【題目】人乳鐵蛋白(hLF)對細(xì)菌、真菌和病毒等都有抑制作用。研究人員開展人乳鐵蛋白基因乳腺特異性表達(dá)載體構(gòu)建及轉(zhuǎn)染研究,主要流程如下圖,圖中Ase I、Nhe ISal I、BamH I代表相關(guān)限制酶切點(diǎn),neor為新霉素抗性基因,BLG基因?yàn)?/span>B乳球蛋白基因,GFP基因?yàn)榫G色熒光蛋白基因。請回答:

1)過程①中,不能從人肌肉細(xì)胞中提取RNA用于RT-PCR,是因?yàn)?/span>_______________。在RT—PCR過程中,加入的引物需在5’端添加_______________兩種限制酶的識別序列,以便于hLF基因插入pEB中。

2)過程②中,hLF基因插入到BLG基因之后的目的是_______________

3)將轉(zhuǎn)染后的山羊乳腺上皮細(xì)胞先置于含新霉素的培養(yǎng)液中培養(yǎng),能夠存活的細(xì)胞應(yīng)該是導(dǎo)入_______________的細(xì)胞,再利用熒光顯微鏡觀察山羊乳腺上皮細(xì)胞中_______________,以篩選出轉(zhuǎn)染成功的細(xì)胞。

4)要獲得轉(zhuǎn)基因山羊,還需要將成功表達(dá)hLF的乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核移植到山羊去核卵母細(xì)胞中,再借助_________________技術(shù)孕育出羊羔。

【答案】hLF基因在人肌肉細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄(表達(dá)) Sal IBamH I 使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)(或使目的基因表達(dá)) pEB質(zhì)粒或pEBL質(zhì)粒(或普通質(zhì);蛑亟M質(zhì)粒) 是否有綠色熒光(或是否有熒光) 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟:

1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(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?xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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)。個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1)人肌肉細(xì)胞使高度分化的細(xì)胞,hLF基因在人肌肉細(xì)胞中不轉(zhuǎn)錄(表達(dá)),故過程①中,不能從人肌肉細(xì)胞中提取RNA用于RT-PCR。Sal IBamH I在質(zhì)粒上挨著,切割質(zhì)粒不破壞其他基因,故在RT-PCR過程中,加入的引物需在5'端添加Sal IBamH I兩種限制酶的識別序列,以便于hLF基因插入pEB中。

2)過程②重組載體的構(gòu)建,hLF基因插入到BLG基因之后的目的是使人乳鐵蛋白基因在山羊的乳腺細(xì)胞中表達(dá)。過程③重組載體導(dǎo)入受體細(xì)胞,使用人工膜制成的脂質(zhì)體將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞,依據(jù)的主要原理是生物膜具有一定的流動性。

3neo′為新霉素抗性基因,具有抗新霉素的作用,故將轉(zhuǎn)染后的山羊乳腺上皮細(xì)胞先置于含新霉素的培養(yǎng)液中培養(yǎng),能夠存活的細(xì)胞應(yīng)該是導(dǎo)入pEB質(zhì)粒或pEBL質(zhì)粒的細(xì)胞,GFP基因?yàn)榫G色熒光蛋白基因,作為標(biāo)記基因,可再利用熒光顯微鏡觀察山羊乳腺上皮細(xì)胞中是否有綠色熒光,以篩選出轉(zhuǎn)染成功的細(xì)胞。

4)要獲得轉(zhuǎn)基因山羊,還需要將成功表達(dá)hLF的乳腺上皮細(xì)胞的細(xì)胞核移植到山羊去核卵母細(xì)胞中,再借助早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植技術(shù)孕育出羊羔。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】在蛙的坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本上放置甲、乙兩個電極,并將這兩個電極連接到一個電表上(圖1),其中為腓腸肌,為坐骨神經(jīng)。肌肉的收縮力大小與興奮的肌纖維數(shù)呈正相關(guān)。在甲電極處給予神經(jīng)一個適宜刺激,腓腸肌會產(chǎn)生收縮,電表記錄到一個負(fù)電波(圖2)。下列敘述正確的是(

A.坐骨神經(jīng)中各神經(jīng)元的胞體均位于脊髓

B.2de段表示圖1的甲處發(fā)生復(fù)極化,是由K+外流引起

C.腓腸肌的收縮力不隨刺激強(qiáng)度的改變而改變

D.若刺激位置從甲電極處向乙電極方向移動甲乙距離的1/10,則ce波段向左移動oc距離的1/5

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某二倍體植物有多對容易區(qū)分的相對性狀,其中部分性狀受相關(guān)基因控制的情況如表所示。回答下列問題:

基因組成

表現(xiàn)型

等位基因

顯性純合

雜合

隱性純合

Aa

紅花

白花

Bb

窄葉

寬葉

D-d

粗莖

中相莖

細(xì)莖

1)若表中三對等位基因分別位于三對常染色體上,則基因型為AaBbDdaabbdd的兩植株雜交,子代中窄葉植株占的比例為____,子代中紅花窄葉細(xì)莖植株占的比例為____。

2)若某植株體細(xì)胞的三對基因在染色體上的分布如圖所示。如果不考慮交叉互換和基因突變,則該植株可形成____種基因型的配子;如果該植株形成配子時(shí)沒有發(fā)生交叉互換,則該植株自交產(chǎn)生的紅花窄葉子代中純合子占的比例為____。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】水稻是我國主要的糧食作物之一,它是自花傳粉的植物。提高水稻產(chǎn)量的一個重要途徑是利用雜交種(F1)的雜種優(yōu)勢,即F1的性狀優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。

1)雜交種雖然具有雜種優(yōu)勢,卻只能種植一代,其原因是_____,進(jìn)而影響產(chǎn)量。為了獲得雜交種,需要對_____去雄,操作極為繁瑣。

2)雄性不育水稻突變體S表現(xiàn)為花粉敗育。在制種過程中,利用不育水稻可以省略去雄操作,極大地簡化了制種程序。

將突變體S與普通水稻雜交,獲得的 F1 均可育,F2 中可育與不育的植株數(shù)量比約為3∶1,說明水稻的育性由_____等位基因控制,不育性狀為_____性狀。

研究人員在突變體S中發(fā)現(xiàn)了控制水稻光敏感不育的核基因pms3,該基因并不編碼蛋白質(zhì)。為研究突變體Spms3基因表達(dá)量和花粉育性的關(guān)系,得到如下結(jié)果(用花粉可染率的高低代表花粉育性高低)。

不同光溫條件下突變體 S 的花粉可染率(%)

短日低溫

短日高溫

長日低溫

長日高溫

419

302

51

0

該基因的表達(dá)量指的是_____的合成量。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,pms3基因的表達(dá)量和花粉育 性關(guān)系是_____。

3)結(jié)合以上材料,分析培育水稻雜交種的簡要流程為_____;保存突變體S的簡要流程為_____。(填選項(xiàng)前的符號)

a在短日低溫條件下;b在短日高溫條件下;c在長日低溫條件下;d在長日高溫條件下;

e以突變體S為母本,與普通水稻雜交; f 以普通水稻為母本,與突變體S雜交;

g使突變體S自交;h使普通水稻植株自交;

i收獲S植株上所結(jié)的種子; j收獲普通水稻植株上所結(jié)的種子。

(4)科研人員在研究過程中發(fā)現(xiàn)一株新的同樣性狀的雄性不育單基因隱性突變體M,為研究M突變基因與S的突變基因的關(guān)系,將MS進(jìn)雜交,若子一代_____,則說明兩者的突變基因互為等位基因;若子一代_____,則說明兩者的突變基因互為非等位基因。

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【題目】在一段時(shí)間內(nèi),某自然生態(tài)系統(tǒng)中甲種群的增長速率變化、乙種群的數(shù)量變化如圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(

A.to -t4時(shí)間段,甲種群和乙種群的數(shù)量增長曲線相同

B.甲種群在t2時(shí)刻數(shù)量最大

C.若甲種群是有害動物,則在t3時(shí)刻進(jìn)行防治效果最佳

D.乙種群的數(shù)量在t4時(shí)刻后的一段時(shí)間內(nèi)可能還會繼續(xù)增加

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【題目】無活性胰蛋白酶原在人小腸腸腔內(nèi)被激活成胰蛋白酶的過程如下圖所示。下列敘述錯誤的是(


A.無活性胰蛋白酶原是由氨基酸脫水縮合形成的

B.胰蛋白酶原的激活是因?yàn)槠淇臻g結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變

C.胰蛋白酶的活性中心可以和腸腔內(nèi)的蛋白質(zhì)結(jié)合

D.水解酶能夠催化胰蛋白酶原斷裂離子鍵或氫鍵

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【題目】科研人員對某草原一種野生動物的種群進(jìn)行研究,得出了與種群密度相關(guān)的出生率和死亡率的變化圖線,如圖所示。有關(guān)此圖的敘述正確的是(

A.該生物的種群增長曲線呈“J”

B.死亡率逐漸增加的原因是受資源、空間及其他生物的制約

C.要合理地利用該動物資源,應(yīng)將該種群的密度控制在 d 點(diǎn)時(shí)的水平

D.b 點(diǎn)時(shí),種群增長率最快,種群達(dá)到環(huán)境最大容納量

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【題目】胰島素由胰島β細(xì)胞分泌,胰島素分泌的調(diào)節(jié)取決于血糖濃度的高低,血糖濃度高則胰島素分泌增多,血糖濃度低則胰島素分泌減少?茖W(xué)家正研究誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞轉(zhuǎn)變成胰島β細(xì)胞來治療糖尿病。欲通過胰島素釋放實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)誘導(dǎo)的胚胎干細(xì)胞是否轉(zhuǎn)變成功。請根據(jù)以下提供的材料與用具,提出實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。

材料與用具:經(jīng)誘導(dǎo)的胚胎干細(xì)胞懸液、胰島β細(xì)胞懸液、培養(yǎng)液、葡萄糖、培養(yǎng)瓶等。

(要求與說明:結(jié)果檢測的具體方法不作要求,不考慮加入葡萄糖后的體積變化,實(shí)驗(yàn)條件適宜。)

(1)實(shí)驗(yàn)思路:

(2)建立坐標(biāo)系,用柱形圖預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

(3)分析與討論:

胚胎干細(xì)胞具有___________,所以能誘導(dǎo)形成各種組織細(xì)胞。

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【題目】CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因編輯技術(shù)是近年來頗受關(guān)注的一項(xiàng)新技術(shù)。該基因表達(dá)系統(tǒng)主要包含引導(dǎo)RNA和Cas9蛋白兩個部分,引導(dǎo)RNA能識別并結(jié)合特定的DNA序列,從而引導(dǎo)Cas9蛋白結(jié)合到相應(yīng)位置并剪切DNA,最終實(shí)現(xiàn)對靶基因序列的編輯。研究人員試圖用CRISPR/Cas9系統(tǒng)對水稻產(chǎn)量基因Q基因進(jìn)行編輯,請回答下列問題:

(1)研究發(fā)現(xiàn),CRISPR/Cas9僅存在于原核生物,故需借助____________技術(shù)才能在水稻細(xì)胞中發(fā)揮作用。Cas9蛋白與_____________酶的功能相似。

(2)首先依據(jù)___________的部分序列設(shè)計(jì)DNA片段A(負(fù)責(zé)編碼相應(yīng)引導(dǎo)RNA),再將片段A與含有Cas9基因的質(zhì)粒B連接,以構(gòu)建編輯水稻Q基因的CRISPR/Cas9系統(tǒng)基因表達(dá)載體(如圖所示)。位點(diǎn)Ⅰ、位點(diǎn)Ⅱ分別表示_____________酶切位點(diǎn)。

(3)質(zhì)粒B大小為2.5kb(位點(diǎn)Ⅰ與位點(diǎn)Ⅱ相隔60b),經(jīng)酶切后的片段A大小為0.5kb(千堿基對),連接形成的表達(dá)載體大小為___________kb。

(4)常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胨臼荏w細(xì)胞,依據(jù)農(nóng)桿菌的侵染特點(diǎn),目的基因?qū)⒉迦氲絋i質(zhì)粒的_______上,經(jīng)過轉(zhuǎn)化作用,進(jìn)入水稻細(xì)胞,并將其插入到____________,從而使其得以維持穩(wěn)定和表達(dá)。

(5)CRISRP/Cas9基因編輯技術(shù)有時(shí)存在編輯對象出錯而造成脫靶,試從引導(dǎo)RNA的角度分析脫靶的原因_________________________________________________

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