某研究小组计划通过聚合酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于合成胰岛素。请回答下列问题:
(1)从_____ 细胞中提取mRNA,通过_____ 过程获得cDNA。
(2)PCR反应由变性→复性→_____ 三个基本反应步骤构成,在变性之前需要进行_____ 处理,其目的是增加大分子模板DNA彻底变性的概率。在PCR反应体系中除了加入模板DNA、引物以外,还需要加入_____ (至少写2个)。若引物位于各自模板链的中段,经过4次循环得到_____ 个等长的DNA。
(3)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(图1只标注了部分碱基序列)都不合理,请分别说明理由。第一组:_____ ,第二组:_____ 。(4)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改进措施有_____ (填序号)。
①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物
(5)融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,将不同来源的DNA片段连接起来。其原理如图2。上述过程中使用的引物P2和P3的碱基_____ (从“需要”“不需要”中选填)完全互补配对。融合PCR的第二步使用的引物是_____ ,若最终获得128个融合基因,则融合PCR第二步消耗了_____ 个引物。
(1)从
(2)PCR反应由变性→复性→
(3)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(图1只标注了部分碱基序列)都不合理,请分别说明理由。第一组:
①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物
(5)融合PCR技术采用具有互补末端的引物,形成具有重叠链的PCR产物,通过PCR产物重叠链的延伸,将不同来源的DNA片段连接起来。其原理如图2。上述过程中使用的引物P2和P3的碱基
更新时间:2024-05-20 07:56:29
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【知识点】 PCR扩增的原理与过程解读
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【推荐1】番茄适宜的生长温度为15-33℃。研究人员为研究夜间低温条件对番茄光合作用的影响,将实验室内白天保持25℃,每日 16:00 至次日 6:00 对番茄幼苗进行 15℃ (对照组)和 6℃ 的降温处理,在实验第0、3、6、9天的 9:00 进行相关指标测定,实验结果如下图所示。请回答问题:
(1)由实验结果可知,夜间6℃低温处理导致净光合速率________ ,这是因为低温处理对光合作用的抑制强于对呼吸作用的抑制,低温还引起__________________ ,光合作用暗反应____ 供应不足,致使光合作用受到抑制。
(2)Rubisco是光合作用的关键酶。研究人员为研究低温处理番茄叶片内 Rubisco含量下降的原因,首先提取番茄叶片细胞的总 RNA,经___________ 过程获得总 cDNA。然后根据番茄 Rubisco合成基因的__________ 设计引物,再利用_______ 技术扩增Rubisco 合成基因。研究结果发现,低温处理组 mRNA的量第0天与对照组无差异,第9天则显著低于对照组。这说明低温可能抑制了Rubisco 合成基因的______ 过程,使Rubisco 含量下降。
(3)研究发现,实验组番茄叶、茎、根的光合产物分配比率高于对照组,而果实的光合产物分配比率明显低于对照组,说明低温处理还改变了番茄体内__________ 的分配。
(4)影响番茄光合作用的外界环境因素主要有________________ (至少答两 个)。依据上述研究结果,可采用_______________ 等措施提高冬季温室大棚番茄产量。
(1)由实验结果可知,夜间6℃低温处理导致净光合速率
(2)Rubisco是光合作用的关键酶。研究人员为研究低温处理番茄叶片内 Rubisco含量下降的原因,首先提取番茄叶片细胞的总 RNA,经
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【推荐2】胰岛素作为治疗糖尿病的特效药,市场潜力巨大,科学家利用转基因技术获得转入胰岛素基因的大肠杆菌,通过发酵工程,实现胰岛素的大量生产。图1表示胰岛素基因及其上的限制酶酶切位点,图2表示所用质粒的结构。回答以下问题。
(1)已知DNA复制时,子链延伸的方向是从5'→3',即沿着模板链的3'→5'。若要扩增出胰岛素基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是___________ ,选择这两种引物的原因是___________ 。若要得到胰岛素基因,至少经过______________ 次循环。
(2)构建基因表达载体时,最好选择的限制酶是___________ ,原因是______________________ 。
(3)将重组质粒导入大肠杆菌时,需用___________ 处理大肠杆菌,其目的是______________________ 。
(4)为了将成功导入重组质粒的大肠杆菌筛选出来,甲同学在加入氨苄青霉素的培养基中进行接种,结果如图3。
乙同学认为该结果得到的菌落并不都是成功导入重组质粒的大肠杆菌,你认为乙同学判断的理由是_________________________________ 。
(1)已知DNA复制时,子链延伸的方向是从5'→3',即沿着模板链的3'→5'。若要扩增出胰岛素基因并用于表达载体的构建,应选择的引物是
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【推荐3】甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质,某甜蛋白基因编码区共含1178个碱基对(如图1)。为改善黄瓜的品质,科学家将该甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞,得到了转基因植株。科学家利用PBI121质粒(如图2),以及两种限制酶,运用农杆菌转化法,将该甜蛋白基因导入黄瓜试管苗叶片细胞,再经植物组织培养获得甜蛋白基因过量表达的转基因黄瓜植株。请回答下列问题:____________ 。上述实现转基因技术过程中,科学家利用了如图2所示PBI121质粒,为了保证目的基因能够正确插入质粒,切割目的基因及PBI121质粒可用的限制酶为____________ ,该过程属于基因工程的核心工作——_____________ ,若重组质粒利用SacI和HindⅢ切割后能得到_________ bp左右的片段,则表明目的基因正确插入质粒。
(2)转入甜蛋白基因后的黄瓜细胞,转化后应在培养基中添加________ (填“新霉素”或“卡那霉素”或“新霉素和卡那霉素”),筛选转化成功的愈伤组织。若要获得产甜蛋白能力更强的基因,可以对甜蛋白基因进行改造,最终得到更多的甜蛋白,该过程可以通过蛋白质工程完成,基本思路为_____________ (用文字和箭头表示)
(3)下表是鉴定含甜蛋白基因黄瓜植株的4种方法。请预测同一后代群体中,通过4种方法检出的含甜蛋白基因黄瓜植株的比例,
从小到大依次是___________________ 。
(1)限制酶切割DNA分子的时候破坏的化学键是
(2)转入甜蛋白基因后的黄瓜细胞,转化后应在培养基中添加
(3)下表是鉴定含甜蛋白基因黄瓜植株的4种方法。请预测同一后代群体中,通过4种方法检出的含甜蛋白基因黄瓜植株的比例,
方法 | 检测对象 | 检测目标 | 检出的含甜蛋白基因植株的比例 |
PCR扩增 | 基因组DNA | 甜蛋白基因 | P1 |
分子杂交 | 总mRNA | 甜蛋白基因转录产物 | P2 |
抗原——抗体杂交 | 总蛋白质 | 甜蛋白基因编码的蛋白质 | P3 |
测甜度 | 黄瓜 | 含甜蛋白基因黄瓜 | P4 |
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