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:674 题号:6247134
某植物蛋白酶抑制剂Ⅱ基因是重要的抗虫基因,该基因转录的mRNA下游序列已知,但其上游序列未知。现利用PCR等技术扩增该基因,具体原理如下图所示,其中①〜③表示有关过程,Ⅰ〜Ⅲ表示有关物质。请回答下列问题:

(1)过程①反应体系中,需要加入__________种引物,还需加入__________酶,生成杂合链物质Ⅰ。
(2)利用DNA末段转移酶催化过程②,使cDNA单链左侧末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列(AAA(A)n),其目的是_________________,进而利于过程③扩增获得目的基因序列Ⅲ,过程③反应体系需要添加的新引物序列是____________________
(3)与物质Ⅲ相比,物质Ⅰ化学组成不同的是____________________。与过程③相比,过程①中碱某配对方式的不同之处是__________
(4)在物质Ⅲ的两端通常还需要增加__________序列,以便与相应的载体重组,再利用__________处理大肠杆菌等,以利于将重组质粒导入细胞,构建cDNA文库。

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【推荐1】 IKK 激酶由IKKα、IKKβ和IKKγ三种亚基组成,该酶参与动物体内免疫细胞的分化。临床上发现某重症联合免疫缺陷(SCID)患儿IKKβ基因编码区第1183位碱基T突变为C, 导致IKKβ上第395 位酪氨酸被组氨酸代替。为研究该患儿发病机制,研究人员应用大引物PCR定点诱变技术培育出 SCID 模型小鼠,主要过程如下图1、2。

(1)在PCR反应体系中,需要加入引物和IKKβ基因外,主要还需要加入______________等。可以通过_______________来初步鉴定PCR产物,还可将含有_____________的凝胶切割下来回收凝胶中的DNA,进一步通过 DNA 测序技术鉴定PCR产物。
(2)在图 1 获取突变基因过程中,需要以下 3 种引物:
引物A: 5'-CCCCAACCGGAAAGTGTCA-3'(下划线字母为突变碱基)
引物 B:5'-TAAGCTTCGAACATCCTA-3'(下划线部分为限制酶 HindIII识别序列)
引物C: 5'-GTGAGCTCGCTGCCCCAA-3'(下划线部分为限制酶SacI识别序列)
上述三种引物中,在PCR1中使用的引物有__________________________,在PCR2中使用的引物有_____________,PCR2中另外一种引物是图中大引物的_____________(填“①”或“②”)链。
(3)图2模型鼠培育过程中杂合模型鼠(F₀)的培育涉及了一系列现代生物技术,下表是其中的一些步骤,请根据题意完成表格内容。
过程实验目的步骤要点
导入a.处理突变基因与载体①利用限制酶________(填“HindIII”、“SacI”、“HindIII和SacI”)处理突变基因和载体
b.构建重组载体利用DNA连接酶催化突变基因和载体连接
c.导入目的基因②通常利用________法将重组DNA导入小鼠受精卵
发育d.胚胎体外培养利用专用培养液培养受精卵,并检测其发育状况
e.代孕获得小鼠③选择体外培养至________,植入代孕母鼠子宫角,直至小鼠出生
f.鉴定、筛选F0小鼠利用PCR鉴定基因,筛选出杂合鼠F0

(4)图2所示的F0小鼠若要在胚胎时期就确定其性别,则可取_____________细胞,进行_____________分析来判定。根据图2杂交结果,可以确认突变基因已经较稳定地整合到小鼠细胞的染色体上,在遗传时遵循_____________定律。研究人员对三种基因型小鼠胸腺淋巴细胞中组成IKK激酶的三种亚基进行提纯和电泳,结果如图3。请依据此结果提出SCID患者免疫缺陷产生的机制:_____________
2023-12-24更新 | 414次组卷
【推荐2】番茄枯萎病是番茄主要病害之一。研究人员拟从新鲜蚯蚓粪中筛选出对番茄枯萎病有良好抑制效果的甲细菌,以期为番茄枯萎病提供生物防治。将蚯蚓粪加入无菌水中制成悬浮液,利用营养琼脂培养基(NA)进行分离后,将获得的不同甲菌株分别接种至细菌营养肉汤培养基(NB)。培养48h后,进行“平板对峙实验”【该实验的操作:在有马铃薯葡萄糖培养基(PDA)的空白平板一侧放置一直径为5mm番茄枯萎病菌的菌块,在平行另一侧放置直径5mm的经过处理(滴加甲菌液或清水)的滤纸片】,每组做3次重复,实验流程见图1.

(1)将3g采集的蚯蚓粪加入盛有____mL无菌水的三角瓶中,充分振荡,即成10-2稀释液,步骤I使用的接种方法是____,实验流程先I后Ⅱ的目的是____
(2)以下对“平板对峙实验”的叙述,正确的有哪些?
A.对照组滤纸片用无菌水处理
B.实验组滤纸片用甲菌菌液处理
C.放置滤纸后随即测量并计算抑制率
D.该实验结果不能说明抑菌效果

(3)已知筛选的甲菌株能合成并分泌一种能抑制番茄枯萎病菌生长的细胞壁降解酶(PMG)。现研究人员获取得到PMG基因,并将其导入番茄细胞中,预期得到抗枯萎病的转基因植株。含PMG基因的DNA片段、Ti质粒的结构及限制酶切割位点如图2所示。

①大量扩增PMG目的基因可以用____(中文名称)技术,扩增时所用的直接能源物质是____
②根据图2信息,将PMG基因与Ti质粒构建重组DNA分子时,应选用的限制酶是____
③将农杆菌放于____的CaCl2溶液中处理,使其变为感受态细胞,再在低温条件下将农杆菌与重组质粒混合,最后进行短暂的____处理,该短暂处理的目的是____。将农杆菌涂布接种于添加有____的LB固体培养基上筛选含有重组质粒的农杆菌。用阳性农杆菌感染植物细胞,目的基因就会随__整合到植物染色体DNA中,最后通过____技术培育出完整的转基因植株。
④为确定转PMG基因番茄植株能抗枯萎病,在个体水平上的检测方法是____
2023-12-21更新 | 383次组卷
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【推荐3】大肠杆菌因其结构、代谢和生殖等特点常应用于发酵工程,特定的重组大肠杆菌生产乳酸效率比乳酸菌更高,杂菌污染是导致大肠杆菌大规模发酵失败的重要原因。研究人员利用基因工程获得了相关的工程菌用于大规模生产乳酸。回答下列问题。

(1)大肠杆菌除了需要图中葡萄糖为其提供碳源外,还需要的营养成分有__
(2)科学家利用重组片段和特定技术敲除原始菌株拟核上的F酶基因,获得更高效的乳酸发酵工程菌,过程如图乙。重组片段上的庆大霉素抗性基因(Gmr)除了能替换掉拟核上的F酶基因外,还起到__的作用。综合图甲和图乙信息,若要进一步提高产物产量,还需要敲除的基因是___

(3)研究人员利用基因工程技术,使甲酰胺酶基因和亚磷酸脱氢酶基因在大肠杆菌中同时表达,改造出一种加强型大肠杆菌,可以通过控制培养基中的氮源和磷源种类实现高效抑制杂菌污染的目的。研究人员设计引物时,不能包含目的基因的终止密码子的编码序列,原因是___。引物序列的长度及直接影响着PCR过程中复性温度的设定。通过PCR分别特异性扩增出甲酰胺酶基因和亚磷酸脱氢酶基因,PCR过程中的引物需要___种。
2023-03-11更新 | 304次组卷
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