusion酶可以将任何具有相同15bp末端序列的线性DNA分子进行连接,类似同源重组。
①科研人员希望应用以上方法构建含有A和GUS基因的重组DNA分子,首先获得了3种DNA分子如图3,然后混合进行In-Fusion反应。如果引物2上额外添加的片段对应于GUS基因中加粗的e片段,那么引物1和引物4上额外增加的片段分别对应载体中的片段
②为筛选成功转入目标重组DNA分子的菌落,可以选取引物
(2)农杆菌转化愈伤组织时,用含
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【推荐3】某地中海贫血(TDT)是单基因病,严重时可能危及生命。人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A 蛋白结合位点,该位点结合B CL11A 蛋白后,γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对γ基因表达的抑制,可对TDT患者进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A 蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
(1)图中启动子是_______________ 识别和结合位点,且启动子是具有方向性的,目的基因只有正确插入启动子和终止子之间才能正确表达。在表达载体中绿色荧光蛋白基因作为___________ ,要使绿色荧光蛋白基因表达出来,图b中还缺启动子,请判断即将插入的启动子方向_____________ (填“向左”“向右”)。
(2)PCR 扩增 γ基因上游不同DNA 片段的原理是__________________ ,为使PCR 反应体系中的模板解链为单链,需要满足的条件是_____________________ 。
(3)将扩增后的产物定向插入载体指导绿色荧光蛋白基因表达,需要在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶应为_______________ ,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是________________ 。
(4)从产物扩增到载体构建完成的整个过程中,除限制酶外,还必须用到的工具酶有DNA连接酶和_____________________ ,其中前者催化形成的化学键是_______________ 。
(5)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是____________________ 。
(6)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL11A 蛋白结合位点位于_________________________ 。
(1)图中启动子是
(2)PCR 扩增 γ基因上游不同DNA 片段的原理是
(3)将扩增后的产物定向插入载体指导绿色荧光蛋白基因表达,需要在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在R末端添加的序列所对应的限制酶应为
(4)从产物扩增到载体构建完成的整个过程中,除限制酶外,还必须用到的工具酶有DNA连接酶和
(5)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是
(6)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有 BCL11A 蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL11A 蛋白结合位点位于
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【推荐1】EPO是促红细胞生成素的英文简称,是一种激素样物质,可促进体内新红细胞生成。人类已可通过基因工程合成EPO基因,并采用中国仓鼠卵巢(CHO)细胞表达系统来获取产物,其过程如图。
(1)从人体组织中提取EPO的mRNA,通过逆转录得到_____ ,再通过______ 获得大量EPO基因。
(2)供体母鼠通常情况下每次排卵8~12枚,为使其超数排卵,需注射______ 激素以排出更多的卵子,培养到______ 期与获能的精子相遇时,精子穿越透明带,完成体外受精。
(3)①过程构成了基因表达载体,内部包括不可缺少的组成部分,其中______ 能驱动基因的转录。
(4)采用_______ 技术,将重组表达载体导入小鼠受精卵中,将受精卵移入发育培养液中继续培养。培养液成分除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及________ 等物质。
(5)当胚胎发育至________ 时期,向受体移植,为获得更多个转基因胚胎,要将囊胚阶段的胚胎的_______ 均等切割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。此外,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行_____ 。
(6)若想检验转基因仓鼠是否成功表达EPO,可以采用______ 技术对血液来进行检测。
(1)从人体组织中提取EPO的mRNA,通过逆转录得到
(2)供体母鼠通常情况下每次排卵8~12枚,为使其超数排卵,需注射
(3)①过程构成了基因表达载体,内部包括不可缺少的组成部分,其中
(4)采用
(5)当胚胎发育至
(6)若想检验转基因仓鼠是否成功表达EPO,可以采用
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【推荐2】回答有关基因工程的问题。
科学家将人的生长激素基因与某质粒进行重组,将得到的重组质粒导入受体菌,经筛选后获得含重组质粒受体菌。如图表示人生长激素基因的定位及所用质粒有关信息。请据图回答下列问题:
(1)基于上述信息,该项基因工程的目的基因是______ 。
(2)如同时用图中三种限制酶完全切割图中质粒和含目的基因的DNA的片段,分别可得到______ 个DNA片段。
A.3和3 B.3和4 C.4和3 D.4和4
(3)为了让目的基因与质粒DNA合理重组,同时便于筛选重组质粒,选用的限制酶最可能为______ 。
A.酶E和酶G B.酶F和酶G C.只用酶E D.只用酶G
为了得到含重组质粒的受体菌,需要对导入操作后的受体菌进行培养筛
(4)图2中A、B培养基一般为______ (固体/液体)培养基。
(5)所选用受体菌的相关要求是______ 。
A.需要含有Apr,不能含有Tcr
B.需要含有Tcr,不能含有Apr
C.需要含有 Apr和Tcr
D.不能含有Apr和Tcr
(6)若能成功筛选,请描述A、B两个培养基中存活受体菌的差异?______
科学家将人的生长激素基因与某质粒进行重组,将得到的重组质粒导入受体菌,经筛选后获得含重组质粒受体菌。如图表示人生长激素基因的定位及所用质粒有关信息。请据图回答下列问题:
(1)基于上述信息,该项基因工程的目的基因是
(2)如同时用图中三种限制酶完全切割图中质粒和含目的基因的DNA的片段,分别可得到
A.3和3 B.3和4 C.4和3 D.4和4
(3)为了让目的基因与质粒DNA合理重组,同时便于筛选重组质粒,选用的限制酶最可能为
A.酶E和酶G B.酶F和酶G C.只用酶E D.只用酶G
为了得到含重组质粒的受体菌,需要对导入操作后的受体菌进行培养筛
(4)图2中A、B培养基一般为
(5)所选用受体菌的相关要求是
A.需要含有Apr,不能含有Tcr
B.需要含有Tcr,不能含有Apr
C.需要含有 Apr和Tcr
D.不能含有Apr和Tcr
(6)若能成功筛选,请描述A、B两个培养基中存活受体菌的差异?
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【推荐3】三氯生是一种广谱抗菌剂,广泛应用于肥皂、牙膏等日用化学品中,可替代抗生素用于基因工程中筛选含目的基因的受体细胞。已知fabV基因(从霍乱弧菌中发现的烯酯酰ACP还原酶基因)可以使大肠杆菌抵抗三氯生,下图1是培育抗三氯生大肠杆菌的流程示意图。回答下列问题:
(1)通过PCR方法获取fabV基因时,需要先根据______ 设计两种特异性引物序列,引物的作用是使DNA聚合酶从引物的______ (填“5'”或“3'”)端开始连接脱氧核糖核苷酸。扩增过程中,DNA链变性后,控制温度下降到50℃左右,目的是______ 。
(2)在步骤②中,要将fabV基因插入到质粒的______ 之间。在步骤③中,重组质粒“移植”入大肠杆菌前,先用Ca2+处理大肠杆菌细胞,这样做的目的是______ 。在步骤④中,将得到的受体大肠杆菌接种在含有______ 的培养基中选择培养。
(3)fabV基因的部分碱基序列如下图2所示,不同限制酶的切割位点如表所示,则切割fabV基因可选择表中的______ 两种限制酶。
(1)通过PCR方法获取fabV基因时,需要先根据
(2)在步骤②中,要将fabV基因插入到质粒的
(3)fabV基因的部分碱基序列如下图2所示,不同限制酶的切割位点如表所示,则切割fabV基因可选择表中的
限制酶 | Nco I | Sph I | Nhe I | BamH I |
识别序列和切割位点 | 5'-C↓+CATGG-3' | 5'-GCTAG↓C-3' | 5'-G↓GATCC-3' | 5'-G↓CTAGC-3' |
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【推荐1】请回答下列有关基因工程及其应用的问题:
(1)多种限制酶和DNA连接酶,以及_________ 酶的发现,为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
(2)基因工程的核心步骤是_________ ;重组Ti质粒载体结构中T-DNA的作用是_________________ 。
(3)科学家设法使烟草细胞形成微创伤,受伤部位细胞产生的乙酰丁香酮可吸引农杆菌向受伤部位集中,这时农杆菌携带某种目的基因进入烟草细胞。获得的转基因烟草细胞通过_________ 技术最终获得转基因烟草,检测烟草细胞是否成功导入该目的基因的方法是_________ 。
(4)利用_____________ 处理植物体细胞可得到原生质体,将目的基因导入原生质体的方法中,除题(3)所述方法外,还可采用_________ 。
(1)多种限制酶和DNA连接酶,以及
(2)基因工程的核心步骤是
(3)科学家设法使烟草细胞形成微创伤,受伤部位细胞产生的乙酰丁香酮可吸引农杆菌向受伤部位集中,这时农杆菌携带某种目的基因进入烟草细胞。获得的转基因烟草细胞通过
(4)利用
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【推荐2】Bt基因为苏云金芽胞杆菌基因,因其表达产物Bt毒蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的杀虫基因。以下为培育转Bt基因抗虫棉幼苗的基本操作过程:请分析回答:
(1)目的基因的获取 从基因组文库中获取目的基因,建立基因组文库需用到______ 酶:也可以从cDNA文库中获取,从其中获取的Bt基因因为缺少______ 而不利于其在受体细胞中表达;还可以提取______ 作为模板,通过PCR技术获得。
(2)构建基因表达载体 基因表达载体应具有______ 有利于整合Bt基因。为了方便筛选含有Bt基因的细胞以及使Bt基因能独立复制并稳定存在细胞中,作为表达载体应含有______ 及______ 。
(3)将目的基因导入受体细胞 通常用农杆菌转化法将外源基因导入到植物细胞,将______ 的农杆菌与棉花的愈伤组织细胞混合进行转化,影响转化效率的因素有______ (A.重组Ti质粒大小B.愈伤组织的生理状态C.培养基的物理性质D.农杆菌的活性)。然后用______ 处理以去除农杆菌及筛选含有目的基因的愈伤组织细胞。也可将愈伤组织细胞放在较高渗透压甘露醇溶液内,通过机械法或酶解法获得______ ,采用______ 技术将外源基因导入细胞。
(4)检测目的基因及其表达产物 可制备______ 作为基因探针,利用______ 技术检测棉花细胞中是否存在Bt基因。利用______ 作为抗原,制备单抗来检测Bt基因是否表达。
(1)目的基因的获取 从基因组文库中获取目的基因,建立基因组文库需用到
(2)构建基因表达载体 基因表达载体应具有
(3)将目的基因导入受体细胞 通常用农杆菌转化法将外源基因导入到植物细胞,将
(4)检测目的基因及其表达产物 可制备
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【推荐3】人乳头瘤病毒(HPV)是一组球形、微小、无包膜的环状双链DNA病毒,该病毒的持续感染是女性宫颈癌的主要发病原因。HPV的主要衣壳蛋白是L1,结构如图1所示。注射HPV疫苗作为目前唯一可以有效预防宫颈癌的有效方法,一直受到公众的高度关注,HPV疫苗(不含核酸)制备的基本流程如图2所示。回答下列问题:
(1)图2中用于制备HPV疫苗的目的基因是____ ,可以用______ 方法获取和扩增该基因。
(2)利用基因工程生产HPV疫苗的核心步骤是____ (序号),该步骤用到的酶有____ 。③过程通常需要用____ 处理酵母菌或大肠杆菌,使之处于感受态。
(3)HPV持续感染导致细胞癌变的过程中,细胞发生的变化有:____ (至少写出两点)。
(4)接种HPV疫苗时,一般需要连续接种3针,是否接种3针疫苗的间隔时间越长,其免疫预防的效果越好?并说明原因____ 。据图分析,该HPV疫苗安全又有效的原因是____ 。
(1)图2中用于制备HPV疫苗的目的基因是
(2)利用基因工程生产HPV疫苗的核心步骤是
(3)HPV持续感染导致细胞癌变的过程中,细胞发生的变化有:
(4)接种HPV疫苗时,一般需要连续接种3针,是否接种3针疫苗的间隔时间越长,其免疫预防的效果越好?并说明原因
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