
單選題
1.我國科學家將含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中,由該受精卵發(fā)育而成的羊,分泌的乳汁中含有人的凝血因子,可以治療血友病。下列敘述錯誤的是( )
A.這項研究說明人和羊共用一套遺傳密碼
B.該羊的乳腺細胞中含有人的凝血因子基因
C.該羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D.該羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
【答案】C
【分析】基因能控制蛋白質(zhì)的合成,生物界共用同一套遺傳密碼?;蚬こ淌侵赴凑杖藗兊脑竿?,進行嚴格的設(shè)計,并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)賦予生物以新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。
【詳解】A、轉(zhuǎn)基因羊表達了人的基因,說明人和羊共用一套遺傳密碼。A正確;
B、分泌的乳汁中含有人的凝血因子。B正確;
C、基因是有遺傳效應的DNA片段,細胞內(nèi)大多數(shù)DNA主要在細胞核內(nèi),不會進入乳汁。C錯誤;
D、人的凝血因子基因進入羊的受精卵,隨羊的受精卵的分裂和分化,可能進入羊的配子中。D正確。
2.動物基因工程前景廣闊,最令人興奮的是利用基因工程技術(shù)使哺乳動物成為乳腺生物反應器,以生產(chǎn)所需要的藥品,如轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)人的生長激素。科學家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物成為乳腺生物反應器時( )
A.僅僅利用了基因工程技術(shù)
B.不需要乳腺蛋白基因的啟動子
C.利用基因槍法將含有人的生長激素基因的表達載體導入動物受精卵中
D.需要進入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”
【答案】D
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
(2)基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因-DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了nRNA-分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)一抗原-抗體雜交技術(shù).個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】A、科學家培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因動物時除涉及基因工程外,還涉及其他現(xiàn)代生物技術(shù)如胚胎移植等,A錯誤;
B、構(gòu)建重組質(zhì)粒需要將人的生長激素基因與乳腺蛋白基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起,B錯誤;
C、將重組質(zhì)粒導入動物受精卵,常通過顯微注射法導入哺乳動物的受精卵,然后將受精卵送入母體內(nèi)使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物,C錯誤;
D、由于轉(zhuǎn)入的目的基因在乳腺中可以高效達,利用乳腺可以分泌蛋白的特性(人的生長激素屬于分泌蛋白),所以在進入泌乳期能大量產(chǎn)生人的生長激素,D正確。
3.轉(zhuǎn)基因成果令人嘆為觀止,下列成果屬于基因工程技術(shù)的是( )。
A.番茄-馬鈴薯新物種B.高產(chǎn)的青霉素菌株
C.將玉米細胞內(nèi)的葉綠體移入菟絲子細胞內(nèi)D.能進行生物固氮的酵母菌品種
【答案】D
【分析】1、植物基因工程:抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物,利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。
2、動物基因工程:提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。
3、基因治療:把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi),使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。
【詳解】ABC、番茄一馬鈴薯新物種、將玉米細胞內(nèi)的葉綠體移入菟絲子細胞內(nèi)都屬于細胞工程技術(shù)的成果,高產(chǎn)的青霉素菌株是通過誘變育種培育的,ABC不符合題意;
D、能進行生物固氮的酵母菌品種是通過基因工程技術(shù)將固氮菌的固氨基因轉(zhuǎn)移到酵母菌細胞中實現(xiàn)的,D符合題意。
4.抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣帶來的巨大社會效益是( )。
①在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制
②減少了化學農(nóng)藥對環(huán)境的污染和對人畜的危害
③減少了化肥的制造和使用量,有利于環(huán)境的保護
④已成為人類解決饑餓和貧困不可或缺的技術(shù)
A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
【答案】B
【詳解】①抗逆轉(zhuǎn)基因植物在一定程度上使作物擺脫了土壤和氣候條件的限制,①正確;
②抗蟲轉(zhuǎn)基因植物和抗病轉(zhuǎn)基因植物能減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染和人畜的危害,②正確;
③抗逆轉(zhuǎn)基因作物的培育與推廣,不會減少化肥的制造和使用量,③錯誤;
④抗逆轉(zhuǎn)基因植物使得作物在不良環(huán)境下更好地生長,提高產(chǎn)量,已成為人類解決饑餓和貧困不可或缺的技術(shù),④正確。
綜上所述,B符合題意。
5.下列不屬于基因工程應用的是( )
A.培育青霉菌并從中提取青霉素B.利用乳腺生物反應器生產(chǎn)藥物
C.制造一種能分解石油的“超級細菌”D.制造一種能產(chǎn)生干擾素的基因工程菌
【答案】A
【詳解】A、培育青霉菌并從中提取青霉素,沒有采用基因工程技術(shù),A錯誤;
B、利用乳腺生物反應器生產(chǎn)藥物,屬于動物基因工程的應用,B正確;
C、制造一種能分解石油的“超級細菌”,是基因工程在環(huán)保方面的應用,C正確;
D、由分析可知,制造一種能產(chǎn)生干擾素的基因工程菌,是基因工程在醫(yī)藥方面的應用,D正確;
6.下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是( )
A.從大腸桿菌體內(nèi)獲得白細胞介素
B.從酵母菌體內(nèi)獲得干擾素
C.從大腸桿菌體內(nèi)獲得胰島素
D.從青霉菌體內(nèi)獲得青霉素
【答案】D
【詳解】A、利用基因工程技術(shù)可制取藥物,如將外源白細胞介素基因?qū)氪竽c桿菌中并表達制取白細胞介素,A錯誤;
B、利用基因工程技術(shù)可制取藥物,如使外源干擾素基因在酵母菌體內(nèi)表達獲得干擾素,B錯誤;
C、利用基因工程技術(shù)可制取藥物,如使外源胰島素基因在大腸桿菌體內(nèi)表達獲得胰島素,C錯誤;
D、青霉素是青霉菌自身基因表達產(chǎn)生的,因此在青霉菌體內(nèi)提取的青霉素不屬于基因工程藥品,D正確。
7.為了增加菊花花色類型,研究者從其他植物中克隆出花色基因C,擬將其與質(zhì)粒重組,再借助農(nóng)桿菌導入菊花中。下列操作與實驗目的不符的是( )
A.用限制性內(nèi)切核酸酶EcR I和連接酶構(gòu)建重組質(zhì)粒
B.在培養(yǎng)基中添加卡那霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞
C.用分子雜交方法檢測C基因是否整合到菊花染色體上
D.用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因?qū)爰毎?br>【答案】B
【詳解】A、圖中目的基因的兩端以及質(zhì)粒中都有用限制性內(nèi)切核酸酶EcR I,因此用該限制酶和DNA連接酶可構(gòu)建重組質(zhì)粒,A正確;
B、圖2中顯示標記基因是潮霉素抗性基因,因此可在培養(yǎng)基中添加潮霉素而不是卡那霉素,篩選被轉(zhuǎn)化的菊花細胞,B錯誤;
C、檢測C基因是否整合到菊花染色體上用DNA分子雜交技術(shù),C正確;
D、將目的基因?qū)氲街参锛毎S棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,即用含C基因的農(nóng)桿菌侵染菊花愈傷組織,將C基因?qū)爰毎?,D正確。
8.下列說法不正確的是( )。
A.科學家可以利用一些調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因,來提高作物的抗鹽堿和抗旱的能力
B.由于抗蟲棉可以抵抗一切危害棉花植株的害蟲,所以抗蟲棉已經(jīng)推廣應用
C.科學家往往將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏校蕴岣咿r(nóng)作物的營養(yǎng)價值
D.科學家將與植物花青素代謝相關(guān)的基因?qū)氚珷颗V?,以提高它的觀賞價值
【答案】B
【詳解】A、由于鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與細胞內(nèi)滲透壓的調(diào)節(jié)有關(guān),所以目前科學家正在利用調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因來提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱的能力,A正確;
B、轉(zhuǎn)基因抗蟲棉只是對棉鈴蟲有較強的抗性,并不是針對所有害蟲,B錯誤;
C、人體自身不能合成必需氨基酸,所以在改良植物品質(zhì)上科學家更重視提高必需氨基酸的含量,以提高農(nóng)作物的營養(yǎng)價值,C正確;
D、科學家將與植物花青素代謝相關(guān)的基因?qū)氚珷颗V?,使它呈現(xiàn)出自然界沒有的顏色變異,從而提高它的觀賞價值,D正確。
9.甲醇酵母菌是基因工程中常用的受體菌,它可以高效表達外源蛋白,但自身蛋白分泌到培養(yǎng)基的較少。研究人員將人的膠原蛋白基因?qū)爰状冀湍钢胁⒊晒Ρ磉_。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒,可防止目的基因反向連接和質(zhì)粒的自身環(huán)化
B.常用顯微注射法將膠原蛋白基因?qū)爰状冀湍钢?br>C.與大腸桿菌相比,甲醇酵母作受體菌所表達出的膠原蛋白與人體產(chǎn)生的膠原蛋白結(jié)構(gòu)更相近
D.與其它酵母菌相比,甲醇酵母作受體菌便于表達出的膠原蛋白的分離與純化
【答案】B
【詳解】A、用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒,可以防止目的基因的反向連接和質(zhì)粒的自身環(huán)化,A敘述正確;
B、常用感受制備感受態(tài)細胞的方法,將目的基因?qū)胛⑸锛毎?,B錯誤;
C、與大腸桿菌做受體相比,甲醇酵母為真核生物,表達出的膠原蛋白經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工,所以與人體產(chǎn)生的膠原蛋白結(jié)構(gòu)更相近,C正確;
D、與其他酵母菌相比,甲醇酵母可以高效表達外源蛋白,但自身蛋白分泌到培養(yǎng)基的較少,便于目的蛋白的分離和純化,D正確。
10.動物生物反應器和研究開發(fā)重點是動物乳腺反應器,可把人體相關(guān)基因?qū)氲讲溉閯游锏穆鸭毎校股龅霓D(zhuǎn)基因動物長大后產(chǎn)生的乳汁中含有人類所需要的不同蛋白質(zhì)。培育作為“生物反應器”的動物涉及的現(xiàn)代生物技術(shù)有( )
①基因工程 ②體外受精 ③胚胎移植 ④早期胚胎培養(yǎng)
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④
【答案】D
【分析】題意分析,要培育作為“生物反應器”的動物,產(chǎn)生許多珍貴的醫(yī)用蛋白,說明需要根據(jù)人們的意愿進行定向改造,因而需要用到基因工程技術(shù);獲得的重組DNA需要用顯微注射法導入受精卵;經(jīng)動物細胞培養(yǎng)形成早期胚胎,再進行胚胎移植,以獲得具有“生物反應器”的動物。
【詳解】培育作為“生物反應器”的動物需要的技術(shù)流程為,首先將所需要的不同蛋白質(zhì)的相關(guān)基因通過基因工程技術(shù)導入動物的受精卵中,該受精卵可通過體外受精獲得,而后將轉(zhuǎn)基因成功的受精卵經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植,而后培育出能生產(chǎn)所需要的不同蛋白質(zhì)的動物,該動物稱為生物反應器,即D正確。
11.下列有關(guān)基因工程的成果及應用的說法中,正確的是( )
A.用基因工程的方法培育出的抗蟲植物也能抗病毒
B.基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物
C.用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體時,導入的是調(diào)節(jié)因子,不是目的基因
D.目前,在發(fā)達國家,基因治療已用于臨床實踐
【答案】B
【詳解】A、基因工程培育的抗蟲植物只含有抗蟲特性,不能抗病毒,A錯誤;
B、基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物,從而提高經(jīng)濟效益,B正確;
C、用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體時,導入的調(diào)節(jié)因子也屬于目的基因,可以抑制抗原合成,C錯誤;
D、目前基因治療還處于初期的臨床試驗階段,沒有用于臨床實踐,D錯誤。
12.科學家將螢火蟲基因轉(zhuǎn)入煙草細胞,培養(yǎng)出了能發(fā)光的煙草。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.該煙草植株細胞內(nèi)合成了熒光素
B.螢火蟲與煙草共用一套遺傳密碼
C.螢火蟲與煙草的遺傳信息基本相同
D.螢火蟲和該煙草植株發(fā)光都需要ATP供能
【答案】C
【詳解】A、由于培養(yǎng)出了能發(fā)光的煙草植株,所以該煙草植株細胞內(nèi)合成了熒光素,A正確;
B、螢火蟲的熒光基因能在煙草細胞中合成熒光素,說明螢火蟲與煙草共用一套遺傳密碼,B正確;
C、螢火蟲和煙草的遺傳信息不同,C錯誤;
D、螢火蟲和該煙草植株中的熒光素發(fā)光都需要ATP供能,D正確。
13.1990年,科學家將牛的凝乳酶基因轉(zhuǎn)入到大腸桿菌中,通過工業(yè)發(fā)酵來批量生產(chǎn)凝乳酶。下列說法錯誤的是( )
A.凝乳酶基因和凝乳酶的基本組成單位不同
B.大腸桿菌中的高爾基體參與凝乳酶的加工
C.合成凝乳酶時,兩種生物共用一套密碼子
D.雙縮脲試劑檢測凝乳酶基因,無紫色出現(xiàn)
【答案】B
【詳解】A、凝乳酶基因的基本組成單位是脫氧核苷酸、凝乳酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),其基本組成單位是氨基酸,A正確;
B、大腸桿菌為原核生物,沒有高爾基體等復雜的細胞器,只有核糖體這一種細胞器,凝乳酶加工修飾在細胞質(zhì)基質(zhì)中完成,B錯誤;
C、密碼子具有通用性,不同的生物合成相同的蛋白質(zhì),表明兩者合成蛋白質(zhì)時共同一套密碼子,這是基因工程的理論基礎(chǔ)之一,C正確;
D、凝乳酶基因的本質(zhì)是DNA 片段,雙縮脲試劑鑒定的是蛋白質(zhì),因此兩者相遇不會出現(xiàn)紫色反應,D正確。
14.某研究小組為了研制預防禽流感病毒的疫苗,開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如圖,下列有關(guān)敘述錯誤的是 ( )
A.步驟①所代表的過程是逆轉(zhuǎn)錄
B.步驟②需使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶
C.步驟③可用CaCl2處理大腸桿菌,使其細胞膜失去選擇透過性有利于目的基因的導入
D.檢驗Q蛋白的免疫反應特性,可用Q蛋白與患禽流感康復的雞的血清進行抗原—抗體特異性反應試驗
【答案】C
【詳解】A、步驟①是人工以RNA為模板生成DNA的過程叫逆轉(zhuǎn)錄,A正確;
B、步驟②是基因表達載體構(gòu)建,需使用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和質(zhì)粒,同時需要DNA連接酶連接它們形成重組質(zhì)粒,B正確;
C、步驟③可用CaCl2處理大腸桿菌,使其處于感受態(tài),此時是一種容易吸收外源DNA的狀態(tài),而不是使其細胞膜失去選擇透過性,C錯誤;
D、患禽流感康復的雞的血清中含有相應的抗體,可以與Q蛋白發(fā)生抗原-抗體特異性結(jié)合反應,以此可以檢測Q蛋白的免疫反應特性,D正確。
二、綜合題
15.下圖為培育某種轉(zhuǎn)基因抗蟲植物的過程示意圖。請回答下列問題:
(1)實施基因工程的核心操作是_____________________________________________________,目的是___________________________________________________________________________。
(2)圖中將含抗蟲基因的質(zhì)粒導入農(nóng)桿菌前,常用________處理農(nóng)桿菌。一般情況下,不能用未處理的農(nóng)桿菌作為受體細胞,原因是______________________________________________。
(3)重組Ti質(zhì)粒上的青霉素抗性基因是作為________________。含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與愈傷組織在培養(yǎng)基2上共同培養(yǎng)的目的是_______________________________________________。由植物未成熟的胚獲得愈傷組織的過程稱為____________________。
(4)培養(yǎng)基2與培養(yǎng)基3中所添加物質(zhì)的主要區(qū)別是除了特定的、起篩選作用的物質(zhì)外,還有____________________________________________________的不同。
【答案】(1) 基因表達載體的構(gòu)建 使目的基因在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定表達并能遺傳給子代
(2) Ca2+ 未處理的農(nóng)桿菌吸收質(zhì)粒的能力極弱
(3) 標記基因 篩選得到含有重組質(zhì)粒的愈傷組織 脫分化
(4)生長素和細胞分裂素的濃度及比例
【分析】分析題圖可知,重組Ti質(zhì)粒中,抗蟲基因為目的基因,青霉素抗性基因為標記基因;將重組Ti質(zhì)粒通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入受體細胞中;將植物未成熟的胚放入MS培養(yǎng)基中進行植物組織培養(yǎng),脫分化后形成愈傷組織,愈傷組織作為受體細胞與農(nóng)桿菌共同培養(yǎng),獲得具有重組Ti質(zhì)粒的愈傷組織,最終培養(yǎng)為轉(zhuǎn)基因作物。
(1)基因工程的核心操作時基因表達載體的構(gòu)建;目的是使目的基因在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定表達并能遺傳給子代。
(2)含抗蟲基因的質(zhì)粒導入農(nóng)桿菌之前,常用Ca2+處理農(nóng)桿菌獲得感受態(tài)細胞;未處理的農(nóng)桿菌由于吸收質(zhì)粒的能力極弱,一般不用作受體細胞。
(3)重組Ti質(zhì)粒上的青霉素抗性基因是作為標記基因;含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與愈傷組織在培養(yǎng)基2上共同培養(yǎng)的目的是篩選得到含有重組質(zhì)粒的愈傷組織;由植物未成熟的胚獲得愈傷組織的過程稱為脫分化。
(4)培養(yǎng)基2與培養(yǎng)基3分別用于篩選愈傷組織與培養(yǎng)愈傷組織,所以添加物質(zhì)中,還有生長素與細胞分裂素的濃度比例不同。
16.科研小組利用基因工程技術(shù)將“抗蟲基因”轉(zhuǎn)入棉花細胞成功培育出抗蟲棉,該技術(shù)所用的含“抗蟲基因”的DNA與質(zhì)粒上相關(guān)限制酶的酶切位點分別如圖1、圖2所示(不同限制酶的識別序列和酶切位點:BamHⅠ5'-G↓GATCC-3',BclI5'-T↓GATCA-3',Sau3AI5'-↓GATC-3',HindⅢl5'-A↓AGCTT-3')。請分析并回答下列問題:
(1)通過PCR擴增獲得“抗蟲基因”時,依據(jù)_____設(shè)計引物,引物的作用是_____。
(2)培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的核心工作是_____??蒲腥藛T分別使用HindⅢ和Sau3AⅠ兩種限制酶處理含目的基因的DNA片段,用HindⅢ和BamHⅠ兩種限制酶處理質(zhì)粒,試分析切割質(zhì)粒時用限制酶BamHⅠ替換Sau3AⅠ的原因_____。
(3)欲確定“抗蟲基因”是否表達出“抗蟲蛋白”,在分子水平上的檢測方法是_____,該方法的原理是_____。
(4)生產(chǎn)上常將轉(zhuǎn)基因抗蟲棉與非轉(zhuǎn)基因棉花混合播種,目的是_____。
(5)在基因工程的操作過程中,標記基因在檢測目的基因是否導入受體菌方面廣泛應用。環(huán)絲氨酸輔助篩選法:四環(huán)素能使細菌停止生長但不致死;環(huán)絲氨酸能使正常生長的細菌致死,而對停止生長的細菌不致死。某質(zhì)粒如右圖所示(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因),Tetr中插入目的基因后失活。
用此質(zhì)粒構(gòu)建表達載體,轉(zhuǎn)化細菌后,結(jié)果有3種:未轉(zhuǎn)化的細菌(無外源DNA進入)、含空質(zhì)粒(沒有連接目的基因的質(zhì)粒)的細菌、含重組質(zhì)粒的細菌。
①用含有_____和_____的培養(yǎng)基對上述3種細菌進行篩選,只有含空質(zhì)粒的細菌被淘汰,理由是_____。
②在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選出含重組質(zhì)粒的細菌,還需使用含有_____的培養(yǎng)基。
【答案】(1) 目的基因的脫氧核苷酸序列 使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸
(2) 構(gòu)建基因表達載體 限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切以后產(chǎn)生相同的黏性末端
(3) 抗原-抗體雜交 抗體與相應的抗原發(fā)生特異性免疫反應
(4)減緩棉鈴蟲種群抗抗蟲基因頻率的增加速度
(5) 四環(huán)素 環(huán)絲氨酸 含質(zhì)粒的細菌有Tetr,四環(huán)素對其不起作用,環(huán)絲氨酸使其致死 氨芐青霉素
【分析】基因工程技術(shù)的基本步驟:
1、目的基因的獲?。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。
2、基因表達載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
3、將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。
4、目的基因的檢測與鑒定:
(1)分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。
(2)個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。
【詳解】(1)要根據(jù)抗蟲基因的一段核苷酸序列設(shè)計引物,引物的作用是使DNA聚合酶(Taq酶)從引物的3’端開始連接脫氧核苷酸。
(2)如果直接將目的基因轉(zhuǎn)入受體細胞不會表達,所以為了保證目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并且遺傳給下一代并表達和發(fā)揮作用,需要構(gòu)建基因表達載體,所以培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的核心工作是構(gòu)建基因表達載體。根據(jù)目的基因兩側(cè)的限制酶分布可知,為避免目的基因反向插入帶來的不正常表達,應該選用兩種酶切割目的基因和質(zhì)粒,由于限制酶Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切以后產(chǎn)生相同的黏性末端,所以可用BamHⅠ替換Sau3AⅠ。
(3)在分子水平上檢測轉(zhuǎn)基因棉花是否表達出“抗蟲蛋白”的方法是用相應的抗體進行抗原-抗體雜交,抗原一抗體雜交實驗的原理是抗體與相應的抗原發(fā)生特異性免疫反應。
(4)生產(chǎn)上常將上述轉(zhuǎn)基因棉花與非轉(zhuǎn)基因棉花混合播種,從而使得敏感性個體有較多的生存機會,從而減緩棉鈴蟲種群抗抗蟲基因頻率的增加速度。
(5)①用含有四環(huán)素和環(huán)絲氨酸的培養(yǎng)基對上述3種細菌進行篩選,只有含質(zhì)粒的細菌被淘汰,而未轉(zhuǎn)化的細菌和含有重組質(zhì)粒的細菌停止生長,因為含質(zhì)粒的細菌有Tetr,四環(huán)素對其不起作用,而環(huán)絲氨酸使其致死。
②在上述篩選的基礎(chǔ)上,若要篩選出含重組質(zhì)粒的細菌,還需使用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基,因為重組質(zhì)粒上存在氨芐青霉素抗性基因(Ampr),則在該培養(yǎng)基上含有重組質(zhì)粒的細菌能正常生長,而未轉(zhuǎn)化的細菌被淘汰。
【點睛】本題考查基因工程的相關(guān)知識,考生識記基因工程的操作工具及具體的操作步驟,掌握各步驟中的相關(guān)細節(jié),能結(jié)合題干信息準確答題是解答本題的關(guān)鍵。
17.科學家采用不同方法培育良種牛的過程.請據(jù)圖回答有關(guān)問題:
(1)與一般的繁育良種動物方式相比較,胚胎移植的優(yōu)勢是________________________。為提高良種奶牛的繁殖能力,在獲取卵母細胞之前需用促性腺激素對奶牛進行處理,目的是______________________________。
(2)“轉(zhuǎn)基因牛”D培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細胞,主要原因是________。
(3)圖中數(shù)字標號①代表的結(jié)構(gòu)為______________,①將來發(fā)育為______________,c→d過程需對其均等分割的目的是__________________。A、B?;蛐褪欠裣嗤縚_______________。
(4)在培育良種牛的過程中,都運用了動物細胞培養(yǎng)技術(shù).在動物細胞培養(yǎng)過程中,為防止雜菌的污染而要加入一定量的________________。
【答案】(1) 可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 超數(shù)排卵
(2)受精卵的全能性易于表達
(3) 內(nèi)細胞團 胎兒的各種組織 有利于胚胎的恢復和進一步發(fā)育 相同
(4)抗生素
【分析】分析題圖可知,該圖為利用不同方法培育良種牛的過程,該過程涉及到的技術(shù)有動物細胞培養(yǎng),體外受精,早期胚胎培養(yǎng),胚胎移植,胚胎分割,基因工程等技術(shù)。圖中①是內(nèi)細胞團,②是囊胚腔,③是滋養(yǎng)層。
【詳解】(1)與一般的繁育良種動物方式相比較,胚胎移植可充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,大量繁殖優(yōu)良品種。對良種母牛注射促性腺激素可促使其超數(shù)排卵。
(2)由于受精卵的全能性易于表達,因此良種牛培育過程中,常用受精卵作為外源基因的受體細胞。
(3)由分析可知,圖中①為內(nèi)細胞團,將來發(fā)育為胎兒的各種組織;c→d過程需對①內(nèi)細胞團均等分割,這樣有利于胚胎的恢復和進一步發(fā)育。A、B牛是通過胚胎分割獲得的,來自同一個胚胎的后代具有相同的基因型,因此A、B牛的基因型相同。
(4)在動物細胞培養(yǎng)過程中,為防止雜菌的污染而要加入一定量的抗生素。
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