基因工程和细胞工程1．为增加油菜种子的含油量,科研人员将酶D基因与位于叶绿体膜上的转运肽基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜品种。
(1)研究人员采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用________的原理,使相应基因呈指数增加。
所含三种限制酶(XbaⅠ、ClaⅠ、SacⅠ)的切点如图所示,则用________和________处理两个基因后,可得到酶D基因和转运肽基因的融合基因。
(2)将上述融合基因插入上图所示Ti质粒的________中,构建基因表达载体并导入农杆菌中。
为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是______________________________。
随后再利用液体培养基将该单菌落菌株振荡培养,可以得到用于转化的侵染液。
(3)剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间的目的是_____________________________,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,提取上述转基因油菜的mRNA,在逆转录酶的作用下获得cDNA,再依据________的DNA片段设计引物进行扩增,对扩增结果进行检测,可判断融合基因是否完成________。
最后采用抗原—抗体杂交法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达。
答案：(1)DNA双链复制ClaⅠDNA连接酶(2)TDNA将获得的农杆菌接种在含四环素的固体培养基上培养(3)利用农杆菌将融合基因导入油菜细胞融合基因转录2．人外周血单核细胞能合成白细胞介素2(IL?2)。
该蛋白可增强机体免疫功能,但在体内易被降解。
研究人员将IL?2基因与人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一个融合基因,在酵母菌中表达出具有IL?2生理功能且不易降解的IL?2?HSA融合蛋白,技术流程如图。
请回答：(1)图中③过程的模板是________,表达载体1中的位点________应为限制酶BglⅡ的识别位点,才能成功构建表达载体2。
(2)表达载体2导入酵母菌后,融合基因转录出的mRNA中,与IL?2蛋白对应的碱基序列不能含有__________,才能成功表达出IL?2?HSA融合蛋白。
启动子是________识别和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出mRNA。
(3)培养人外周血单核细胞时,需要将温度控制在________℃,此外还需要通入________________(气体)。
(4)应用____________技术可检测酵母菌是否表达出IL?2?HSA融合蛋白。
(5)如果基因表达载体2导入的是优质奶牛的受精卵细胞,经胚胎培养后移入受体母牛子宫内可以存活的生理学基础是__________________________________________________。
答案：(1)IL?2的cDNA a(2)终止密码子RNA聚合酶(3)37 无菌的95%空气和5%CO2(4)抗原—抗体杂交(5)母牛子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应3．(广东肇庆模拟)“今又生”是我国为数不多的首创基因治疗药物之一,其本质是利用腺病毒和人P53基因(抑癌基因)拼装得到的重组病毒。
人的P53蛋白可对癌变前的DNA损伤进行修复,使其恢复正常,或诱导其进入休眠状态或细胞凋亡,阻止细胞癌变。
“今又生”的载体采用第一代人5型腺病毒,其致病力很弱,其基因不整合到宿主细胞的基因组中,无遗传毒性；载体经基因工程改造后,只对细胞实施一次感染,不能复制,不会污染。
请回答下列问题：(1)在“今又生”的生产中,为了获得更高的安全性能,在载体一般应具备的条件中,科学家选择性地放弃了一般载体都应具有的________________特点。
检测P53基因的表达产物,可以采用________________________技术。
(2)如果要大量扩增P53基因,一般采用PCR技术,该技术中需使用一种特殊的酶：________________________。
与体内DNA复制相比较,PCR反应要在______________中才能进行,并且要严格控制________条件。
(3)如果要获得胚胎干细胞进行研究,则胚胎干细胞可来源于囊胚的________________,或胎儿的原始性腺；在培养时,细胞充满培养皿底部后停止分裂,这种现象称为________。
如果想继续培养则需要重新用________处理,然后分瓶继续培养,这样的培养过程通常被称为传代培养。
答案：(1)自我复制抗原—抗体杂交(2)热稳定DNA聚合酶(Taq酶) 一定的缓冲溶液温度(3)内细胞团接触抑制胰蛋白酶4．请回答以下有关基因工程的问题：(1)基因工程中切割DNA的工具酶是________。
DNA连接酶根据其来源不同,分为________和________。
(2)利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成________。
(3)____________________是基因工程的核心步骤。
启动子是________识别和结合的部位,它能驱动基因转录出mRNA。
(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是________。
(5)要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,采用的方法是________技术。
答案：(1)限制性核酸内切酶(限制酶) E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶(顺序可颠倒)(2)引物(引物对)(3)基因表达载体的构建RNA聚合酶(4)农杆菌转化法(5)DNA分子杂交5．油菜中油酸为不饱和脂肪酸,能降低人体血液的胆固醇含量,减少人体患心血管病的风险。
F基因控制合成的油酸酯氢酶催化油酸形成饱和脂肪酸,转反义F基因油菜能提高菜籽油的油酸含量。
请分析回答下列问题：(1)从油菜细胞的染色体DNA获取F基因后进行大量扩增的方法为________。
利用该方法扩增目的基因的前提是________________。
(2)构建反义F基因表达载体时,需要用到的工具酶有________________；农杆菌可用来将反义F基因表达载体导入油菜细胞,从分子角度分析,其具有的特点是________________________________________________________________________。
构建反义F基因表达载体时没有设计标记基因,其可能的原因是________________________________________________________________________。
(3)Le启动子为种子特异性启动子,将F基因反向连接在Le启动子之后构建了反义F基因。
检测转反义F基因油菜细胞内F基因转录的mRNA含量,结果表明,因杂交形成双链RNA,细胞内F基因的mRNA水平下降。
由此推测,反义F基因的转录抑制了F基因的________(填“复制”“转录”或“翻译”)过程。
若F基因转录时,两条单链(a1、a2)中a1为转录的模板链,则反义F基因转录时的模板链为________。
答案：(1)PCR技术有一段F基因的核苷酸序列(2)限制酶、DNA连接酶其Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA 上无标记基因表达产物,有利于食品安全(3)翻译a26．克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞异常凋亡有关。
Bcl?2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。
克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如图。
请回答：(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞,早期胚胎移入受体子宫继续发育,经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪。
(2)在PCR 过程中可检测出cDNA 中Bcl ?2 cDNA 的分子数,进而计算总mRNA 中Bcl ?2 mRNA 的分子数,从而反映出Bcl ?2基因的转录水平。
①图中X 表示________过程。
②在PCR 过程中利用________技术可检测出cDNA 中Bcl ?2 cDNA 的分子数。
(3)该过程所涉及的现代生物技术有早期胚胎培养、胚胎移植、________和________。
(4)目前使用的供体细胞一般都选择传代10代以内的细胞,原因为________________________________________________________________________。
答案：(1)体 原肠(2)①反转录 ②DNA 分子杂交(3)动物细胞培养 核移植技术(4)传代10代以内的细胞保持正常的二倍体核型7．应用植物组织培养技术,不仅可实现种苗的快速繁殖,培育无病毒植株,也可加快作物及苗木育种。
下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程：茎段→愈伤组织―――――――――――――――→处理1：先用γ射线照射处理2：后在培养基中加入物质X 挑选生长的愈伤组织→耐盐植株 回答下列问题：(1)愈伤组织是由离体的茎段经________________过程形成的,此时愈伤组织细胞_______________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理,处理1中γ射线照射的目的是________________,用γ射线不直接处理茎段而是处理愈伤组织,原因是________________________________；处理2中添加的物质X 为________。
(3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。
在培育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉中,必须用到植物组织培养技术的是________________。
答案：(1)脱分化 具有(2)诱发基因突变 愈伤组织细胞分裂能力强,易诱发基因突变 NaCl(或盐)(3)白菜—甘蓝、抗虫棉8．如图为植物体细胞杂交技术流程图,其中甲和乙分别表示两种二倍体植物细胞,其基因型分别是AA 和BB 。
据图分析回答：(1)经过①过程得到的是________,此过程中用到的试剂是________________________。
(2)将若干a和b等量混合后转移到培养基上培养,再经过②和③,得到的c细胞可能的类型有________________(用基因型表示)。
(3)植物体细胞融合成功的标志是________,其产生与细胞内________(细胞器)有关。
(4)④和⑤过程分别是________,获得的杂种植物有________个染色体组。
(5)植物体细胞杂交与自然状况下的杂交育种相比,前者的主要意义是________________________________________________________________________。
答案：(1)原生质体纤维素酶和果胶酶(2)AABB、AAAA、BBBB、AA、BB(3)形成新的细胞壁高尔基体(4)脱分化和再分化四(5)克服远缘杂交不亲和的障碍9．请回答下列关于生物工程的有关问题：(1)基因工程的核心是____________________；将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是________,将目的基因导入动物细胞最有效的方法是________。