下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图回答下列问题。
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是——↓GATC——,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶__ 切割质粒,用限制酶__ 切割抗虫基因。①过程在__ (“体内”或“体外”)进行。
(2)为在短时间内获得目的基因,可用__ 技术进行扩增,其原理是_______ 。
(3)通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有__ 的培养基上,若大肠杆菌能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之则说明没有导入,该培养基从功能方面属于__ 培养基。
(4)⑤过程所用技术称为__ ,从遗传学角度看,根本原因是根细胞具有____ 。
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是——↓GATC——,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶
(2)为在短时间内获得目的基因,可用
(3)通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有
(4)⑤过程所用技术称为
更新时间:2016-11-26 03:41:24
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【推荐1】紫杉醇是目前最好的抗肿瘤药物之一,但其药源植物红豆杉十分稀缺。利用红豆杉细胞培养生产紫杉醇是解决紫杉醇药源紧缺问题的有效途径之一,但大多数红豆杉细胞培养物的紫杉醇产量较低,仍不足以进行工业化应用。超表达紫杉醇合成关键酶基因是提高红豆杉细胞紫杉醇产量的有效方法。回答下列问题:
(1)Bapt基因是紫杉醇合成关键酶基因之一,可用红豆杉细胞中的相关mRNA通过______ 过程得到cDNA,然后用_______ 技术对cDNA进行扩增。扩增过程中,加热使DNA解链后再将温度降低的目的是______ 。
(2)若欲将超表达Bapt基因(Bapt基因与强启动子的结合物)导入到红豆杉细胞的染色体的DNA上,一般可使用_______ 法,在构建超表达Bapi基因载体的时候,可将超表达Bapt基因插入到______ 上。
(3)可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中________ (填“Bapt基因”或“强启动子”)的有无,从而确定超表达载体是否导入,原因是______ 。为检验最终的实验目的是否达到,还应检测红豆杉细胞培养物中的________ 。
(1)Bapt基因是紫杉醇合成关键酶基因之一,可用红豆杉细胞中的相关mRNA通过
(2)若欲将超表达Bapt基因(Bapt基因与强启动子的结合物)导入到红豆杉细胞的染色体的DNA上,一般可使用
(3)可通过DNA分子杂交技术检测红豆杉细胞中
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【推荐2】果胶酶是应用于果酒生产的重要酶制剂之一,它广泛存在于细菌、酵母菌等多种微生物细胞中。某枯草杆菌含果胶酯酶基因,某酿酒酵母中含有多聚半乳糖醛酸酶基因。研究者利用基因工程技术实现了果胶酯酶基因在酿酒酵母中表达,克服了细菌作为外源基因表达系统的缺点,并且使多种有利特性集中在同一菌株,过程如图。回答下列问题。
(1)细菌因繁殖快、细胞内存在易于分离的质粒等优点,最早用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有___________ (填细胞器名称),因而不具有对蛋白质加工修饰的功能。
(2)①过程获得的目的基因是___________ 。该基因除了利用PCR技术进行扩增外,还可以从基因文库中获取。基因文库包括基因组文库和cDNA文库,其中_____________ 含有某种生物的全部基因,且具有内含子。
(3)②过程重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、_____________ 和 _____________ 等。启动子是_____________ 识别和结合的部位,有了它才能驱动DNA转录出mRNA,最终获得目的蛋白质。
(4)现利用目的基因制成放射性探针,如何利用此探针检测目的基因是否成功导入酿酒酵母?____________________________________________ 。
(1)细菌因繁殖快、细胞内存在易于分离的质粒等优点,最早用于外源蛋白的生产“工厂”,其缺点是没有
(2)①过程获得的目的基因是
(3)②过程重组表达载体除了含有目的基因外,还必须有启动子、
(4)现利用目的基因制成放射性探针,如何利用此探针检测目的基因是否成功导入酿酒酵母?
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【推荐3】学习以下材料,回答(1)~(4)题。
不断发展的单克隆抗体技术
1975年,生物学家创造了以杂交瘤细胞方式制备单克隆抗体的技术。自1986年全球首个鼠源单抗药物上市以来,单抗药物治疗方向不断发展,覆盖肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、神经性疾病和抗感染等各个领域。
最早期的单克隆抗体均为鼠源单抗,在理论研究及实践应用中发挥了重要作用。然而,鼠源单抗作为异源蛋白,在人体内活性低,稳定性差;且容易让人产生免疫反应
——人抗鼠抗体反应(HAMA)而被清除。第二代人鼠嵌合单抗,是从杂交瘤细胞分离出鼠源抗体可变区基因,与人源抗体恒定区基因连接,插入适当表达载体,转染宿主细胞表达产生的。如图,人源基因序列占整个抗体的大部分,降低了单抗的HAMA 反应。最新一代单抗是全人源单克隆抗体,氨基酸序列均由人源基因编码,进入人体内后发生超敏或排斥反应的可能性最低。目前制备全人源单克隆抗体的技术包括转基因鼠技术、抗体库技术以及单个B细胞技术等。
转基因鼠技术是将优化的人源抗体合成基因,导入到本身不能合成抗体的免疫缺陷鼠的基因组中,在对转基因鼠进行特定抗原免疫后,后续流程与传统单抗制备方法一致,产生的抗体均由插入的人源抗体基因序列编码,也保证了单抗的抗原特异性和结合亲和力。
噬菌体展示技术是抗体库技术中的一种,将所选抗体库中抗体的可变区基因,与噬菌体壳蛋白基因构成融合基因,随着子代噬菌体重组而显示在噬菌体表面,从而筛选出抗体库中与特定抗原结合亲和力高的抗体基因。
单个B细胞技术可从患者或接种疫苗人群的外周血中,根据抗原和细胞表面标记物筛选出单个B 细胞,再利用逆转录 PCR 等技术直接获得抗体合成基因。单个B细胞技术的优点是只需少量细胞就可以快速高效地筛选出潜在的单克隆抗体,在新发、突发传染病等紧急事件中,可以快速获得针对病原微生物的高亲和力抗体。(1)上述技术中,除噬菌体展示技术外,大多需要在________ 箱中进行动物细胞培养。当培养瓶中贴壁生长的细胞出现________ 现象时,用________ 酶处理后进行传代培养。
(2)传统方法通过杂交瘤细胞制备单抗时,需向小鼠注射________ ,再从小鼠脾脏中取已免疫的B细胞,与骨髓瘤细胞混合后,加入化学试剂________ 诱导细胞融合。对经选择培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和________ ,多次筛选后才能获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。
(3)文中提到的新技术中,不需要利用动物细胞融合技术的有________ ;需要使用基因工程技术的有________ 。
A. 人鼠嵌合单抗技术
B. 转基因鼠技术
C. 噬菌体展示技术
D. 单个B细胞技术
(4)下面是利用单个B细胞技术,针对某新型病原体表面的抗原X,制备单克隆抗体的技术路径,请结合材料补充“________”上的内容。
采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取________ →________ →根据抗体基因通用序列设计引物进行PCR→获得________ 基因→________ →导入受体细胞→获得抗X的单克隆抗体。
不断发展的单克隆抗体技术
1975年,生物学家创造了以杂交瘤细胞方式制备单克隆抗体的技术。自1986年全球首个鼠源单抗药物上市以来,单抗药物治疗方向不断发展,覆盖肿瘤、心血管疾病、自身免疫病、神经性疾病和抗感染等各个领域。
最早期的单克隆抗体均为鼠源单抗,在理论研究及实践应用中发挥了重要作用。然而,鼠源单抗作为异源蛋白,在人体内活性低,稳定性差;且容易让人产生免疫反应
——人抗鼠抗体反应(HAMA)而被清除。第二代人鼠嵌合单抗,是从杂交瘤细胞分离出鼠源抗体可变区基因,与人源抗体恒定区基因连接,插入适当表达载体,转染宿主细胞表达产生的。如图,人源基因序列占整个抗体的大部分,降低了单抗的HAMA 反应。最新一代单抗是全人源单克隆抗体,氨基酸序列均由人源基因编码,进入人体内后发生超敏或排斥反应的可能性最低。目前制备全人源单克隆抗体的技术包括转基因鼠技术、抗体库技术以及单个B细胞技术等。
转基因鼠技术是将优化的人源抗体合成基因,导入到本身不能合成抗体的免疫缺陷鼠的基因组中,在对转基因鼠进行特定抗原免疫后,后续流程与传统单抗制备方法一致,产生的抗体均由插入的人源抗体基因序列编码,也保证了单抗的抗原特异性和结合亲和力。
噬菌体展示技术是抗体库技术中的一种,将所选抗体库中抗体的可变区基因,与噬菌体壳蛋白基因构成融合基因,随着子代噬菌体重组而显示在噬菌体表面,从而筛选出抗体库中与特定抗原结合亲和力高的抗体基因。
单个B细胞技术可从患者或接种疫苗人群的外周血中,根据抗原和细胞表面标记物筛选出单个B 细胞,再利用逆转录 PCR 等技术直接获得抗体合成基因。单个B细胞技术的优点是只需少量细胞就可以快速高效地筛选出潜在的单克隆抗体,在新发、突发传染病等紧急事件中,可以快速获得针对病原微生物的高亲和力抗体。(1)上述技术中,除噬菌体展示技术外,大多需要在
(2)传统方法通过杂交瘤细胞制备单抗时,需向小鼠注射
(3)文中提到的新技术中,不需要利用动物细胞融合技术的有
A. 人鼠嵌合单抗技术
B. 转基因鼠技术
C. 噬菌体展示技术
D. 单个B细胞技术
(4)下面是利用单个B细胞技术,针对某新型病原体表面的抗原X,制备单克隆抗体的技术路径,请结合材料补充“________”上的内容。
采集康复者外周血→筛选能够结合X的B细胞→提取
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【推荐1】图示为抗虫棉的培育过程,请据图回答:
(1)若利用相关的mRNA合成目的基因,需要利用的酶是____ 。通过①过程构建的结构B,除了含有目的基因之外,还必须有____________ 。
(2)A结构一般来源于____________ 中,其作为基因工程的工具,应具备的条件有____________ (至少写两条)。
(3)在抗虫棉培育过程中,发现目的基因已经插入到染色体DNA,但棉花却没有表现出抗虫性状,这时我们一般要采用____________ 技术和____________ 技术来检测目的基因是否进行了转录和翻译。
(4)当抗虫棉培育成功后,其后代可能会发生性状分离,若要尽快获得纯种抗虫棉,请设计一个最佳方案。
(1)若利用相关的mRNA合成目的基因,需要利用的酶是
(2)A结构一般来源于
(3)在抗虫棉培育过程中,发现目的基因已经插入到染色体DNA,但棉花却没有表现出抗虫性状,这时我们一般要采用
(4)当抗虫棉培育成功后,其后代可能会发生性状分离,若要尽快获得纯种抗虫棉,请设计一个最佳方案。
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【推荐2】三七皂苷是三七的主要活性成分,但产量较低。为研究鲨烯合酶(SS)基因在三七皂苷合成过程中的作用,构建了SS基因的超表达载体。研究过程如图所示。
回答下列问题:
(1)图中过程①需要的酶是__________ 。利用PCR技术选择性扩增SS基因,首先要根据一段已知SS基因的核苷酸序列,设计出2种__________ ,该物质需要设计2种的原因是__________ 。
(2)过程②构建SS基因超表达载体时,应将该基因插在启动子的__________ (填“上游”或“下游”)。除启动子外,SS基因超表达载体还应含有__________ (答出2个即可)等结构。
(3)已知SS基因超表达载体可用农杆菌转化法导入三七细胞,将SS基因超表达载体与农杆菌细胞混合前,常用__________ 对农杆菌细胞进行处理使其成为感受态细胞。
(4)研究人员检测比较了野生型和转基因三七细胞中的三七皂苷含量,结果如下图所示。
根据实验结果可以说明SS在____________ 合成中起着重要作用,据此推测SS基因的转录水平可能____________ (填“提高”或“降低”)。
回答下列问题:
(1)图中过程①需要的酶是
(2)过程②构建SS基因超表达载体时,应将该基因插在启动子的
(3)已知SS基因超表达载体可用农杆菌转化法导入三七细胞,将SS基因超表达载体与农杆菌细胞混合前,常用
(4)研究人员检测比较了野生型和转基因三七细胞中的三七皂苷含量,结果如下图所示。
根据实验结果可以说明SS在
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【推荐3】如图为培育蓝玫瑰的过程(字母A代表相应的结构,数字代表过程或方法)。回答下列问题:
(1)可以根据基因的__________ (答出三点)等特性,从基因文库中得到我们所需要的目的基因,如蓝色素基因。
(2)过程①需要用到的工具酶有__________ 。经③和④得到蓝玫瑰的过程体现了植物细胞的__________ 。
(3)一个基因表达载体的组成,除了目的基因以外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。标记基因的作用是____________________ 。
(4)过程②中采用最多的方法是农杆菌转化法。采用农杆菌感染时,常将含重组质粒的农杆菌与受伤的叶片等共同培养,采用受伤叶片的原因是____________________ 。
(5)可以通过__________ 的方法来检测目的基因是否翻译成蛋白质。
(1)可以根据基因的
(2)过程①需要用到的工具酶有
(3)一个基因表达载体的组成,除了目的基因以外,还必须有启动子、终止子和标记基因等。标记基因的作用是
(4)过程②中采用最多的方法是农杆菌转化法。采用农杆菌感染时,常将含重组质粒的农杆菌与受伤的叶片等共同培养,采用受伤叶片的原因是
(5)可以通过
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【推荐1】科学家利用植物体细胞杂交技术,将番茄叶片细胞制成的原生质体和马铃薯块茎细胞制成的原生质体融合,成功地培育出了“番茄——马铃薯”杂种植株,如图Ⅰ所示,其中①~⑤表示过程,a~f表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如图2所示的两组实验。据图回答下列问题:
(1)图1的过程②中,所用的化学方法除PEG融合法外,还有__________ 融合法;过程③是__________ ﹔过程④⑤中,培养基中生长素和细胞分裂素的__________ 会影响植物细胞的发育方向。
(2)图2过程I培育植物体A的过程主要应用的原理是__________ ;培育植物体B的育种方法Ⅱ称为___________ 。
(1)图1的过程②中,所用的化学方法除PEG融合法外,还有
(2)图2过程I培育植物体A的过程主要应用的原理是
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名校
【推荐2】科学家研究发现,从陆地棉基因文库中获取的酶D基因可与从拟南芥基因文库中获取的转运肽基因连接成融合基因,将该融合基因导入油菜细胞可获得含油量高的转基因油菜品种(如图2)。已知酶D基因和转运肽基因上所含三种限制酶(ClaⅠ、SacⅠ、XbaⅠ)的切点如图1所示。回答下列问题:
(1)陆地棉基因组文库中___________ (包含/不包含)这种生物的所有基因。
(2)限制酶的作用是______________________________________________________ 。
图1中用____________ (ClaⅠ/SacⅠ/XbaⅠ)限制酶和____________ 酶处理两个基因后,可得到____________ 端(填字母)相连的融合基因。
(3)图2中一个“X”的组成除融合基因外,还必须有______________________ ,④过程是__________ ,“Y组织块”为_____________ 。
(4)图2中现代生物技术2在植物繁殖新途径方面的应用有___________________ 。(至少答出两点)
(1)陆地棉基因组文库中
(2)限制酶的作用是
图1中用
(3)图2中一个“X”的组成除融合基因外,还必须有
(4)图2中现代生物技术2在植物繁殖新途径方面的应用有
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解题方法
【推荐3】马铃薯是同源四倍体,是由正常二倍体通过染色体加倍形成的,通常通过无性繁殖产生后代。长期种植会使病毒积累在体内,使其产量降低,品质变差。下图是利用马铃薯外植体(即离体的器官、组织或细胞)经植物组织培养技术培育脱毒马铃薯苗的过程。据图回答:(1)外植体能够形成幼苗所依据的原理是_____ ;图中①、②过程分别是_____ 。
(2)培育脱毒苗时,一般选取(一定大小的)茎尖作为外植体,经过植物组织培养,再生植株就有可能不带病毒,原因是_____ 。
(3)若用基因型为AAaa的四倍体马铃薯的花药作为外植体进行组织培养,经诱导染色体加倍后得到的马铃薯幼苗的基因型是_____ 。
(2)培育脱毒苗时,一般选取(一定大小的)茎尖作为外植体,经过植物组织培养,再生植株就有可能不带病毒,原因是
(3)若用基因型为AAaa的四倍体马铃薯的花药作为外植体进行组织培养,经诱导染色体加倍后得到的马铃薯幼苗的基因型是
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