回答有关生物工程的问题。(8分)
小鼠是实验室常用的实验动物,如:利用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体、利用小鼠进行DNA重组研究中导致了“基因敲除”技术的出现。
用小鼠制备抗X病毒单克隆抗体。
(1).将小鼠等分为两组,甲组定期间隔注射适量的含X病毒的溶液,其目的是____________________;乙组注射________________(作对照)。
(2).为了保存有价值的杂交瘤细胞系,通常用超低温将其冻存,请分析其原因____________
___________________。
用小鼠进行DNA重组研究中形成的“基因敲除”技术,能“敲除”DNA分子上的特定基因。该技术的主要过程如下:
第一步:分离小鼠胚胎干细胞,这些细胞中含有需要改造的基因,称“靶基因”。
第二步:获取与“靶基因”同源的DNA片断,利用特定技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成为突变DNA(如下图),使该片段上的靶基因失活。
第三步:将插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到特定培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
(3).第二步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是 。neoR基因不仅能使靶基因失活,还可作为 ;“靶基因失活”的根本原因是 。
(4).从研究者成功获得如上图所示的“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,到将该细胞培育成“基因敲除”小鼠,运用到的生物技术有 、 等。
(10分)将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗,饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以下面的图表回答下列问题。
(1)在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中,使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内 的DNA聚合酶,其最主要的特点是 。
(2)PCR过程中退火(复性)温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列,图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?__________。
(3)为将外源基因转入马铃薯,图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为 。
(4)对符合设计要求的重组质粒T进行酶切,。假设所用的酶均可将识别位点完全切开,请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列,对以下酶切结果作出判断。
①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切,得到_________种DNA片断。
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切,得到_________种DNA片断。
(10分)2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:
注:图中通过过程①、②形成重组质粒,需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
(1)在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来?并说出理由:
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多的方法是 。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是 。获得的转基因克隆猪,可以通过对抗原表达基因的改造从而解决的医学难题是:可以避免 。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是: (用数字表示)。
①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸序列 ②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列 ③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成) ④表达出蓝色荧光蛋白。
表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的牛,产生这一结果的最可能的原因是( )
A.试管动物培养 B.胚胎移植
C.胚胎分割移植 D.受精卵分割移植
如图表示蛙受精卵发育至囊胚过程中的某一变化,若横坐标表示时间,则纵坐标可表示
A.有机物总量
B.每个细胞DNA含量
C.所有细胞体积之和
D.所有细胞表面积总和与体积总和的比值
英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊,取名“多利”,这一方法被称之为“克隆”,以下四项中与此方法在本质上最相近的是( )
A.将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B.将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”