虾青素可由β-胡萝卜素在β-胡萝卜素酮化酶(BKT)和β-胡萝卜素羟化酶(CRTR-B)的作用下转化而来,具有抗衰老、增强免疫、保护心血管等功能。杜氏盐藻是单细胞浮游植物,生长快,易培养,能大量合成β-胡萝卜素。科研人员利用“无缝克隆技术”(如图1)构建含BKT基因和CRTR-B基因的表达载体(如图2,3),导入杜氏盐藻,以实现虾青素的工厂化生产,回答下列问题。_______ ,设计特异性引物扩增BKT基因和CRTR-B基因,此过程需要_______ 酶的催化。
(2)构建转化载体:
①PCR获取抗除草剂基因过程中,为确保基因两端具有所需同源序列,需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除,还需要在基因两侧加入限制酶识别序列,则扩增抗除草剂基因时,设计的引物序列(5’→3’)为_______ 。
A.同源序列+抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列
B.同源序列+限制酶识别序列+抗除草剂基因部分序列
C.抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列+同源序列
②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒,形成的重组质粒对应部位如图2所示,推测此过程扩增BKT基因所用的引物为_______ ;扩增CRTR-B基因所用的引物为_______ 。
③最终形成的重组质粒如图3所示,其中atpA启动子和psbA启动子均为杜氏盐藻叶绿体启动子,选用内源性启动子的目的是_______ 。
(3)准备受体细胞:选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养,一段时间后,挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。两次培养的目的分别为_______ 、_______ 。
(4)目的基因导入及相关检测:采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体,一段时间后,先用含_______ 的培养基初筛已转化的杜氏盐藻,然后采用_______ 技术检测是否成功表达产生_______ 。
(2)构建转化载体:
①PCR获取抗除草剂基因过程中,为确保基因两端具有所需同源序列,需在引物的一端添加对应的同源序列。若将来需要将抗除草剂基因能够从重组质粒中切除,还需要在基因两侧加入限制酶识别序列,则扩增抗除草剂基因时,设计的引物序列(5’→3’)为
A.同源序列+抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列
B.同源序列+限制酶识别序列+抗除草剂基因部分序列
C.抗除草剂基因部分序列+限制酶识别序列+同源序列
②科研人员利用“无缝克隆技术”同时将BKT基因和CRTR-B基因插入质粒,形成的重组质粒对应部位如图2所示,推测此过程扩增BKT基因所用的引物为
③最终形成的重组质粒如图3所示,其中atpA启动子和psbA启动子均为杜氏盐藻叶绿体启动子,选用内源性启动子的目的是
(3)准备受体细胞:选取初始杜氏盐藻涂布到杜氏盐藻固体培养基进行培养,一段时间后,挑取生长状态良好的单藻落到杜氏盐藻液体培养基中继续培养。两次培养的目的分别为
(4)目的基因导入及相关检测:采用基因枪法将重组质粒导入杜氏盐藻叶绿体,一段时间后,先用含
更新时间:2024-05-23 11:36:38
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【推荐1】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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/537dd56e-63f8-428d-a0dc-e0c7da9b209b.png?resizew=511)
(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。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/20/cb383322-47b9-4e5f-9081-32d4a4e7d7d3.png?resizew=335)
(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。
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(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。
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(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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【推荐2】为缓解能源危机这一全球性问题,开发和利用新能源受到广泛关注。研究发现,真核单细胞小球藻在高氮条件下光合作用强,油脂积累少;在低氮条件下生长较慢,但能积累更多油脂。为获得油脂生产能力强的小球藻,制造生物质燃料,科研人员进行了实验。请回答下列问题:
(1)小球藻在进行光合作用C3的还原时,需要光反应提供___________ ,此过程发生在___________ 。
(2)为检测小球藻油脂生产能力,研究者在低氮胁迫下进一步实验,得到下图所示结果。在不同含氮条件下研究了总脂含量和碳水化合物含量变化,试根据下图分析低氮胁迫下生长状况良好的小球藻碳水化合物和总脂合成的关系是___________ 。研究发现,小球藻细胞中卡尔文循环产生的三碳糖有60%用于合成蔗糖,则每合成6mol蔗糖,叶绿体中至少要固定_________ molCO2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/031601da-e019-413b-8722-75d9f50f0d16.png?resizew=376)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/a191b257-d32d-4c45-a118-76a612e6b419.png?resizew=378)
(3)为获得油脂生产能力更强的小球藻,科研人员进行了如下图实验,以培养基上的藻落(由一个小球藻增殖而成的群体)的颜色和数量为检测指标。观察到少数黄色藻落小球藻X出现,这是由于EMS(化学诱变剂)导致小球藻可能发生___________ 产生新基因,小球藻___________ 的合成能力减弱。为检验上述推测,提取和分离光合色素,与正常小球藻Y相比,若小球藻X的滤纸条上,自上而下第___________ 条条带宽度明显变窄,则证明上述假设正确。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/19485ede-fa02-4a85-88fd-d7bc23e82d0c.png?resizew=505)
(4)进一步研究EMS对小球藻叶绿体活力的影响,将细胞破碎后通过___________ 法获得叶绿体,然后将其置于0.35mol/L的蔗糖溶液中,选择该浓度蔗糖溶液的目的是___________ 。
(5)ACC等多种酶是脂肪酸合成途径的相关酶,ACC催化由丙酮酸合成的乙酰辅酶A反应进入脂肪酸合成途径,为探究小球藻油脂生产能力更强的原因,提取小球藻中___________ ,通过PCR技术测定其含量。结果表明在某一突变体中ACC基因表达量增强,但总脂含量并未升高,试分析其原因是___________ 。
(1)小球藻在进行光合作用C3的还原时,需要光反应提供
(2)为检测小球藻油脂生产能力,研究者在低氮胁迫下进一步实验,得到下图所示结果。在不同含氮条件下研究了总脂含量和碳水化合物含量变化,试根据下图分析低氮胁迫下生长状况良好的小球藻碳水化合物和总脂合成的关系是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/031601da-e019-413b-8722-75d9f50f0d16.png?resizew=376)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/11/a191b257-d32d-4c45-a118-76a612e6b419.png?resizew=378)
(3)为获得油脂生产能力更强的小球藻,科研人员进行了如下图实验,以培养基上的藻落(由一个小球藻增殖而成的群体)的颜色和数量为检测指标。观察到少数黄色藻落小球藻X出现,这是由于EMS(化学诱变剂)导致小球藻可能发生
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/10/19485ede-fa02-4a85-88fd-d7bc23e82d0c.png?resizew=505)
(4)进一步研究EMS对小球藻叶绿体活力的影响,将细胞破碎后通过
(5)ACC等多种酶是脂肪酸合成途径的相关酶,ACC催化由丙酮酸合成的乙酰辅酶A反应进入脂肪酸合成途径,为探究小球藻油脂生产能力更强的原因,提取小球藻中
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【推荐3】下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110032085303296/2111532535455744/STEM/ebcd39c5-ef47-42e9-bcff-50d195ca65b7.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110032085303296/2111532535455744/STEM/786bd20c-92d0-4eb5-85aa-588378cea01b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110032085303296/2111532535455744/STEM/21e255b0-f290-419c-942e-b84ff3285e0c.png)
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用___________________________ 两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过_____________ 酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒,需将其转入处于_____________ 态的大肠杆菌。
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加_____________ ,平板上长出的菌落,常用PCR鉴定,所用的引物组成为图2中_____________________________ 。
(3)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为___________________________ ,对于该部位,这两种酶_____________ (填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开。
(4)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得_______________ 种大小不同的DNA片段。
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110032085303296/2111532535455744/STEM/786bd20c-92d0-4eb5-85aa-588378cea01b.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/2/2110032085303296/2111532535455744/STEM/21e255b0-f290-419c-942e-b84ff3285e0c.png)
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用
(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加
(3)若BamHI酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为
(4)若用Sau3AI切图1质粒最多可能获得
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【推荐1】为研究肝癌致病机理,科研工作者利用下图所示的差异杂交法和基因工程获取相关癌基因以作进一步研究。请据图回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/7/2113832362573824/2116473336438784/STEM/21f4f1a5a2194a0ebca9916066280f4b.png?resizew=539)
(1)图 1 中,A 过程需要用___________ 酶,D 过程需要回收___________ (填“未杂交”或“杂交分子”)的含 32P 的 cDNA 单链,继而通过人工合成,获得___________ , 并用其构建基因文库。
(2)分子生物学检测是基因工程成功与否的重要一环,其中检测目的基因是否发挥功能作用的第一 步是检测_________________________ ,若检测目的基因是否成功表达,则需用_______________ 方 法,该方法的原理是_____________________ 。
(3)上图 2 为改造后的目的基因。图 3 为两种质粒,其中 Ampr 为氨苄青霉素抗性基因,Tetr 为四环素抗性基因,lacZ 为蓝色显色基因,其表达产物可使底物 X-Gal 呈蓝色。EcoRⅠ(0.7Kb)、NotⅠ(1.2Kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离(1kb=1000 个碱基对)。
①图 3 中能作为载体的最理想的质粒是___________ (填“X”或“Y”),用选定的质粒与图 2 的目的基因构建基因表达载体时,应选用的限制酶是___________ 。
②若用 EcoRⅠ完全酶切上述①中获得的重组质粒,并进行电泳观察,可出现四种长度不同的片段,其长度分别为 1.7kb、5.3kb、______________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/7/2113832362573824/2116473336438784/STEM/21f4f1a5a2194a0ebca9916066280f4b.png?resizew=539)
(1)图 1 中,A 过程需要用
(2)分子生物学检测是基因工程成功与否的重要一环,其中检测目的基因是否发挥功能作用的第一 步是检测
(3)上图 2 为改造后的目的基因。图 3 为两种质粒,其中 Ampr 为氨苄青霉素抗性基因,Tetr 为四环素抗性基因,lacZ 为蓝色显色基因,其表达产物可使底物 X-Gal 呈蓝色。EcoRⅠ(0.7Kb)、NotⅠ(1.2Kb)等为限制酶及其切割位点与复制原点之间的距离(1kb=1000 个碱基对)。
①图 3 中能作为载体的最理想的质粒是
②若用 EcoRⅠ完全酶切上述①中获得的重组质粒,并进行电泳观察,可出现四种长度不同的片段,其长度分别为 1.7kb、5.3kb、
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【推荐2】科研人员利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗,其技术流程如下图。请回答相关问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2169014538067968/2172501495054336/STEM/c842fccbe7314e3a97668699e2c862d5.png?resizew=392)
(1)图1中用到了______ (写三项即可)等现代生物技术。
(2)由图1可知,步骤②中要分离出ES细胞,需将重组胚胎培养到______ (时期)。将目的基因导入ES细胞而不是上皮细胞,是因为ES细胞在功能上具有______ 。
(3)步骤③中,先需要利用PCR技术扩增干扰素基因。可以根据______ 合成引物,据图2分析,对干扰素基因片段和质粒进行酶切时,可选用限制酶的组合为______ 。
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发______ 色荧光的细胞进行体外诱导。为检测干扰素基因是否表达,可用的检测物质是______ (填“标记的干扰素基因”或“干扰素的抗体”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/3/26/2169014538067968/2172501495054336/STEM/c842fccbe7314e3a97668699e2c862d5.png?resizew=392)
(1)图1中用到了
(2)由图1可知,步骤②中要分离出ES细胞,需将重组胚胎培养到
(3)步骤③中,先需要利用PCR技术扩增干扰素基因。可以根据
(4)将步骤③获得的ES细胞在荧光显微镜下观察,选择发
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【推荐3】PHB2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物PHB2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因,研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列(简称phb2基因),大小为0.9kb(1kb=1000碱基对),利用大肠杆菌表达该蛋白。回答下列问题:
(1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经__________ 过程得到cDNA,将其作为PCR反应的模板,并设计一对特异性引物来扩增目的基因。
(2)图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因(该基因序列不含图1中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入__________ 和__________ 两种不同限制酶的识别序列。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时,可选用__________ (填“E.coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/16/8301200e-16b7-419d-b64b-86b20704bbbd.png?resizew=258)
相关限制酶的识别序列及切割位点
注:箭头表示切割位点
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于__________ 的生理状态,以提高转化效率。
(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电分离,结果如图2,________ 号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/17/2810283886149632/2810524947881984/STEM/d03d0d5b-2e79-48bd-a22b-6b06f3c240ad.png)
注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中
(5)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(示意图见图3)不同时期的细胞数量,统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的__________ (填“G1”或“S”或“G2/M”)期。
(1)为获取phb2基因,提取该动物肝脏组织的总RNA,再经
(2)图1为所用载体图谱示意图,图中限制酶的识别序列及切割位点见下表。为使phb2基因(该基因序列不含图1中限制酶的识别序列)与载体正确连接,在扩增的phb2基因两端分别引入
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/6/16/8301200e-16b7-419d-b64b-86b20704bbbd.png?resizew=258)
相关限制酶的识别序列及切割位点
名称 | 识别序列及切割位点 | 名称 | 识别序列及切割位点 |
HindⅢ | A↓AGCTT TTCGA↑A | EcoRI | G↓AATTC CTTAA↑G |
PvitⅡ | CAG↓CTG GTC↑GAC | PstI | CTGC↓AG GA↑CGTC |
KpnI | G↓GTACC CCATG↑G | BamHI | G↓GATCC CCTAG↑G |
(3)转化前需用CaCl2处理大肠杆菌细胞,使其处于
(4)将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养,随机挑取菌落(分别编号为1、2、3、4)培养并提取质粒,用(2)中选用的两种限制酶进行酶切,酶切产物经电分离,结果如图2,
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/17/2810283886149632/2810524947881984/STEM/d03d0d5b-2e79-48bd-a22b-6b06f3c240ad.png)
注:M为指示分子大小的标准参照物;小于0.2kb的DNA分子条带未出现在图中
(5)将纯化得到的PHB2蛋白以一定浓度添加到人宫颈癌细胞培养液中,培养24小时后,检测处于细胞周期(示意图见图3)不同时期的细胞数量,统计结果如图4。分析该蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖可能的原因是将细胞阻滞在细胞周期的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/9/17/2810283886149632/2810524947881984/STEM/034aad21-5c61-4352-9a50-21d9e1d50c8f.png)
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【推荐1】研究显示,结肠癌等多种恶性肿瘤细胞会表达hCGβ蛋白,这与肿瘤的发生及转移可能有一定关系。通过各种生物反应器研发抗hCGβ蛋白已成为近年来肿瘤治疗领域热点问题,下图1、2、3为各团队制备过程的部分流程图和实验结果图,其中启动子有物种特异性,请根据实验过程和实验结果回答以下问题:
(1)构建重组载体。图中获取抗β基因的方法属于__________ ,将抗β基因与甲序列一起构建形成融合基因,并与线性质粒连接。
(2)大肠杆菌转化。阶段 II 将环化质粒导入受体细胞,然后涂布于含氨苄青霉素的平板,在恒温培养箱中__________ 培养,以利于获得单菌落,筛选分离出含抗β基因的大肠杆菌。
(3)鉴定融合基因。为鉴定抗β基因与甲序列是否融合成功;提取大肠杆菌的__________ 作为模板,设计相应引物对融合基因进行PCR并电泳。在PCR过程中,每一个循环均包括__________ (填序号)3个阶段。为使扩增产物能被限制酶用于后续实验,应在引物5’端添加__________ ,电泳时将伴样品与__________ 混合后加入加样孔。凝胶中加样孔的一侧放于电泳槽的__________ (填“正极”或“负极”)。电泳后得到图2所示结果,据图可判断__________ 号泳道的样品符合要求。
(4)导入酵母菌。阶段 IV-V过程,将处理后的酵母菌接种__________ (填“固体”或“液体”)培养基,培养基不需要添加以下哪一种成分__________ (A组氨酸 B甲醇 C无机盐 D琼脂),此培养基上形成的母菌菌落即为目的菌株,此步骤不能通过培养基中添加氨苄青霉素作为筛选条件获得目标菌株的原因是______________ 。
(5)基因表达检测,将酵母菌接种后于__________ 上振荡培养,将培养物离心后分成细胞和培养液两部分,将细胞用缓冲液重新悬浮,并______________ 处理后,再次离心取上清。用hCGβ蛋白对上清液和之前获得的培养液分别进行__________ 检测,若两组均呈阳性,则说明基因在酵母菌中成功表达并分泌。
(6)发酵罐生产:为了解发酵罐中酵母菌数量,取5g皮渣加入45mL无菌水,按照此法,梯度稀释至104倍。取0.1mL稀释液涂布计数,三个平板中苗落数分别为56、62和56,则此时每克皮渣酵母菌数量是__________ 个。
(7)为便于纯化抗β蛋白,现改进生产线路,另将小段His基因序列(标签)与抗β基因相连,构建出能表达抗β-His融合蛋白的重组DNA(图3)。为确定融合基因插入并且方向正确,进行PCR检测,可选择图3中的引物组合为__________ (写出所有组合方式)。除利用His蛋白的特异性吸附能力进行蛋白分离,还可利用蛋白电泳,其原理是根据蛋白质分子的电荷、_________ 及形状不同,在电场中的移动速度不同而实现分离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/4/12/2446f33e-db57-43b9-813f-f6755234e090.png?resizew=331)
(8)研究者发现,用植物生产可能更加经济,拟用紫藤花生产。用农杆菌转化法时,携带目的基因的____________________ 会转移到植物细胞中。
(9)植物源蛋白活性检测、已知DNS在90℃以上可与还原糖发生显色反应,将β蛋白与淀粉酶制成β-酶复合体,抗β-酶复合体蛋白与β蛋白结合后会盖复合体空间构象,使酶无法正常执行功能。向离心管加抗β蛋白、β-酶复合体反应10min,再加入淀粉反应10min,立刻沸水浴处理2min,此时沸水浴的目的是__________ 。随后加入DNS并沸水浴处理10min,通过测定反应液的颜色变化,推测抗β蛋白的活性。颜色反应越深,可以反映抗β蛋白的活性越_________ 。
(1)构建重组载体。图中获取抗β基因的方法属于
(2)大肠杆菌转化。阶段 II 将环化质粒导入受体细胞,然后涂布于含氨苄青霉素的平板,在恒温培养箱中
(3)鉴定融合基因。为鉴定抗β基因与甲序列是否融合成功;提取大肠杆菌的
(4)导入酵母菌。阶段 IV-V过程,将处理后的酵母菌接种
(5)基因表达检测,将酵母菌接种后于
(6)发酵罐生产:为了解发酵罐中酵母菌数量,取5g皮渣加入45mL无菌水,按照此法,梯度稀释至104倍。取0.1mL稀释液涂布计数,三个平板中苗落数分别为56、62和56,则此时每克皮渣酵母菌数量是
(7)为便于纯化抗β蛋白,现改进生产线路,另将小段His基因序列(标签)与抗β基因相连,构建出能表达抗β-His融合蛋白的重组DNA(图3)。为确定融合基因插入并且方向正确,进行PCR检测,可选择图3中的引物组合为
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(8)研究者发现,用植物生产可能更加经济,拟用紫藤花生产。用农杆菌转化法时,携带目的基因的
(9)植物源蛋白活性检测、已知DNS在90℃以上可与还原糖发生显色反应,将β蛋白与淀粉酶制成β-酶复合体,抗β-酶复合体蛋白与β蛋白结合后会盖复合体空间构象,使酶无法正常执行功能。向离心管加抗β蛋白、β-酶复合体反应10min,再加入淀粉反应10min,立刻沸水浴处理2min,此时沸水浴的目的是
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(0.4)
【推荐2】人参是珍贵的药用植物,研究人员运用转基因技术构建乙肝病毒表面抗原( HBsAg)的人参细胞表达系统,为珍贵药用植物与疫苗联合应用开辟了新思路,其构建过程如图所示,图中SmaⅠ、SstⅠ、 EcoRV为限制酶。请回答相关问题:
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(1)②的构建过程除限制酶外还需要___________ 酶;想要从②中重新获得 HBSAg基因,所用的限制酶不能是EcoRⅤ或SmaⅠ,原因是_________________________________ 。
(2)将重组质粒转入农杆菌常用___________ 处理细胞:要使目的基因成功整合到人参细胞的染色体上,该过程所采用的质粒应含有______________________ 。
(3)分析图可知,②中应含有的标记基因是___________ ;过程⑤的目的是___________ 。
(4)研究人员将 HBsAg基因表达蛋白上的某位点氨基酸进行替换,通过一定的方法获得了新 HBsAg基因,进而获得了免疫效应更强的疫苗,请按照蛋白质工程的原理写出获得新 HBsAg基因的基本途径___________ 。
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(1)②的构建过程除限制酶外还需要
(2)将重组质粒转入农杆菌常用
(3)分析图可知,②中应含有的标记基因是
(4)研究人员将 HBsAg基因表达蛋白上的某位点氨基酸进行替换,通过一定的方法获得了新 HBsAg基因,进而获得了免疫效应更强的疫苗,请按照蛋白质工程的原理写出获得新 HBsAg基因的基本途径
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(0.4)
【推荐3】浮萍是简单的单子叶水生漂浮植物,被广泛应用于除草剂的筛选、水环境污染的修复;浮萍的淀粉和蛋白含量高而被开发为生物质能和优质蛋白生产的优势原料。本研究拟通过在浮萍中表达大豆液泡膜抗盐基因来增强浮萍的抗盐性,以期获得能够应用于盐碱水域生长,并净化污水的浮萍株系。
(1)在浮萍的生长繁殖过程中,除自身分泌的激素调节外,还可以通过添加______________ ,以提高淀粉和蛋白质的含量。
(2)通过分析农杆菌转GUS基因的效率,筛选能进行高效的转化的菌种。GUS组织化学染色是将外植体浸没于GUS染液中染色。GUS瞬时表达率=(有相应级别GUS基因瞬时表达的外植体数/外植体总数)╳100%。使用不同农杆菌对抗性浮萍愈伤组织的GUS瞬时表达率检测结果如下图,通过检测结果显示________________________________ ,因此浮萍遗传转化确定选用农杆菌EHA105。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/12/1922349288382464/1923029047762944/STEM/b56c7e986d95484baac0e4d08b2ed653.png?resizew=245)
(3)本实验使用添加不同浓度乙酰丁香酮的菌液侵染浮萍,据下图实验结果发现随着____________ ,侵染效率_________________ 。乙酰丁香酮浓度为100μmol/L时,浮萍的侵染效率比乙酰丁香酮浓度为200μmol/L时高出了_____ %。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/4/12/1922349288382464/1923029047762944/STEM/157f3c44e2794e8280d94f6261aa0cb8.png?resizew=292)
(4)在农杆菌介导的遗传转化过程中,防止农杆菌过度生长是转基因成败的重要环节。植物材料和农杆菌共培养结束后,转化组织需要脱菌培养,需要用抑菌类抗生素抑制农杆菌的生长,以防止农杆菌过度生长对转化组织产生毒害作用。因此选择合适的抑菌抗生素和浓度很关键。OD600指的是某种溶液在600nm波长处的吸光值。吸光值正比于溶液中的吸光物质的浓度,通常用于细菌细胞密度(OD600)测量。由下图可知,____________________ 对农杆菌EHA105都有很好的抑制效果;其最佳浓度都选用300mg/L的原因是______________________ 。
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(5)浮萍已被成功用于植物生物反应器方面的开发和生产。植物生物反应器是指利用植物__________________ 或整株植株,大量生产具有重要功能的蛋白质,如抗体、疫苗或次生代谢产物等。与动物细胞和微生物发酵相比,具有明显的优势,如植物细胞具有______ ,能够脱分化和再分化。
(1)在浮萍的生长繁殖过程中,除自身分泌的激素调节外,还可以通过添加
(2)通过分析农杆菌转GUS基因的效率,筛选能进行高效的转化的菌种。GUS组织化学染色是将外植体浸没于GUS染液中染色。GUS瞬时表达率=(有相应级别GUS基因瞬时表达的外植体数/外植体总数)╳100%。使用不同农杆菌对抗性浮萍愈伤组织的GUS瞬时表达率检测结果如下图,通过检测结果显示
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(3)本实验使用添加不同浓度乙酰丁香酮的菌液侵染浮萍,据下图实验结果发现随着
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(4)在农杆菌介导的遗传转化过程中,防止农杆菌过度生长是转基因成败的重要环节。植物材料和农杆菌共培养结束后,转化组织需要脱菌培养,需要用抑菌类抗生素抑制农杆菌的生长,以防止农杆菌过度生长对转化组织产生毒害作用。因此选择合适的抑菌抗生素和浓度很关键。OD600指的是某种溶液在600nm波长处的吸光值。吸光值正比于溶液中的吸光物质的浓度,通常用于细菌细胞密度(OD600)测量。由下图可知,
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(5)浮萍已被成功用于植物生物反应器方面的开发和生产。植物生物反应器是指利用植物
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(0.4)
名校
【推荐1】玉米原产亚热带,幼苗抗寒能力弱,为提高玉米植株的抗寒性,科学家利用基因工程将耐寒蛋白基因(LEA基因)导入玉米细胞中获得转基因玉米。如图为Ti质粒和LEA基因的酶切位点,其中酶A、B、C均为限制酶。回答下列问题:____ 切割DNA,原因是____ 。
(2)构建好的基因表达载体导入土壤农杆菌前,需要用含(Ca2+的溶液处理土壤农杆菌,目的是____ 。Ti质粒中的氨苄青霉素抗性基因的作用是____ 。
(3)为确保获得的玉米植株是抗寒性较强的转基因玉米,可进行____ 检测,之后再进行玉米植株的耐寒性实验。
(4)为制备强耐寒蛋白基因突变系,科研人员将单个突变碱基引入LEA基因组cDNA质粒克隆,流程如图。已知在农杆菌体内合成的DNA分子有甲基化修饰,通过PCR扩增的DNA链无甲基化修饰。____ 水解消化掉。
②若已知重组质粒为a个,经过程①扩增15个循环,需要突变引物____ 个,后经过程②形成的产物全部转入农杆菌后复制n轮,得到双链突变的DNA____ 个。
(2)构建好的基因表达载体导入土壤农杆菌前,需要用含(Ca2+的溶液处理土壤农杆菌,目的是
(3)为确保获得的玉米植株是抗寒性较强的转基因玉米,可进行
(4)为制备强耐寒蛋白基因突变系,科研人员将单个突变碱基引入LEA基因组cDNA质粒克隆,流程如图。已知在农杆菌体内合成的DNA分子有甲基化修饰,通过PCR扩增的DNA链无甲基化修饰。
②若已知重组质粒为a个,经过程①扩增15个循环,需要突变引物
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(0.4)
名校
【推荐2】与普通玉米相比,甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢,从而导致可溶性糖含量高,汁多质脆,研究发现这与甜玉米G蛋白含量较高有关。为提高甜玉米的商品价值,科研人员培育出了超量表达G蛋白的转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中,所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。_______ ,驱动基因持续转录,该转录过程中模板链的5'端位于_______ (填“M”或“N”)端。
(2)图2所示载体为农杆菌的Ti质粒,当农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的_______ 转移到被侵染的细胞,并且将其整合到_______ 。
(3)结合图1和图2,为使DNA片段能定向插入Ti质粒中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列分别是限制酶_______ 、_______ 的识别序列。
(4)外植体经脱分化过程形成的愈伤组织放入农杆菌液(含重组Ti质粒)浸泡后,进行植物组织培养时培养基中需加入_______ 进行筛选,最终获得玉米植株Y1、Y2、Y3,通过对3个植株的G蛋白表达量和还原糖的含量进行测定,发现Y3植株的G蛋白表达量最多,但却不是还原糖含量最多的植株,原因可能是_______ 。
(5)为了进一步提高甜玉米中淀粉的含量,科研人员提出通过降低淀粉酶合成有关基因的表达实现生产目标。研究人员研究发现吗啉反义寡核苷酸是一种RNA剪接抑制剂,将其注入植物细胞内会使基因表达受阻,科研人员将吗啉反义寡核苷酸导入玉米的受精卵中起到明显效果。针对它的具体作用,科研人员提出以下假说:
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪。
假说2:导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。_______ ,逆转录形成cDNA。若假说1成立,使用下图所示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为_______ (填字母)。
A. 实验组有目的条带 B. 实验组无目的条带
C. 对照组有目的条带 D. 对照组无目的条带
若要证明假说2成立,需要选择如图所示引物_______ 进行PCR。
(2)图2所示载体为农杆菌的Ti质粒,当农杆菌侵染植物细胞后,能将Ti质粒上的
(3)结合图1和图2,为使DNA片段能定向插入Ti质粒中,可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列,M、N端添加的序列分别是限制酶
(4)外植体经脱分化过程形成的愈伤组织放入农杆菌液(含重组Ti质粒)浸泡后,进行植物组织培养时培养基中需加入
(5)为了进一步提高甜玉米中淀粉的含量,科研人员提出通过降低淀粉酶合成有关基因的表达实现生产目标。研究人员研究发现吗啉反义寡核苷酸是一种RNA剪接抑制剂,将其注入植物细胞内会使基因表达受阻,科研人员将吗啉反义寡核苷酸导入玉米的受精卵中起到明显效果。针对它的具体作用,科研人员提出以下假说:
假说1:导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪。
假说2:导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
A. 实验组有目的条带 B. 实验组无目的条带
C. 对照组有目的条带 D. 对照组无目的条带
若要证明假说2成立,需要选择如图所示引物
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(0.4)
【推荐3】人体内胰岛素基因控制合成出一条称为前胰岛素原的肽链,该肽链加工时切除引导肽等部分片段后,形成A、B两条肽链并构成胰岛素。目前人们已能通过基因工程生产人的胰岛素,请回答:
(1)人体内能分泌产生胰岛素的细胞是__________ ,胰岛素的功能是__________ ,从而降低血糖浓度。
(2)根据前胰岛素原的氨基酸序列设计胰岛素基因的核苷酸序列时,会有多种核苷酸序列的原因是______ 。科研人员最终根据工程菌细胞内含量高的tRNA所对应密码子设计基因,这样设计的目的是________ 。
(3)人工设计好胰岛素基因的核苷酸序列后,可采用__________ 方法获得目的基因。为保证该基因能翻译出肽链,还需在该基因的上游和下游分别添加部分核苷酸序列,添加的这些序列将转录形成mRNA中的______________ 。
(4)大肠杆菌和酵母菌均可作为生产胰岛素的工程菌,该类工程菌的优点是____________ 。大肠杆菌作为工程菌时,合成的胰岛素原需要在体外加工形成胰岛素,该过程需要的酶是________ ;用酵母菌做工程菌时,可从培养液中提取出具生物活性的胰岛素,其原因是_____________ 。
(1)人体内能分泌产生胰岛素的细胞是
(2)根据前胰岛素原的氨基酸序列设计胰岛素基因的核苷酸序列时,会有多种核苷酸序列的原因是
(3)人工设计好胰岛素基因的核苷酸序列后,可采用
(4)大肠杆菌和酵母菌均可作为生产胰岛素的工程菌,该类工程菌的优点是
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