组卷网 > 高中生物综合库 > 生物技术与工程 > 基因工程 > 基因工程的基本操作程序 > 目的基因的获取 > PCR扩增的原理与过程
题型:非选择题-解答题 难度:0.4 引用次数:98 题号:22903128
研究人员将黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母GS115中,构建能直接利用淀粉的工程菌,该过程所用质粒(仅示部分结构)如图1所示。图2是高产糖化酶基因及PCR扩增后的示意图(仅示部分碱基),甲、乙、丙和丁为引物。请回答下列问题。   

(1)______是培育直接利用淀粉的工程菌的核心步骤。
(2)获取目的基因需要利用PCR技术扩增目的基因,应选用的引物组合为________,并在其_______(填“5'”或“3'”)端添加限制酶切割位点。A为扩增后添加限制酶切割位点,则图中A处的碱基序列应为________
(3)毕赤酵母GS115是一种组氨酸营养缺陷型微生物,自身不能合成生长必需的组氨酸,并且对氨苄青霉素敏感,因此可最好利用________的培养基(不含淀粉)筛选导入高产糖化酶基因表达载体的毕赤酵母GS115(重组细胞),再将筛选出的细胞转接至含_____的培养液(含淀粉)中进行发酵产酶性能测定。

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非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】乙烯受体是乙烯感受和转导信号的初始元件,广泛存在于各种植物中,并决定植物各种组织对乙烯反应的敏感性。通过对多种植物研究表明,钝化植物对外源乙烯的敏感性比抑制内源乙烯的生物合成更为有效地延长植物的采后寿命。科学家从草莓中提取乙烯受体Ers1基因,通过基因工程将Ers1基因反向连接在启动子后,筛选转入反义Ersl基因的草莓,达到延长储藏期的效果。回答下列问题:
(1)草莓DNA的提取:取草莓植株叶片,置于预冷的研钵中,加入液氮研磨至粉碎后,加入400uLSDSDNA提取液继续研磨,提取液中含有________可防止DNA被水解。待充分研磨后收集至离心管中,离心后取①于另一干净离心管中,加入200uL异丙醇,离心10min之后弃去管中的②,加入80uL体积分数为70%的乙醇,离心5min之后取③保存。过程中的①、②、③分别是_________。(从“上清液”和“沉淀”中选取相应词语填写)
(2)通过上述方法获得DNA后,需要通过PCR技术进行扩增Ersl基因(如下图)。为使目的基因与质粒连接,在设计PCR引物扩增Ersl基因时需添加限制酶XhoI(识别序列为5'-CTCGAG-3')的识别序列。已知Ersl基因左端①处的碱基序列为-TTCCAATTTTAA-,则其中一种引物设计的序列是5'_________3'。在PCR体系中,加入的dNTP可提供________。PCR产物通过电泳进行分离后,可割下_________回收扩增的Ersl基因。
   
(3)经XhoI酶切后的载体和Ers1基因进行连接(如图),连接产物经筛选得到的载体主要有三种:单个载体自连、Ers1基因与载体正向连接、Ers1基因与载体反向连接。为鉴定这3种连接方式,选择HpaⅠ酶和BamHI酶对筛选的载体进行双酶切,并对酶切后的DNA片段进行电泳分析,请在下图中画出电泳结果,需标明电泳片段DNA大致长度__________
   
(4)用________处理农杆菌使其变为感受态细胞,将筛选得到的反向连接质粒与感受态农杆菌混合,使重组质粒进入农杆菌,完成________实验。将农杆菌涂布接种于添加有卡那霉素的LB固体培养基上,目的是________
(5)用阳性农杆菌感染植物细胞,目的基因就会随________整合到植物染色体DNA中,最后通过________技术培育出完整的转基因植株。为获得转基因植株,农杆菌侵染的宿主一般要选用具有优良性状、较高的遗传稳定性、________及易被农杆菌侵染等特点的植物材料。得到的转基因植株乙烯受体的合成受阻,其原因是________
2023-07-31更新 | 685次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
【推荐2】CRISPR/Cas9基因编辑系统包含Cas9基因和SgRNA编码序列(gRNAs)。该系统表达Cas9蛋白和SgRNA(单链RNA)。Cas9蛋白能与SgRNA结合,并在SgRNA引导下,切割双链DNA以敲除目标基因或插入目的基因。
(1)SgRNA与Cas9蛋白结合形成复合体后,SgRNA通过_____原则与目标DNA序列结合,引导Cas9蛋白切断DNA双链的_____
(2)基因驱动是指特定基因有偏向性地遗传给下一代的自然现象。借助CRISPR/Cas9基因编辑,科学家构建拟南芥蓝光受体CRY1基因驱动元件,过程如图1所示,以实现人工基因驱动。

为确定基因驱动元件是否插入CRY1基因,应选择引物_____进行PCR-电泳鉴定。PCR反应体系中除了引物、模板DNA、缓冲液、无菌水外,还应加入_____(写出两种)。电泳结果如图2,据图分析,基因驱动元件的大小约为_____bp。

(3)用基因驱动技术改造传播疟疾的按蚊X染色体上的A基因获得a基因,含a基因的精子不能成活。用改造后的纯合雌蚊突变体与野生型雄蚊交配获得子一代,子一代相互交配、子二代性别情况是_____。部分子一代按蚊在胚胎发育前,Cas9蛋白切割同源染色体上的A基因。A基因受损后,携带a基因的染色体将作为模板修复受损的DNA,当修复完成后,这一对同源染色体都携带a基因。因此,子二代中含有1基因的个体比例_____(填“大于”“等于”或“小于”)1/2。
(4)若将改造后的纯合雌蚊突变体释放到疟疾疫区,可通过_____,从而降低按蚊的种群密度。
2022-09-09更新 | 440次组卷
非选择题-解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】亚洲棉的光籽(无短绒)和毛籽(有短绒)是一对相对性状,为探究棉绒的遗传规律并揭示其发育的分子机制,研究者进行了系列实验(已知不同类型碱基对相对分子量基本相同)。
(1)利用表型为光籽的不同突变体与野生型毛籽棉进行杂交,统计F1自交结果如下表:

组别

亲本

F2表型及比例

突变体甲×毛籽棉

光籽:毛籽=3:1

突变体乙×毛籽棉

光籽:毛籽=9:7

突变体丙×毛籽棉

光籽:毛籽=13:3


据表可知,突变体乙光籽性状的遗传遵循________________定律;②组F2光籽棉中的纯合子所占比例为________________;推测③组F1测交后代表型及比例为_______________。综合三组杂交实验结果,表明基因与性状之间的数量关系是________________
(2)研究发现,8号染色体的~880kb至~903kb区间与突变体甲的光籽表型相关。根据野生型毛籽棉的该区间设计连续的重叠引物,提取________________进行PCR,产物扩增结果如下图。

据图推测8号染色体上第_______________对引物对应的区间(简称M)内碱基对的_______________是突变体甲光籽出现的根本原因。
(3)研究者对杂交组合①的F2进行扩增,证实甲的光籽表型与区间M密切相关。得出此结论的具体扩增结果应该是:F2中光籽个体中_______________,而所有毛籽个体只能扩增出分子量较小的产物。
2022-09-08更新 | 313次组卷
共计 平均难度:一般