降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等。人的降钙素活性很低,半衰期较短。某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如下图。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种_____ 酶,它能催化相邻核苷酸的________ 和_______ 之间形成_______ 键;合成的双链DNA中有________ 个碱基对。
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它____________________________________ 。
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是_______________________________________ 。
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是_________ 。
(4)上述制备该新型降钙素,运用的现代生物工程技术是____________________ 。
在此过程中发现,合成较长的核苷酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题:
(1)Klenow酶是一种
(2)获得的双链DNA经EcoRⅠ(识别序列和切割位点-G↓AATTC-)和BamHⅠ(识别序列和切割位点-G↓GATCC-)双酶切后插入到大肠杆菌质粒中,筛选含重组质粒的大肠杆菌并进行DNA测序验证。
①大肠杆菌是理想的受体细胞,这是因为它
②设计EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是
(3)经DNA测序表明,最初获得的多个重组质粒,均未发现完全正确的基因序列,最可能的原因是
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更新时间:2016-11-26 10:01:32
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【推荐1】下图是科学家培养转基因试管牛的过程示意图,据图回答问题:
(1)过程①通常用____________ 处理,可达到促使动物超数排卵的目的。过程②将目的基因导入受精卵的方法是____________ 。转基因牛的生产的过程中,DNA重组技术的基本操作需要用到的工具酶有_____________ 。基因工程的操作程序主要包括四个步骤,其核心步骤是____________ 。
(2)图中1是____________ ,2是____________ ,3是_____________ 。
(3)进行过程③时,受体应处于适合的生理状态,可事先用激素对供体和受体进行____________ 处理。
(1)过程①通常用
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【推荐2】非洲猪瘟是由ASFV(一种双链DNA病毒)感染猪引起的烈性传染病。某研究小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪体细胞中,利用核移植技术培育转基因克隆猪,从而得到自动产生ASFV抗体的个体,其过程如图所示。回答下列问题:(1)图中步骤①采用的技术手段是_________ ,进行步骤③时,受体C猪子宫对外来胚胎基本上不发生_______________ ,从而为胚胎在受体内的存活提供了可能。
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒外,还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后,需要分瓶再继续培养,分瓶后的培养过程称为________________ 。
(3)由于目的基因不能直接导入受体细胞,因此需要构建__________ ,该过程采用双酶切法处理含目的基因的DNA片段和质粒,其优点是__________ 。
(4)使用大肠杆菌作为工程菌,导入重组质粒时要用含__________ 溶液处理,使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(感受态)。酵母菌或大肠杆菌都可作受体细胞,但生产胰岛素最好选用__________ (填“酵母菌”或“大肠杆菌”),理由是________ 。
(5)天然的干扰素在体外保存相当困难,为了生产出耐储存干扰素,科学家可通过___________ 工程获得这种新药,具体流程是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→_______ →_________ →使用工程菌获得耐储存的干扰素。
(2)B猪体细胞在培养瓶中培养时,除必须保证环境是无菌、无毒外,还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后,需要分瓶再继续培养,分瓶后的培养过程称为
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【推荐3】多酚氧化酶(PPO)基因的大量表达是促使果实褐变的主要原因之一。科研人员将获得的PPO基因反向插入质粒中,构建PPO基因的反义表达载体(重组质粒),并在农杆菌介导下实现了对鸭梨组培苗的转化,其操作流程如图所示。回答下列问题:
(1)可利用PCR技术获取目的基因,依据的原理是__________ ,该过程需要根据__________ 设计特异性引物序列,过程①是__________ 。
(2)应选择__________ 两种限制酶对质粒进行切割,使用两种限制酶切割的优点是___________________ 。
(3)PPO基因的反义表达载体导入到受体细胞后,表达出的mRNA与受体细胞中的多酚氧化酶(PPO)基因的mRNA能够进行__________ ,从而__________ (填“抑制”或“促进”)PPS基因的表达。
(4)过程③表示__________ ,若想要诱导愈伤组织生根,需要的激素条件是_________ 。
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【推荐1】干扰素在人体中是由免疫细胞合成并分泌的一种糖蛋白,几乎能抵御所有病毒引起的感染。传统生产方法成本高、产量低,获得的干扰素在体外不易保存。用生物技术手段可以解决这些问题。回答下列问题:
(1)利用基因工程生产干扰素,过程是:
①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取__________________ , 经____________________ 获取目的基因,此过程需要的原料是____________________ 。
②用限制酶处理载体和目的基因后,构建重组载体,该载体的化学本质是_________ 。
③若选择大肠杆菌作为受体细胞,常用的转化方法是用____________________ 处理,使其成为____________________ ,一定温度作用下,完成转化。
④在培养液中培养一段时间后,离心后取___________________ (填“上清液”或“菌体”), 经进一步处理获得产物,进行产物鉴定时可采用_______________________ 技术。
(2)利用蛋白质工程对干扰素进行改造,基本途径是_________ 。
(3)利用细胞工程生产干扰素,思路是:将相应免疫细胞和____________________ 融合,筛选____________________ 细胞,经细胞培养可获得大量干扰素。
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①从健康人体外周静脉血分离能合成干扰素的免疫细胞,从中提取
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【推荐2】我国是棉花的生产和消费大国。棉花种植时容易受到棉铃虫侵袭,严重时可使棉田绝收。苏云金杆菌能产生Bt抗虫蛋白来杀死棉铃虫。我国科学家将该细菌的杀虫基因转到棉花细胞中,让棉花产生Bt抗虫蛋白(编码基因长约2000bp)来抵抗虫害。回答下列问题。
(1)对Bt抗虫蛋白基因进行PCR扩增时,为维持酶活性,需要在一定的________ (溶液)中进行。随后使用两种限制酶BamHI和HindⅢ同时酶切已扩增的目的基因和质粒,再使用_________ 进行连接,可防止目的基因、质粒的自身环化或反接,随后用重组表达载体(大小为5000bp)转化大肠杆菌。
(2)为检测目的基因是否已成功导入大肠杆菌,研究人员从大肠杆菌菌落提取质粒后,分别使用BamHI和HindⅢ双酶切、BamHI单酶切,通过电泳检测酶切结果,并采用未转化的大肠杆菌菌落作为对照,依据图a判断,目的基因_________ (填“已”或“未”)导入大肠杆菌,若要证明双酶切产物中2000bp为目的基因片段,采用的检测方法有_______ (写出1种)。_______ 。
②研究人员通过解析Bt抗虫蛋白晶体的结构发现,第5号螺旋处的第168位氨基酸是孔道结构稳定性的关键,将该位点氨基酸替换为疏水性更强的精氨酸后,就有可能提高孔道结构的稳定性。根据这一研究结果,请写出后续利用蛋白质工程培育出抗虫能力更强的转基因棉花的基本思路:________ 。
(1)对Bt抗虫蛋白基因进行PCR扩增时,为维持酶活性,需要在一定的
(2)为检测目的基因是否已成功导入大肠杆菌,研究人员从大肠杆菌菌落提取质粒后,分别使用BamHI和HindⅢ双酶切、BamHI单酶切,通过电泳检测酶切结果,并采用未转化的大肠杆菌菌落作为对照,依据图a判断,目的基因
(3)研究人员将重组表达载体导入棉花细胞并成功表达出Bt抗虫蛋白。研究发现,Bt抗虫蛋白被害虫分解为多肽后,与害虫肠道上皮细胞的细胞膜结合,导致细胞膜穿孔,使害虫渗透压失衡而死亡。形成的孔道结构越稳定,Bt抗虫蛋白对害虫的毒性越大。
①已知Bt抗虫蛋白部分结构参与了昆虫肠上皮细胞膜中孔道的形成。该部分结构中存在多个螺旋,其中第5号螺旋中部疏水,两端亲水(图b),从细胞膜结构的角度分析,第5号螺旋能够贯穿于细胞膜的原因是
②研究人员通过解析Bt抗虫蛋白晶体的结构发现,第5号螺旋处的第168位氨基酸是孔道结构稳定性的关键,将该位点氨基酸替换为疏水性更强的精氨酸后,就有可能提高孔道结构的稳定性。根据这一研究结果,请写出后续利用蛋白质工程培育出抗虫能力更强的转基因棉花的基本思路:
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【推荐3】人体内的t-PA蛋白能高效降解由血纤维蛋白凝聚而成的血栓,是心梗和脑血栓的急救药。
(1)为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行改造,再采取传统的基因工程方法表达该突变基因,可制造出性能优异的t-PA突变蛋白,该工程技术称为__________ 。
(2)若获得的t-PA突变基因如图所示,那么质粒pCLY11需用限制酶__________ 和__________ 切开,才能与t-PA突变基因高效连接。
(3)将连接好的DNA分子导入大肠杄菌中,对大肠杆菌接种培养。在培养基中除了加入水、碳源、氮源等营养物质外,还应加入__________ 进行选择培养,以筛选成功导入pCLY11的细菌。配置好的培养基通常采用__________ 法进行灭菌。
(4)对培养得到的菌落进行筛选,其中菌落为__________ 色的即为含t-PA突变基因重组DNA分子的大肠杆菌。得到的大肠杆菌能否分泌t-PA突变蛋白,可通过该细胞产物能否与__________ 特异性结合进行判定。
(1)为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实,将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸,能显著降低出血副作用。据此,先对天然的t-PA基因进行改造,再采取传统的基因工程方法表达该突变基因,可制造出性能优异的t-PA突变蛋白,该工程技术称为
(2)若获得的t-PA突变基因如图所示,那么质粒pCLY11需用限制酶
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