由腊梅凝集素基因控制合成的某种蛋白质能与蚜虫肠道黏膜上的受体结合,从而抑制蚜虫吸收营养物质。通过基因工程将腊梅凝集素基因转入烟草,可增强其抗蚜虫的能力。请回答下列问题:
(1)在逆转录酶的作用下,能以腊梅凝集素基因产生的mRNA作为模板按照____________ 获得cDNA片段,以获取腊梅凝集素基因片段。为使腊梅凝集素基因在烟草细胞中高效表达,需要把目的基因片段插入表达载体的____________ 之间。
(2)将表达载体导入烟草细胞常用的方法是______________ ,在该过程中需添加酚类物质,目的是____________ 。腊梅凝集素基因的遗传特性能在烟草体内维持和表达的关键是____________ 。
(3)将转基因烟草幼苗与非转基因烟草幼苗隔区种植,并接种等量的蚜虫,一定时间后用____________ 法统计蚜虫的种群密度,若____________ ,则说明转基因烟草具有抗蚜虫能力。
(1)在逆转录酶的作用下,能以腊梅凝集素基因产生的mRNA作为模板按照
(2)将表达载体导入烟草细胞常用的方法是
(3)将转基因烟草幼苗与非转基因烟草幼苗隔区种植,并接种等量的蚜虫,一定时间后用
更新时间:2017-12-08 21:16:07
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【推荐1】CD47是一种跨膜糖蛋白,肺癌、结肠癌等多种肿瘤细胞表面的CD47含量明显高于正常细胞。研究发现,利用抗体抑制肿瘤细胞表面的CD47蛋白的活性,可促进巨噬细胞吞噬肿瘤细胞。为制备抗CD47的单克隆抗体,科学家按如下流程进行相关实验。请回答下列问题:
(1)在制备CD47蛋白的过程中,将mRNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增被称为RT-PCR技术,RT-PCR过程需要的酶有___________________ 。若将CD47基因直接导入受体细胞不能复制和表达的原因是其结构上缺乏_____________________ 。
(2)事实上,用上述方法生产的CD47与肿瘤细胞中的CD47具有相同的氨基酸排列顺序,两者的空间结构往往不同,请分析原因:_________________________ 。
(3)在制备CD47的单克隆抗体过程中,注射特异性抗原后,从脾脏中分离出的细胞B与__________ 细胞融合后经筛选获得细胞C,但细胞C产生的抗体却不止一种,原因是_____________________ 。
(4)单克隆抗体技术除了用于治疗疾病外,还有__________________ 等作用。工厂化生产单克隆抗体时,需要优化生产工艺和控制培养条件,这些培养条件有______________________ (答出2点即可)。
(1)在制备CD47蛋白的过程中,将mRNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增被称为RT-PCR技术,RT-PCR过程需要的酶有
(2)事实上,用上述方法生产的CD47与肿瘤细胞中的CD47具有相同的氨基酸排列顺序,两者的空间结构往往不同,请分析原因:
(3)在制备CD47的单克隆抗体过程中,注射特异性抗原后,从脾脏中分离出的细胞B与
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【推荐2】已知SHH基因与角化囊肿的发生有关。如图为科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针,进行分子杂交实验,以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况,图中Ampr表示氨苄青霉素抗性基因;LacZ基因在SHH基因插入后不表达。据图回答下列问题:
(1)图中①过程用的工具酶为______________ ;②过程中需用____ 处理大肠杆菌细胞,使之成为____ 细胞。
(2)图中的重组载体需要含有____ 才能保证SHH基因正常转录。Ampr在此过程中的作用是__________________________________ 。若能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X—gal的培养基上会形成蓝色菌落,因此,可初步判断____ 色菌落含有重组质粒。
(3)将制备的探针加入角化囊肿切片中,探针将与____________ 形成杂交带,进而判断SHH基因的转录情况。
(1)图中①过程用的工具酶为
(2)图中的重组载体需要含有
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【推荐3】我国科学家利用Bt毒蛋白基因转入普通棉花,培育出转基因的抗虫棉,对棉铃虫有较强抗性。回答下列问题:
(1)从苏云金芽孢杆菌中分离出Bt毒蛋白基因,构建__________ 导入棉花细胞。获得的抗虫棉也能产生相同的Bt毒蛋白,从翻译的角度分析,其原理是______ 。 。
(2)从分子水平检测抗虫棉是否培育成功,可以利用抗原-抗体杂交来检测。若有________ 出现,说明已形成Bt毒蛋白。在该检测方法中,Bt毒蛋白属于_____ 。
(3)从个体水平鉴定抗虫棉是否培育成功,取一定量长势良好的转基因棉花植株接种适量的棉铃虫作为实验组,对照组如何设置:______ 。在相同且适宜的条件下培养一段时间,观察并统计两组棉花叶片的受损程度。获得的抗虫棉若要扩大生产, 可以通过________ 技术进行微型繁殖。
(4)在农业生产中,抗虫棉大面积种植的区域还需配套种植一定量的普通棉花,从进化的角度分析,原因是___________ 。
(1)从苏云金芽孢杆菌中分离出Bt毒蛋白基因,构建
(2)从分子水平检测抗虫棉是否培育成功,可以利用抗原-抗体杂交来检测。若有
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【推荐1】利用噬菌体展示技术可以筛选到高亲和力的抗体,研究人员首先将禽流感抗体的轻、重链结合区改造成单链抗体片段基因,将其插入到丝状噬菌体DNA中,与噬菌体表面的结构蛋白(pIII)形成融合蛋白,选用相应抗原筛选高亲和力的单链抗体片段,用于后续改造和表达。请根据信息回答以下问题:
(1)构建噬菌体展示文库时,可将目的基因插入到__________ 基因旁形成融合蛋白基因。为使目的基因与载体有相同的酶切位点,可利用PCR技术,在目的基因右侧的引物中人工合成__________ 限制酶的识别序列,本实验优先考虑使用__________ 酶进行噬菌体展示表达载体的连接。
(2)将构建好的重组截体导入__________ 细胞中表达筛选前,通常先将受体细胞处理成__________ 细胞的状态,再借助电击等方法导入表达载体,进而获得表达产物。
(3)上述经过筛选得到的禽流感抗体与康复者体内筛选得到的抗体不完全相同,原因很可能是__________ 。
(4)为了与人体内抗体的结构和活性一致,还需将上述抗体基因在哺乳动物细胞中表达和筛选。在培养动物细胞表达抗体的过程中,通常需要向合成培养基中添加__________ 或血浆等天然成分,然后将培养皿放置于__________ 中,以维持37℃与5%的CO2等条件。培养一段时间后可以利用__________ 的原理,从上清液中检测是否有目标抗体表达。
(5)扩大培养时,为避免出现__________ 的现象,当细胞铺满培养皿约80%左右时,应使用__________ 酶等处理,然后传代培养。
(1)构建噬菌体展示文库时,可将目的基因插入到
(2)将构建好的重组截体导入
(3)上述经过筛选得到的禽流感抗体与康复者体内筛选得到的抗体不完全相同,原因很可能是
(4)为了与人体内抗体的结构和活性一致,还需将上述抗体基因在哺乳动物细胞中表达和筛选。在培养动物细胞表达抗体的过程中,通常需要向合成培养基中添加
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【推荐2】人类在预防与诊疗传染性疾病的过程中,经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒,该病毒表面的A蛋白为主要抗原,疫苗生产和抗体制备的部分流程如下图:
(1)过程①代表的是____________ 。
(2)过程③构建A基因重组载体时,必须使用_________________ 和________________ 两种工具酶。由过程③构建A基因重组载体,其组成除了目的基因外,还必须有启动子、______________ 、____________ 以及复制原点等。
(3)过程④要检测A基因是否进入受体细胞,常用的方法是__________________ 法;要检测A基因在受体细胞内是否翻译出蛋白质,需用_______________________ 法。
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体突出的优点是____________ 、______________ ,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的___________ 和__________ 两大技术。
(6)单克隆抗体的制备过程中,两次筛选的目的不同,其中第二次筛选的目的是_______________________ 。筛选时所用的培养基是特定的______________ 培养基。
(1)过程①代表的是
(2)过程③构建A基因重组载体时,必须使用
(3)过程④要检测A基因是否进入受体细胞,常用的方法是
(4)与血清抗体相比,单克隆抗体突出的优点是
(5)单克隆抗体的制备过程中,运用了动物细胞工程中的
(6)单克隆抗体的制备过程中,两次筛选的目的不同,其中第二次筛选的目的是
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【推荐3】In-Fusion技术是一项新型的无缝克隆技术。技术关键是要在目的基因两端构建与线性化质粒末端相同的DNA序列(即同源序列,通常为15~20bp),然后用In—Fusion酶(能识别双链线性化DNA片段5'→3'末端16个碱基,并使其降解)处理即可实现无缝连接。它的操作步骤(如图)大致为:①利用PCR技术将质粒线性化;②PCR扩增出两端含线性化质粒同源序列的目的基因;③目的基因与线性化质粒同源区域在In—Fusion酶作用下形成重组质粒;④将重组质粒导入受体细胞。回答下列问题:________ ,质粒线性化前后所含有的游离磷酸基团的个数分别为________ 个。
(2)过程③中,同源序列1、2中的碱基序列不同,这样设计的好处是______________________ 。
(3)过程④中,用________ 处理大肠杆菌,以便重组质粒导入受体细胞。重组质粒利用大肠杆菌细胞中的DNA聚合酶和________ 酶,实现完全环化。
(4)通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含________ 的液体培养基中培养一段时间,然后分别用显微镜计数法和稀释涂布平板法进行计数,计数结果分别是M、N,则致死率可用________ ×100%表示,此结果较真实值偏高。
(1)过程①需要用到的酶是
(2)过程③中,同源序列1、2中的碱基序列不同,这样设计的好处是
(3)过程④中,用
(4)通过检测大肠杆菌的致死率可反映其转化后的抗性效果。在含
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【推荐1】水蛭是我国的传统中药材,主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一,具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构,提高其抗凝血活性。回答下列问题:
(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是_______ ,物质b是_______ 。在生产过程中,物质b可能不同,合成的蛋白质空间构象却相同,原因是_______________________ 。(2)蛋白质工程是基因工程的延伸,基因工程中获取目的基因的常用方法有___________ 、__________ 和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是____________________ 。
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______ (填“种类”或“含量”)有关,导致其活性不同的原因是______________________________ 。(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异,简要写出实验设计思路________________________________________ 。
(1)蛋白质工程流程如图所示,物质a是
(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后,分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性,结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的
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【推荐2】研究发现,水稻与其病原菌间的生存之道:水稻稻瘟病菌进化出模拟ROD1结构的毒性蛋白,在水稻体内盗用ROD1的免疫抑制途径,实现侵染的目的,称之为植物免疫抑制中枢ROD1作用机理;水稻因无法逃避病原菌的侵染,随之进化出与病原菌在相应环境中共同生存的策略,通过降解ROD1以减弱其功能,保证植物在抵御病原菌时能产生有效的防卫反应,不至于迅速发病枯死,并能繁殖后代。
(1)水稻进化出了与病原菌在相应环境中共同生存的策略,说明生物进化的过程实际上是______ 、生物与无机环境协同进化的过程,______ 是协同进化的结果。
(2)研究团队通过对3000多种不同水稻品种的基因序列分析,发现ROD1单个氨基酸的改变可以影响其抗性和地理分布,说明作物抗病性受地域起源的选择。研究团队在基因序列分析初期,需通过PCR技术(体外双链DNA复制)扩增待测序的DNA片段,若复制的DNA中含有胸腺嘧啶m个,则该DNA扩增4次,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸______ 个。扩增过程中需要具有模板DNA、______ (至少写出连个)等基本条件,才能保障DNA复制顺利进行。
(1)水稻进化出了与病原菌在相应环境中共同生存的策略,说明生物进化的过程实际上是
(2)研究团队通过对3000多种不同水稻品种的基因序列分析,发现ROD1单个氨基酸的改变可以影响其抗性和地理分布,说明作物抗病性受地域起源的选择。研究团队在基因序列分析初期,需通过PCR技术(体外双链DNA复制)扩增待测序的DNA片段,若复制的DNA中含有胸腺嘧啶m个,则该DNA扩增4次,需要消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸
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【推荐3】凝乳酶是食品生产中常用的凝结剂,科研人员从动物体内获得了凝乳酶mRNA,拟利用大肠杆菌通过基因工程生产凝乳酶。据下图回答下列问题:
(1)利用凝乳酶mRNA,在_______ 酶的作用下,可以得到凝乳酶的cDNA,进一步通过PCR扩增时需要2种引物,引物的作用是_____ 。PCR 过程每次循环分为 3 步,其中温度最低的一步是_____ 。
(2)图1和图2是选用的质粒及其几种相关限制酶的识别位点,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是_____ ,这样选择的优点是______________ (至少答出两点)。为在凝乳酶基因两侧加上相应的酶切位点,设计引物时需在引物前添加相应酶切位点,PCR过程中至少复制_____ 次可以得到含所需酶切位点的凝乳酶基因。目的基因只有正确插入质粒的______________ 之间才能正确表达。 图1中青霉素抗性基因的作用_____ 。
(3)基因工程的基本操作流程中最关键的步骤是_____ 。将构建的重组质粒导入大肠杆菌,需要用钙离子处理,使大肠杆菌处于一种_____ 。为了检测目的基因是否成功翻译,可以用________ 技术,若没有出现相应的杂交带,则可能需要用_________ 做探针来检测是否转录出 mRNA。
(1)利用凝乳酶mRNA,在
(2)图1和图2是选用的质粒及其几种相关限制酶的识别位点,在构建基因表达载体时,最好选用的限制酶是
(3)基因工程的基本操作流程中最关键的步骤是
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【推荐1】某科研小组欲用图1所示的质粒构建人胰岛素基因表达载体,让其在大肠杆菌中表达出人胰岛素前体物质,对人胰岛素基因所在的DNA片段进行测序,发现其两端附近无限制酶EcoRI、BamHI的酶切位点。已知人胰岛素基因表达时以②链为模板,且其3'端存在启动子,图1所示质粒上的ampR为氨苄青霉素抗性基因,telR为四环素抗性基因。请回答下列问题:________ 来获得人胰岛素基因,这一方法需要先针对人胰岛素基因两端的序列来设计引物对。这一方法获得的产物一般通过_________ 进行鉴定,若鉴定发现其中有许多种相对分子质量比人胰岛素基因小的DNA片段,则原因可能是______ (答出一点)。
(2)为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上,且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录,则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基,序列为5'-_______ -3'。
(3)图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因,其作用是________ 。利用质粒上的标记基因,结合微生物的培养,可以淘汰只转入质粒的大肠杆菌而获得被成功转入人胰岛素基因表达载体的受体菌,则应将重组载体导入_______ (填“不抗氨苄青霉素”“不抗四环素”或“不抗氨苄青霉素和四环素”)的受体大肠杆菌中。
(1)可采用
(2)为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcoRI和BamHI处理的图1所示质粒上,且利用表达载体上的启动子在受体菌中以②链为模板进行转录,则应在配对到①链的引物5'端添加6个碱基,序列为5'-
(3)图1质粒上的ampR和tetR一般充当基因表达载体上的标记基因,其作用是
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【推荐2】α—抗胰蛋白酶是一种重要的药用蛋白,可在转基因母羊的乳汁中获得。流程如图29:
(1)目的基因与表达载体用_____________ 切割后,通过DNA连接酶连接,以构建重组表达载体。
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其__________ 。采集的精子需要经过________________ ,才具备受精能力。
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是________________ 。为了获得母羊,移植前需对已成功转入目的基因的胚胎进行__________________ 。利用__________ 和胚胎移植技术可获得多个转基因个体。
(4)检测目的基因是否已转录出了mRNA,可采用___________ 技术。若要检测羊乳汁中是否含α-抗胰蛋白酶,需用________________ 法,若有杂交带出现,表明目的基因已形成蛋白质产品。
(1)目的基因与表达载体用
(2)为获取更多的卵(母)细胞,要对供体母羊注射促性腺激素,使其
(3)将重组表达载体导入受精卵常用的方法是
(4)检测目的基因是否已转录出了mRNA,可采用
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【推荐3】基因编辑与基因工程,Cre-1oxP系统能够实现特定基因的敲除,其技术过程如下图1所示。
(1)Cre酶能随机识别DNA分子上的两个相同的loxP序列,并在其中的特定位点切断DNA双链,其功能类似于基因工程中的______________ 酶。重新连接切口后,保留图1中片段_____________ (填序号),就能实现目标基因的敲除。
(2)“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,帮助科学家了解大脑。
①研究者设计下图2所示的DNA片段。若已知三种荧光蛋白的氨基酸序列,则可通过_____________ 的方法获得相关基因,再利用限制酶和_____________ 酶将三种荧光蛋白基因和两种loxP序列、启动子M与运载体连接,形成_____________ ,将其导入小鼠的_____________ 细胞中,经过筛选、培育,获得转基因小鼠。
②在Cre酶的帮助下,一些荧光蛋白基因可能会被随机“剪掉”,但两个loxP1或两个loxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次。同时该转基因小鼠细胞内存在连接有启动子N(由信号分子X开启)的Cre酶基因,因此该小鼠“脑彩虹”的出现可受X的调控:
a.若无X作用时,该小鼠脑组织的色彩为________ 色,其他组织细胞颜色为_____________ 色。
b.若有X作用时,该小鼠脑组织会出现“脑彩虹”,请阐述机理:______________________ 。
(1)Cre酶能随机识别DNA分子上的两个相同的loxP序列,并在其中的特定位点切断DNA双链,其功能类似于基因工程中的
(2)“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术,通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元,帮助科学家了解大脑。
①研究者设计下图2所示的DNA片段。若已知三种荧光蛋白的氨基酸序列,则可通过
②在Cre酶的帮助下,一些荧光蛋白基因可能会被随机“剪掉”,但两个loxP1或两个loxP2之间的基因,最多会被Cre酶敲除一次。同时该转基因小鼠细胞内存在连接有启动子N(由信号分子X开启)的Cre酶基因,因此该小鼠“脑彩虹”的出现可受X的调控:
a.若无X作用时,该小鼠脑组织的色彩为
b.若有X作用时,该小鼠脑组织会出现“脑彩虹”,请阐述机理:
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