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抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。凝乳酶是奶酪生产...

抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗。凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶。下列是生产这两种酶的相关思路,请回答下列问题:

(1)图1为通过培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程。

①图中过程a指的是利用______法将目的基因导入受精卵,受体细胞不选用体细胞的理由是______

②在胚胎移植前,需进行____________,目的是确定要培育的个体能产奶。

③可采用________法来鉴定牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白。

(2)从牛胃液中分离得到的凝乳酶以其催化能力强而被广泛应用,研究人员运用基因工程技术,将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中。

①从牛胃细胞中提取mRNA,再通过________形成cDNA。以此cDNA为模板通过PCR扩增目的基因,有时需要在引物的5′端设计________(填“限制酶”、“DNA连接酶”或“RNA聚合酶”)识别序列,以便构建重组DNA分子。

②为提高重组DNA分子的比例,在构建重组DNA分子(如图2所示)时最好选用______________作限制酶。

③经研究发现,如果将该凝乳酶的第20位和24位氨基酸变为半胱氨酸,则其催化能力将提高2倍。现已知通过蛋白质工程可生产高效凝乳酶,请写出有关制备步骤:___________

 

显微注射 动物体细胞的全能性一般不能表现 性别鉴定 抗原—抗体杂交 逆转录 限制酶 BamH Ⅰ和PstⅠ 找到相对应的脱氧核苷酸序列→定向改造凝乳酶基因→将改造后的凝乳酶基因导入受体细胞等(答案合理即可) 【解析】(1)图1是培育转基因牛的简易流程图,所以a过程指的是将目的基因导入受精卵,采用的方法为显微注射法。动物体细胞的全能性一般不能表现,所以选择受精卵作为受体细胞。只有母牛才能产奶,所以进行胚胎移植前需要对胚胎进行性别鉴定。鉴定牛奶中是否含有目标蛋白,常采用抗原—抗体杂交法。(2)以RNA为模板获得DNA的过程称逆转录。PCR技术用于快速扩增目的基因,而基因工程中只需用限制酶来切割DNA。 目的基因两末端碱基序列不同以及切开的质粒两末端碱基序列不同才能避免各自的自连,进而提高重组DNA的比例。  
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考点分析:
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下图是植物体细胞杂交过程的示意图,请据图回答:

(1)过程①②需要使用___________处理细胞,以去除细胞壁。过程③叫作_____________________

(2)在利用杂种细胞培育成杂种植株的过程中,运用的技术手段是___________。利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递___________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔的遗传规律。

(3)若原生质体只能发生两两融合,融合细胞的类型有___________种。原生质体A和B能融合形成杂种细胞,所依据的生物学原理是___________,与过程④密切相关的细胞器是___________

 

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为治疗某种遗传性糖尿病,研究人员完成如下工作。

(1)图中过程③表示_____________技术。

(2)图中①是取自患者体细胞的____________,过程②表示____________技术。

(3)重组细胞在体外培养时,培养液中除了加入诱导物外,还应加入水、无机盐、维生素、葡萄糖、氨基酸、______________等必需的营养成分,并在含5%CO2的无菌、恒温培养箱中进行,CO2的作用是___________________________

 

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如图表示水稻育种的一些途径。请回答下列问题:

 

(1)③过程导入的外源DNA分子能整合到水稻的染色体DNA上,其依据的分子基础是______________________________________(从DNA分子结构的角度去作答)。转基因水稻新品种与野生水稻仍属于同一物种,原因是________________________

(2)⑦过程的技术称为__________________,其依据的原理是__________________

 

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2011年9月,中国女科学家屠呦呦等因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了国际医学界著名的“拉斯克奖”。但是青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如下图□内所示),并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP(如下图 内所示)。请回答下列问题:

(1)在FPP合成酶基因表达过程中,完成过程①需要_________________酶催化,完成过程②需要的物质和结构有________________________

(2)根据图示代谢过程,科学家在设计培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入__________________________等基因。

(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是_________________________,为提高酵母菌合成青蒿素的产量,请提出一个合理的思路:________________________________________

(4)利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有(至少2点)。_________________________________________________________________________

 

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回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。

Ⅰ.逆转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图所示。图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因。(E、F、H分别为限制酶E、F、H的酶切位点)。

(1)逆转录的模板是________________,原料是_________________________________

(2)在构建重组质粒时,目的基因应插入到该质粒的位置是________________,此过程需使用的酶是____________________________。为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加________________的培养基进行培养。获取大量重组质粒后,将其再转入到某种哺乳动物细胞中,可获得大量重组逆转录病毒。

Ⅱ.如图为培育转基因小鼠基本过程的示意图。请回答下列问题:

(3)若A为重组质粒溶液,将其导入原核期受精卵的方法是__________________,若A为重组逆转录病毒,还可采取________________方法。

(4)小鼠出生后可从其尾巴提取_____________分子,通过____________________方法,可检测出携带目的基因的小鼠。

(5)若目的基因进入细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子小鼠的方法是_________________________________________

 

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