在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里,一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補充每天必需的維生素A。由于含有可以生成維生素A的β胡蘿卜素,它呈現(xiàn)金黃色澤,故稱“金色大米”!敖鹕竺住钡呐嘤鞒倘鐖D所示,請回答下列問題。(已知酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—)。

(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中,其核心是 ,通過該操作形成了圖中的 (填字母),它的構(gòu)成至少包括 等。

(2)在研究過程中獲取了目的基因后采用 技術(shù)進(jìn)行擴增。在構(gòu)建c的過程中目的基因用(填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)進(jìn)行了切割。檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功,需要利用 作為標(biāo)記基因。

(3)過程d通常采用 法,過程e運用了 技術(shù),在該技術(shù)應(yīng)用的過程中,關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行 和 。

(4)若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”含維生素A含量更高、效果更好,則需要通過 工程手段對合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計。該工程是一項難度很大的工程,目前成功的例子不多,主要原因是   。

 

(1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 c 目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因

(2)PCR 限制酶Ⅱ 基因Ⅰ

(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化

(4)蛋白質(zhì) 因為蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,目前對很多蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)還不了解

【解析】(1)基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建,構(gòu)建成的基因表達(dá)載體可用圖中c表示,其結(jié)構(gòu)中至少包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因。(2)擴增目的基因應(yīng)采用PCR技術(shù)。據(jù)圖可知,限制酶Ⅱ的識別序列中包含了限制酶Ⅰ的識別序列,若使用限制酶Ⅰ進(jìn)行切割,則基因Ⅰ和基因Ⅱ都會被破壞,因此應(yīng)使用限制酶Ⅱ進(jìn)行切割。此時基因Ⅰ結(jié)構(gòu)完整,可作為標(biāo)記基因。(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞(過程d)通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,將受體細(xì)胞培育為完整植株需用植物組織培養(yǎng)技術(shù),該技術(shù)的核心是脫分化和再分化。(4)對自然界原有基因的修飾、改造需通過蛋白質(zhì)工程。由于蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,目前對很多蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)還不了解,目前蛋白質(zhì)工程成功的例子不多。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題24生態(tài)工程(解析版) 題型:綜合題

因為豬的基因和人類的基因存在一定相似度,據(jù)報道經(jīng)過特殊處理的豬皮可在人身上存活3周左右,起到保護創(chuàng)面免受感染的作用。移植豬皮后,還要在豬皮上開很多小口,移植患者的自體皮放入其中,自體皮慢慢生長,覆蓋裸露的皮膚,而豬皮最終會掉光。為了使移植的豬皮存活更長時間,有人設(shè)法導(dǎo)入人的相關(guān)基因(用P表示),獲得轉(zhuǎn)基因小白豬。其簡單流程如下圖所示:

(1)過程①中形成重組DNA常用的酶有 和 ;將目的基因?qū)氤衫w維細(xì)胞常用的方法是 。

(2)過程②中,常用 酶處理將皮膚組織塊分散成單個成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)成纖維細(xì)胞時需要滿足的條件是無菌、無毒的環(huán)境、 、溫度和pH、 。

(3)過程③中所用的胚胎工程技術(shù)是 ,然后將早期胚胎移入另一頭與供體 ,但未經(jīng)配種的代孕母豬的相應(yīng)部位。

(4)圖中的卵母細(xì)胞應(yīng)在體外培養(yǎng)到 期。

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題22克隆技術(shù)(解析版) 題型:綜合題

人類在預(yù)防與診療傳染性疾病過程中,經(jīng)常使用疫苗和抗體。已知某傳染性疾病的病原體為RNA病毒,該病毒表面的A蛋白為主要抗原,且疫苗生產(chǎn)和抗體制備的流程之一如下圖:

請回答:

(1)過程①代表的是 。

(2)過程②構(gòu)建A基因表達(dá)載體時,必須使用 和 兩種工具酶。

(3)過程③采用的實驗技術(shù)是 ,獲得的X是 。

(4)對健康人進(jìn)行該傳染病免疫預(yù)防時,可選用圖中基因工程生產(chǎn)的 所制備的疫苗。對該傳染病疑似患者確診時,可從疑似患者體內(nèi)分離病毒,與已知病毒進(jìn)行 比較;或用圖中的 進(jìn)行特異性結(jié)合檢測。

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題21基因工程(解析版) 題型:綜合題

如圖是從酵母菌獲取某植物需要的某種酶基因的流程,結(jié)合所學(xué)知識及相關(guān)信息回答下列問題:

(1)圖中cDNA文庫 (填“大于”“等于”或“小于”)基因組文庫。

(2)①過程提取的DNA需要 的切割,B過程是 。

(3)為在短時間內(nèi)大量獲得目的基因,可用 擴增的方法,其原理是 。

(4)目的基因獲取之后,需要進(jìn)行 ,其組成必須有 以及標(biāo)記基因等,此步驟是基因工程的核心。

(5)將該目的基因?qū)肽畴p子葉植物細(xì)胞,常采用的方法是 ,其能否在此植物體內(nèi)穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是 ,可以用 技術(shù)進(jìn)行檢測。

(6)如果要想使該酶活性更強或具有更強的耐受性,需要對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,這要通過基因工程的延伸——蛋白質(zhì)工程。首先要設(shè)計預(yù)期的 ,再推測應(yīng)有的氨基酸序列,找到相對應(yīng)的 。

(7)除植物基因工程碩果累累之外。在動物基因工程、基因工程藥物和基因治療等方面也取得了顯著成果,請列舉出至少兩方面的應(yīng)用:  。

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題21基因工程(解析版) 題型:綜合題

斑馬魚的酶D由17號染色體上的D基因編碼。具有純合突變基因(dd)的斑馬魚胚胎會發(fā)出紅色熒光。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將綠色熒光蛋白(G)基因整合到斑馬魚17號染色體上,帶有G基因的胚胎能夠發(fā)出綠色熒光。未整合G基因的染色體的對應(yīng)位點表示為g。用個體M和N進(jìn)行如下雜交實驗。

(1)在上述轉(zhuǎn)基因?qū)嶒炛?將G基因與質(zhì)粒重組,需要的兩類酶是 和 。將重組質(zhì)粒顯微注射到斑馬魚 中,整合到染色體上的G基因 后,使胚胎發(fā)出綠色熒光。

(2)根據(jù)上述雜交實驗推測:

①親代M的基因型是 (選填選項前的符號)。

a.DDggb.Ddgg

②子代中只發(fā)出綠色熒光的胚胎基因型包括 (選填選項前的符號)。

a.DDGGb.DDGgc.DdGGd.DdGg

(3)雜交后,出現(xiàn)紅·綠熒光(既有紅色又有綠色熒光)胚胎的原因是親代 (填“M”或“N”)的初級精(卵)母細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中,同源染色體的 發(fā)生了交換,導(dǎo)致染色體上的基因重組。通過記錄子代中紅·綠熒光胚胎數(shù)量與胚胎總數(shù),可計算得到該親本產(chǎn)生的重組配子占其全部配子的比例,算式為 。

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題21基因工程(解析版) 題型:綜合題

家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng),可提取干擾素用于制藥。

(1)進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前,需用 酶短時處理幼蠶組織,以便獲得單個細(xì)胞。

(2)為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá),需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的 和 之間。

(3)采用PCR技術(shù)可驗證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含:擴增緩沖液(含Mg2+)、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、 和 。

(4)利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時,貼壁生長的細(xì)胞會產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中,這樣可以 增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量,也有利于空氣交換。

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題21基因工程(解析版) 題型:選擇題

如圖為通過DNA分子雜交鑒定含有某特定DNA的細(xì)菌克隆示意圖。下列敘述正確的是( )

A.根據(jù)培養(yǎng)皿中菌落數(shù)可以準(zhǔn)確計算樣品中含有的活菌實際數(shù)目

B.外源DNA必須位于重組質(zhì)粒的啟動子和終止子之間才能進(jìn)行復(fù)制

C.重組質(zhì)粒與探針能進(jìn)行分子雜交是因為DNA分子脫氧核糖和磷酸交替連接

D.放射自顯影結(jié)果可以顯示原培養(yǎng)皿中含有特定DNA的細(xì)菌菌落位置

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題1細(xì)胞的分子組成(解析版) 題型:選擇題

下列關(guān)于生物體與水分的關(guān)系,敘述正確的是( )

A.貯藏中的種子不含水分,以保持休眠狀態(tài)

B.水從根系向地上部分的運輸與細(xì)胞壁無關(guān)

C.適應(yīng)高滲環(huán)境的動物可排出體內(nèi)多余的鹽

D.缺水時,動物體的正反饋調(diào)節(jié)能促使機體減少水的散失

 

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科目:高中生物 來源:2015屆高三生物一輪總復(fù)習(xí)備課資源包:專題1細(xì)胞的分子組成(解析版) 題型:選擇題

下面關(guān)于蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)與功能的敘述,錯誤的是( )

A.不同蛋白質(zhì)含有的氨基酸數(shù)量不盡相同

B.有些結(jié)構(gòu)不同的蛋白質(zhì)具有相似的功能

C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸可按不同的排列順序脫水縮合

D.組成蛋白質(zhì)的氨基酸之間可按不同的方式脫水縮合

 

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同步練習(xí)冊答案