基因工程的基本操作程序 知识点

基因工程的基本操作程序:①目的基因的获取;②基因表达载体的构建(核心);③将目的基因导入受体细胞;④目的基因的检测和表达。
 

基因工程的基本操作程序 知识点题库

利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是 (     )

A . 棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B . 大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C . 山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D . 酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基本步骤中,不进行碱基互补配对的步骤是 (  )

A . 人工合成基因    B . 目的基因与运载体结合 C . 将目的基因导入受体细胞 D . 目的基因的检测和表达
下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是( )

A . X是能合成胰岛素的细菌细胞 B . 质粒可以具有多个标记基因和多个限制酶切割位点 C . 基因与运载体的重组只需要DNA连接酶 D . 该细菌的性状被定向改造
用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,检测抗除草剂基因是否成功导入和表达。


请个别同学回答以下关于基因工程和胚胎工程的相关问题:

(1)基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性.利用基因工程等技术培育转基因生物时,基因工程的四步骤如下:

第一步:目的基因的获取.获取方法有 (写出两种即可).

第二步:基因表达载体的构建.该步骤常用的工具酶是 .完整的重组载体应具备 种特殊DNA片段.

第三步:将目的基因导人受体细胞.如受体细胞为动物的  , 则常用的方法是显微注射法;如受体细胞为微生物细胞,则用 处理细胞,使其处于感受态,然后在一定温度下重组表达载体与缓冲液混合完成转化.

第四步: 

(2)胚胎工程主要是对哺乳动物的胚胎进行某种人为的工程技术操作,然后让它继续发育,获得人们所需要的成体动物的新技术.

①体外受精:对精子进行获能处理的方法有 .获能的精子与成熟的卵子需在 中完成受精作用.

②早起胚胎的发育:受精卵不断增殖的过程,细胞分化最先出现在 期.

③胚胎移植:适合移植的胚胎是 .

阅读如下材料:

材料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵内,得到了体型巨大的“超级小鼠”:科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草.

材料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性.

材料丙:兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体,科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内,成功产出兔甲的后代,证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育.

回答下列问题:

  1. (1) 材料甲属于基因工程的范畴.将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法.在培育转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是感染植物,将转移到受体细胞中.

  2. (2) 材料乙属于工程范畴.该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造一种 的技术.在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变.

  3. (3) 材料丙属于胚胎工程的范畴.胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到 种的、生理状况相同的另一个雌性动物体内,使之继续发育成新个体的技术.在材料丙的实例中,兔甲称为体.

基因工程的操作步骤是(  )

①基因表达载体的构建   ②目的基因的获取

③目的基因的检测与鉴定   ④将目的基因导入受体细胞.

A . ①②③④ B . ②①③④ C . ②①④③ D . ②③①④
【生物﹣﹣选修模块3:现代生物技术】

以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,a﹣h为操作过程,请据图回答有关问题:

  1. (1) 图中c的操作名称是,d、f的操作名称是
  2. (2) 图中用到的激素是,其目的是获得更多的卵母细胞,其受精后发育可得到早期胚胎;图中早期胚胎属于胚胎发育的期,其中胚胎干细胞来源于(填数字标号).
  3. (3) 过程h常用的方法是.采用技术来检测转基因牛D的DNA上是否插入了目的基因.
  4. (4) 图中牛A、B的性别(填“相同”、“不相同”、“不一定相同”)
如图为基因表达载体的模式图.下列有关基因工程中载体的说法错误的是(  )

A . 基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建 B . 任何基因表达载体的构建并不一定相同 C . 图中启动子位于基因的首端,是核糖体识别和结合的部位 D . 抗生素抗性基因的作用是作为标记基因,用于鉴别受体细胞中是否导入了目的基因
下列关于基因工程技术的叙述,正确的是(   )
A . 切割质粒的限制酶均只能特异性的识别3—6个核苷酸序列 B . PCR反应中两种引物的碱基间相互补以保证与模板链的正常结合 C . 载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因 D . 目的基因必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制
下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )
A . 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 B . 构建基因文库是获取目的基因的唯一方式 C . 只要检测到标记基因进入受体细胞即可说明目的基因已成功表达 D . 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
pBV220载体是我国预防医学院病毒研究所自行构建并广泛应用的大肠杆菌温控载体,大小为3666bp(bp表示碱基对),其结构如图所示。图中PRPL是启动子,rmB是基因转录终止信号,Ampr是氨苄抗性基因,ori是质粒复制起点,EcoRⅠ、HindⅢ等为各种限制性内切酶。请据图回答下列有关问题:

  1. (1) 从图中可看出,pBV220作为运载体具备的条件有
  2. (2) 该质粒可被A、B、C三种限制性内切酶同时切割。单独A切割得一条长链,单独B切也得一条长链,A和C同时切割得1个300bp, 1个400bp和1个2966bp片段,B和C同时切割得2个200bp和1个3266bp片段。若以A的切割位点为计算起点,则B的切割位点与A点最短长度为,C的两个切割位点与A点的最短距离分别
  3. (3) PR和PL都是启动子,pBV220载体构建过程中把两个启动子串联在一起,形成了双启动子,双启动子的作用可能是,溫控基因CIts857编码对温度敏感的CIts蛋白,CIts在30℃时具有抑制启动子的活性,在42℃时失活。促进工程菌目的基因表达的诱导温度为
请回答有关下图的问题:

  1. (1) 图甲中①〜⑤所示的生物工程为
  2. (2) 图甲中序号④所示过程叫做
  3. (3) 如图乙,一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,在基因尾端还必须有[2];图中[3]的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
  4. (4) 若预期蛋白质欲通过乳腺生物反应器生产,则构建基因表达载体时,图乙中序号[1]代表的是;且在图甲中⑨过程之前,要对精子进行筛选,保留含性染色体的精子。
  5. (5) 为获得较多的受精卵进行研究,图甲中⑥过程一般用激素对供体做处理;为提高培育成功率,进行⑩过程之前,要对动物做处理。若图甲中的卵母细胞来自从屠宰场收集的卵巢,则其在⑧之前需进行体外培养到期方能受精。
  6. (6) 用技术处理发育到期或囊胚期的早期胚胎,可获得同卵双胎或多胎。若是对囊胚进行处理,要注意将均等分割。
阅读如下材料:

资料甲:从某鱼中获取抗冻基因,并与质粒运载体拼接成重组DNA,导入番茄的愈伤组织细胞内,经培养、筛选和培育获得抗冻番茄品种。

资料乙:A、B是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,A含有效成分a,有双成分b。利用植物体细胞杂交技术培育同时含有a和b的新型药用植物。回答下列问题:

  1. (1) 资料甲中,为供外源基因插入质粒中,质粒应具备的基本条件是。在培育某些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。取转基因抗冻番茄叶片经组织培养,产生再生植株,可达到繁殖目的。与杂交方法相比,组织培养方法繁殖抗虫棉时,抗虫基因(填“容易”或“不容易”)丢失。
  2. (2) 在资料乙中,可取植物A和B的叶片,先用酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行,原因是:,但也不能在过高浓度的溶液中进行,原因是。处理(填“质壁分离”或“未质壁分离”)的细胞效果更好些。
  3. (3) 上述两则资料都需用到植物组织培养技术,其基本原理是
下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制备“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是(    )

A . 将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法 B . 将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌 C . 将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的就是导入了质粒A的细菌 D . 目的基因成功导入的标志是受体细胞能产生生长激素的mRNA
为增加玉米抗旱性,研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒,采用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中,用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交检测后,经进一步鉴定,筛选出抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不正确的是(     )
A . 提取该微生物mRNA反转录为cDNA,通过PCR可获得大量目的基因 B . 将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中,可获得转化的农杆菌 C . 用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格无菌操作 D . 用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交,可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性状
现有甲、乙两种双子叶植物,植物甲含有抗旱基因而具有极强的抗旱性,植物乙抗旱性低。若将该基因转移至植物乙中,有可能提高后者的抗旱性。回答下列问题:
  1. (1) 目前,基因工程中使用的限制酶主要从原核生物中分离纯化获得。含有限制酶的细胞通常还具有相应的甲基化酶,它可以对DNA序列进行修饰。含有某种限制酶的细菌可利用限制酶切割外源DNA,但不破坏自身DNA,其原因可能是①;②
  2. (2) 为获取抗旱基因,可以先从植物甲中提取该基因的mRNA,然后经过程获得cDNA。以此获得的cDNA来构建基因表达载体时,必须添加等调控元件。
  3. (3) 将抗旱基因导入农杆菌,利用农杆菌可被双子叶植物细胞分泌的化合物吸引,将其转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体的DNA上,从而获得含有抗旱基因的植物乙的体细胞,再经技术得到再生植株。
  4. (4) 要确认该抗旱基因是否在再生植株中获得表达,还需要在田间对再生植株进行抗旱性实验,以确定
如图是利用基因工程技术培育转基因植物生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中 PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列说法错误的是(   )

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A . 图示过程是基因工程的核心步骤 B . 表达载体构建时需要用到限制酶 SmaⅠ C . 抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 D . 除图示组成外,表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构
 
  1. (1) 柚子为芸香科柑橘属植物,果肉浓甜,果皮肥厚,人们不仅可以用果肉制备果酒,还可以从抽皮中提取果胶。请回答以下问题:

    Ⅰ.果酒制作的菌种是酵母菌,在分离和纯化酵母菌时对培养基要采用灭菌,在用液体培养基扩大培养酵母菌时,需要不断振荡和搅拌,其目的是

    Ⅱ.制备柚子果酒时,先要对柚子榨汁并用调整甜度,然后将调整好甜度的柚子果汁放90℃恒温水浴锅内。若获得的发酵液中酒精浓度较低,而酵母菌的数量却很多,则导致该结果出现的原因可能是

    Ⅲ.若利用柚子果皮制取果胶,需预先将柚子果皮在沸水中浸泡一段时间,目的是。研磨、萃取获得果胶初提物,并用无水乙醇处理,使其,获得果胶干制品。

    Ⅳ.果胶能与3,5-二甲苯酚发生反应,产生红色物质。研究人员利用果胶的这一性质,可通过测定溶液的来进行果胶含量的测定。测定前,需用活性炭对果胶进行处理。测定时,标准液和样本液测定时需保证(答2点即可)等一致。

  2. (2) 现代生物科技是当前的科研热门,请回答下列问题。

    Ⅰ.制备抗虫棉时,利用了Ti质粒,需要将抗虫基因整合到Ti质粒的内部,原因是

    Ⅱ.在单克隆抗体制备过程中,利用筛选出浓度为10个/mL的杂交瘤细胞,则需要将mL杂交瘤细胞悬浮液加入到多孔培养板进行克隆培养,并进一步进行抗体检验。抗体检验的目的是

    Ⅲ.不同植物的原生质体融合技术(填属于或不属于)植物细胞工程。而胚胎干细胞培养(填属于或不属于)胚胎工程范畴。哺乳动物胚胎体外培养后需要进行胚胎移植的原因是

发根农杆菌Ri质粒是一种天然存在的植物遗传转化系统,Ri质粒有3个功能区:①T-DNA区是Ri质粒上唯一能整合到植物基因组的DNA片段;②Vir毒性蛋白区是发根农杆菌实现高效侵染所必需的区域;③Dri区即复制起始区与功能代谢区。常用的质粒载体pCAMBIA1301可以分别在大肠杆菌以及发根农杆菌中进行克隆,不需要依赖于同源序列与发根农杆菌进行整合即可自行复制,部分过程如图所示,回答下列问题:

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  1. (1) 在构建目的基因的表达载体时,应将目的基因插入Ri质粒的哪个功能区?,目的是。一个重组质粒除了要具有目的基因外,还应具有等。
  2. (2) 用限制酶处理Ri质粒时,要避免破坏其Vir毒性蛋白区,原因是。利用基因工程培育抗虫玉米时,不适合用农杆菌转化法导入目的基因,原因是
  3. (3) 重组质粒构建后,不能导入植物细胞,而是导入中,然后再利用该菌感染植物细胞,判断目的基因是否导入植物细胞的方法有两种,一是利用质粒上的进行检测,二是运用技术进行检测。