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利用基因工程等生物工程技术,可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子Ⅳ,用于血友...

利用基因工程等生物工程技术,可从转基因奶山羊乳汁中分离获得人凝血因子Ⅳ,用于血友病的治疗。请回答下列问题:

1)目的基因的获取方法不是唯一的,若以mRNA为材料人工合成获得凝血因子Ⅳ基因。其具体方法是___________,构建的基因表达载体应该包括启动子,终止子、____________等。

2)将含有目的基因的表达载体导人奶山羊受精卵后,需要进行鉴定和检测来确定基因的表达情况。检测奶山羊乳汁中是否含有人凝血因子Ⅳ,可采用__________法。除了分子检测外,有时还需要进行________水平的鉴定。

3)已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶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。在DNA连接酶的作用下构建重组质粒,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端_________ (填不能)连接,理由是_____________

4)若最终转基因奶山羊乳汁中成功表达出人凝血因子Ⅳ,其中涉及的生物技术有___________________

 

在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则合成目的基因 目的基因和标记基因 抗原—抗体杂交 个体生物学 能 因为由这两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 基因工程,动物细胞培养,早期胚胎培养,胚胎移植等 【解析】 基因工程是现代生物科技中的热点。基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术,按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。 基因工程技术的基本步骤: (1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 (2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 (3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 (4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 (1)通过mRNA人工合成获得凝血因子Ⅳ基因,其具体方法是在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则合成目的基因,构建的基因表达载体应该包括启动子,终止子、目的基因和标记基因等。 (2)检测目的基因是否已转录出了mRNA,可采用分子杂交技术.若要检测羊乳汁中是否含人凝血因子Ⅳ,需用抗原-抗体杂交法,若有杂交带出现,表明目的基因已形成蛋白质产品,了分子检测外,有时还需要进行个体生物学水平的鉴定。 (3)分析可知,限制性内切酶I和限制性内切酶Ⅱ切割形成的粘性末端相同,故在DNA连接酶的作用下,该两种限制酶切割后形成的黏性末端能连接。 (4)若最终转基因奶山羊乳汁中成功表达出人凝血因子Ⅳ,其中涉及的生物技术有基因工程,动物细胞培养、早期胚胎培养,胚胎移植等。
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科学家找到了一种基因治疗肿瘤的新疗法:将一种基因工程病毒——水疱型口炎病毒(VSV)注入肿瘤细胞,以此破坏肿瘤细胞生长。该病毒中添加了人类干扰素β基因与NIS蛋白质基因,使基因工程病毒既能准确侵染肿瘤细胞又能保护正常细胞,据此回答下列问题:

1)基因治疗方法包括________________________________________________,无论哪种方法都_____ (填不是)直接对致病基因进行修饰与改造的。

2)该水疱型口炎病毒(VSV)能破坏肿瘤生长的理论基础是_________________________________;为保证人体安全,VSV__________________________________________________

3)用__________________技术可快速大量扩增人类干扰素β基因,因为该方法使目的基因数量呈___________形式增长。

4)如果人类干扰素β基因产物既能保护正常细胞又能对抗肿瘤细胞,那么NIS基因的功能可能是 __________________________________________,该过程体现了细胞膜具有________的功能。

 

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近日,美国和澳大利亚的研究人员发现,从锥形蜗牛体内提取出的毒液可望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们研究表明锥形蜗牛毒蛋白(Con-Ins Gl)能加速受体细胞信号转换,比人类胰岛素更加快速的发挥作用。因此制造这类速效胰岛素以及利用转基因技术实现批量生产成为I型糖尿病治疗的新思路.请回答下列问题:

1)利用基因工程制造Con-Ins Gl这种速效胰岛素过程中,构建基因表达的载体一般包括目的基因、启动子、标记基因和 ______ ,标记基因的作用是 ______

2)为了获得目的基因可以通过提取分析Con-Ins Gl毒蛋白中的 ______ 序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列,再用DNA合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA连接酶,根据酶的来源不同分为 ______ 两类。

3)将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内,一般先用药物处理大肠杆菌使之成为 ______ 细胞.再将重组DNA溶于 ______ 中与该类细胞融合,在一定温度下促进细胞吸收重组DNA分子完成转化过程。

4)经过目的基因的检测和表达,获得的Con-Ins Gl毒蛋白活性未能达到期待的速效胰岛素的生物活性,导致这种差异的原因可能是 ______

 

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泡菜在发酵期间,由于乳酸菌的发酵作用,发酵产物乳酸不断积累,因此可以根据微生物的活动情况和乳酸积累量,将泡菜发酵过程分为三个阶段。

1)发酵初期:蔬菜刚入坛时,其表面带入的微生物,主要是不抗酸的大肠杆菌和酵母菌等。其中酵母菌的代谢类型为:__________________。最初酵母菌呼吸作用方式的反应方程式为__________________________________。发酵初期会有气泡从坛沿水槽内间歇性地放出,试说明原因:___________________________________________

2)发酵中期:由于初期乳酸发酵使乳酸不断积累,pH下降,厌氧状态形成。乳酸菌开始活跃,产生大量的乳酸,积累量可达到0.6% ~ 0.8%pH3.5 ~ 3.8。这一期间为泡菜完全成熟阶段,泡菜有酸味而且清香。此时坛内其它微生物的数量变化是_________(上升、稳定、下降),原因是:__________________________________

3)发酵后期:在此期间继续进行乳酸发酵,乳酸含量继续增加,可达1.0%以上。当乳酸含量达到1.2%以上时,发酵速度会逐渐变缓甚至停止,主要原因是____________________。此阶段泡菜酸度过高、风味已不协调。

 

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据图回答

 

(1)生牛奶在饮用前一般要经过________处理,以保证人体健康。

(2)培养微生物时必须进行无菌操作,实验前所需的各种器材如培养皿等常用_______法灭菌。

(3)牛奶是微生物生长的良好培养基,为检测消毒前后牛奶中细菌含量的变化情况,做如图甲所做操作:用无菌吸管从锥形瓶中吸取1mL生牛奶稀释液至盛有9mL无菌水的试管中,混合均匀,如此再重复2次后,得到的溶液稀释度为_________________

(4)配制的培养基在接种之前需进行无菌检测,具体做法是_____________________

(5)图丙中统计的菌落数比实际活菌数_______,原因是_______________________

(6)从培养基的作用来看,图丁所示的培养基称为_______,能起到分离微生物作用的原因是:_______

 

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请回答下列有关微生物培养,应用和保存以及物质提取的问题:

1)微生物培养过程常用的对涂布器进行灭菌的方法是_____________。培养酵母菌常用到的培养基是____(填名称)。

2)从土壤中分离尿素分解菌的过程中,应向以尿素为唯一氮源的培养基中加入____________指示剂。

3)对于需要临时保藏的菌种,首先要将菌种接种到试管的固体斜面培养基上,等菌落长成后,再_________。对于需要长期保存的菌种,可以采用__________的方法。

4)从橘皮中提取橘皮精油常用的方法是___________法,从胡萝卜中提取胡萝卜素常用的方法是_______法。

 

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