5.EPO是促紅細(xì)胞生成素(Erythropoietin)的英文簡稱,是一種激素樣物質(zhì),可促進(jìn)體內(nèi)新紅細(xì)胞生成.人類已可通過基因工程合成EPO基因,并采用中國倉鼠卵巢(CHO)細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)來獲取產(chǎn)物.其過程如下:

請回答下列問題:
(1)從人體組織中提取EPO的mRNA,通過逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA,再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因.
(2)供體母鼠通常情況下每次排卵8~12枚,為使其超數(shù)排卵,需注射促性腺激素 以排出更多的卵子,培養(yǎng)到減數(shù)第二次時期與獲能的精子相遇時,精子首先發(fā)生頂體反應(yīng),穿越放射冠和透明帶,完成體外受精.
(3)①過程構(gòu)成了基因表達(dá)載體,內(nèi)部包括不可缺少的組成部分,其中啟動子能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄.
(4)采用顯微注射技術(shù),將重組表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠受精卵中,將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng).培養(yǎng)液成分除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清等物質(zhì).
(5)當(dāng)胚胎發(fā)育至桑椹胚或囊胚時期,向受體移植,為獲得更多個轉(zhuǎn)基因胚胎,要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等切割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育.此外,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定.

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(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:(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.

解答 解:(1)獲取目的基因的方法可通過反轉(zhuǎn)錄法,故從人體組織中提取EPO的mRNA,通過逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA,再通過PCR技術(shù)獲得大量EPO基因.
(2)為使供體母鼠超數(shù)排卵,需注射促性腺激素以排出更多的卵子,卵子需培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期時才能與獲能的精子相遇時,精子首先發(fā)生頂體反應(yīng),穿越放射冠和透明帶,完成體外受精.
(3)①過程為形成基因表達(dá)載體的過程,基因表達(dá)載體包括啟動子、終止子等,其中啟動子為RNA聚合酶結(jié)合的部位,能驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄.
(4)將重組表達(dá)載體導(dǎo)入動物細(xì)胞中常采用顯微注射技術(shù)技術(shù).動物細(xì)胞培養(yǎng)的培養(yǎng)液成分除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽類外,還需添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營養(yǎng)成分,以及血清(血漿)等物質(zhì).
(5)胚胎移植時一般在桑椹胚或囊胚時期,為獲得更多轉(zhuǎn)基因胚胎,要將囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等切割,否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育.此外,移植前需對已成功轉(zhuǎn)入目的基因的胚胎進(jìn)行性別鑒定.
故答案為:
(1)cDNA
(2)促性腺        減數(shù)第二次         頂體
(3)啟動子
(4)顯微注射       血清
(5)桑椹胚或囊胚     內(nèi)細(xì)胞團(tuán)       性別鑒定

點(diǎn)評 本題以“促紅細(xì)胞生成素”的合成為題材,考查基因工程和植物細(xì)胞工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的原理及操作步驟,識記植物組織培養(yǎng)的原理及應(yīng)用,能結(jié)合題中信息準(zhǔn)確答題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:解答題

16.口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種動物傳染病,目前常用接種弱毒疫苗的方法預(yù)防.疫苗的主要成分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VP1.科學(xué)家嘗試?yán)棉D(zhuǎn)基因番茄來生產(chǎn)口蹄疫疫苗.請回答下列問題:
(1)口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,則獲得可重組到質(zhì)粒的VP1基因必須用到逆轉(zhuǎn)錄酶酶.要獲得大量該VP1基因,可利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增.
(2)如圖是插入VP1基因的農(nóng)桿菌Ti重組質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖,構(gòu)建具有VP1基因的基因表達(dá)載體還需要在質(zhì)粒中插入啟動子.
(3)VP1基因應(yīng)插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上,通過轉(zhuǎn)化作用進(jìn)入番茄細(xì)胞并插入到染色體DNA,使VP1基因能夠穩(wěn)定維持并發(fā)揮作用.
(4)通常用BamHⅠ、HindⅢ兩種限制酶切割VP1基因和Ti質(zhì)粒的目的是防止VP1基因、Ti質(zhì)粒的自身環(huán)化;要篩選出含有該目的基因表達(dá)載體的番茄細(xì)胞,首先需要在含卡那霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行.
(5)檢測發(fā)現(xiàn)染色體DNA上插入VP1基因的某些番茄細(xì)胞死亡了,導(dǎo)致這些轉(zhuǎn)基因番茄細(xì)胞死亡的最可能原因是VP1基因的插入可能破壞了生命活動必需的某些基因,導(dǎo)致細(xì)胞死亡.
(6)將成功轉(zhuǎn)入VP1基因的受體細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),獲得轉(zhuǎn)基因植株.若要快速繁殖大量這種轉(zhuǎn)基因種苗,應(yīng)選取幼枝的形成層(芽尖)部位進(jìn)行組織培養(yǎng).
(7)獲得表達(dá)VP1蛋白的番茄植株以后,要進(jìn)行免疫效力的測定,具體方法是:將從轉(zhuǎn)基因番茄葉片中提取的VP1蛋白質(zhì)注射到一定數(shù)量的豚鼠體內(nèi),每半個月注射一次,三次注射后檢測豚鼠血液中產(chǎn)生的數(shù)量,為了使結(jié)果可信,應(yīng)設(shè)置空白對照組,注射VP1蛋白的抗體等量生理鹽水.

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17.下列關(guān)于基因工程的敘述中,正確的是( 。
A.DNA連接酶能使兩個黏性末端之間的堿基結(jié)合
B.限制性內(nèi)切酶的切口一定是GAATTC的堿基序列
C.質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運(yùn)載目的基因的工具
D.基因工程實(shí)施的第四步是目的基因的檢測和表達(dá)

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14.下列傳染性疾病的病原體中,能夠獨(dú)立進(jìn)行新陳代謝的是( 。
A.艾滋病病原體B.瘋牛病病原體C.炭疽病病原體D.SARS病原體

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下列關(guān)于果膠酶的敘述中,全部正確的一組是( )

①果膠酶是一類催化劑,可以改變反應(yīng)速度

②果膠酶能瓦解植物的細(xì)胞壁和胞間層,使榨取果汁變得容易

③果膠酶可使果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸,使渾濁的果汁變澄清

④果膠酶包括多聚半乳糖醛酸酶、果膠分解酶和果膠酯酶等

⑤植物、霉菌、酵母菌和細(xì)菌均能生產(chǎn)果膠酶,動物也能產(chǎn)生果膠酶

⑥果膠酶是果膠分解酶的簡稱

A.①②③④ B.②③④⑤ C.①②③⑤ D.②③⑤⑥

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某科技活動小組將二倍體番茄植株的花粉按如圖所示的程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn),下列分析正確的是( )

A.花粉也能通過培養(yǎng)形成植株M,這是因?yàn)榉训纳臣?xì)胞也含有控制生長發(fā)育的全套遺傳物質(zhì)

B.植株M一定為單倍體植株,其特點(diǎn)之一是往往高度不育,因此不能體現(xiàn)生殖細(xì)胞具有全能性

C.由花粉培育得到植株M的過程中,植物器官的發(fā)生主要通過營養(yǎng)物質(zhì)的配比進(jìn)行調(diào)節(jié)

D.由花粉培育得到植株N,整個過程都必須在無菌條件下進(jìn)行

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16.下列關(guān)于核酸的敘述正確的是( 。
A.核酸是生物體內(nèi)具有遺傳功能的大分子化合物
B.真核生物中,細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)是DNA,細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)是RNA
C.病毒由于沒有細(xì)胞核,所以沒有核酸
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13.馬和驢體細(xì)胞的染色體分別為64條和62條,騾是馬和驢雜交的后代,其體細(xì)胞的染色體數(shù)為(  )
A.62B.63C.64D.65

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13.教材基礎(chǔ)知識填空
(1)組成細(xì)胞的最基本的化學(xué)元素C.
(2)細(xì)胞內(nèi)絕大多數(shù)酶的化學(xué)成分是蛋白質(zhì).
(3)葉綠素除了含有C、H、O、N 元素外,還含有Mg元素.
(4)細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子形式存在.
(5)中心體存在于動物和低等植物的細(xì)胞中.
(6)請寫出氨基酸結(jié)構(gòu)通式:

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