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:84 题号:22919025
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。

(1)获取目的基因:雨生红球藻是天然虾青素重要来源,提取雨生红球藻的总DNA为_______,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_______

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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。

(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____________________________________________
2017-08-06更新 | 861次组卷
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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

(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。

(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___________
2023-05-07更新 | 696次组卷
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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:


(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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