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基因表达载体的构建是基因工程的核心。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列,图2表示目...

基因表达载体的构建是基因工程的核心。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列,图2表示目的基因及限制酶切点,图3表示质粒。回答下列问题:

1)用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA,就其特异性而言,切开的是_________之间相连的化学键,该化学键为_________

2)采用PCR扩增目的基因的原理是_________。图2ABCD4种单链DNA片段中,有_________两种引物(DNA复制子链的延伸方向5′→3′)。

3)在构建目的基因表达载体时,用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒,是为了防止一种酶切割时造成_________。不选用限制酶PstⅠ和HindⅢ同时对质粒和目的基因进行切割的原因是_________

4)目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为_________;要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,经常采用的检测方法是_________技术。

 

鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯键 DNA复制 B、C 目的基因与运载体反向连接 会破坏标记基因 转化 DNA分子杂交 【解析】 据图分析可知,EcoRI可以识别GAATCC序列,且可以在G和A之间切割;为防止目的基因自身环化,通常需用两种酶进行同时切割目的基因和质粒,以形成相同的黏性末端。 (1)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连,该化学键是磷酸二酯键;由题目可知,EcoRⅠ识别的DNA序列只有G和A,故切开的是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间相连的化学键; (2)PCR扩增目的基因的原理是DNA复制;若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图2可知,DNA复制只能从5’到3’,因此A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物; (3)为防止目的基因与运载体反向连接,在构建目的基因表达载体时,需用PstⅠ、EcoRⅠ两种酶同时切割目的基因和质粒;据图分析可知,标记基因抗四环素基因和抗青霉素基因上分别有HindⅢ和PstⅠ的切割位点,故为避免标记基因被破坏,不选用限制酶PstⅠ和HindⅢ同时对质粒和目的基因进行切割; (4)目的基因进入受体细胞并在受体细胞内维持稳定和表达的过程称为转化;要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,经常采用的检测方法是DNA分子杂交技术。
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201811月,一对名为“露露”和“娜娜”的基因编辑婴儿的诞生引发了国内巨大的争议。基因编辑过程的实质是用特殊的引导序列将“基因剪刀——Ca9酶”精准定位到所需修饰的基因上然后进行编辑。回答下列问题:

1)科学家用__________法将特殊的引导序列与“基因剪刀——Ca9酶”导入目的细胞,上述实例中的受体细胞为_________

2)“露露”和“娜娜”其实也是试管婴儿,试管婴儿是指人工操作使卵子和精子在_________条件下成熟和受精,并通过培养发育成早期胚胎后,再经过移植产生后代的技术;其中早期胚胎培养的培养液中除含有无机盐和有机盐外,还需添加维生素、_________、氨基酸、核苷酸、水和血清等。

3)一个处于囊胚期的早期胚胎经过胚胎分割技术可形成两个甚至多个胚胎,该技术操作的关键是要做到将_________均等分割。若科学家想在早期胚胎时就知道“露露”的性别,可取________DNA分析性别鉴定。

 

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下图所示为科学家利用番茄叶肉细胞和马铃薯叶肉细胞杂交培育番茄一马铃薯植株的流程,①~⑦表示相关过程。回答下列问题:

1)过程①和②所用的酶应该包括________________

2)过程③一般常用的化学试剂是________,目的是诱导_______融合。

3)过程⑤和⑥的名称分别是________________

4)一般在培养基上培养2448小时后,大部分原生质体已再生出_________

5)过程⑤⑥⑦所用到的细胞工程技术是_________

 

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基因工程、细胞工程和胚胎工程在生产中获得了广泛应用。回答下列问题:

1)在植物基因工程中,将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是_______

2)在克隆动物培育过程中,将供体细胞注入处于_______期的去核的________细胞中,再用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。

3)动物细胞培养过程中,定期更换培养液是为了防止细胞_______积累对细胞自身造成危害,培养箱中充入5%CO2气体的主要作用是________

4)在胚胎工程中,常需要给供体注射_________,其目的是_________。由于受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生________反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。

 

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某植物蛋白酶抑制剂Ⅱ基因是重要的抗虫基因,该基因转录的mRNA下游序列已知,但其上游序列未知。现利用PCR等技术扩增该基因,具体原理如下图所示,其中①〜③表示有关过程,Ⅰ〜Ⅲ表示有关物质。请回答下列问题:

(1)过程①反应体系中,需要加入_________ 种引物,还需加入_________ 酶,生成杂合链物质Ⅰ。

(2)利用DNA末段转移酶催化过程②,使cDNA单链左侧末端增加十多个腺嘌呤脱氧核苷酸序列(AAA(A)n),其目的是_________________,进而利于过程③扩增获得目的基因序列Ⅲ,过程③反应体系需要添加的新引物序列是____________________ 。该过程需_________酶。

(3)与物质Ⅲ相比,物质Ⅰ化学组成不同的是____________________

(4)在物质Ⅲ的两端通常还需要增加______________ 序列,以便与相应的载体重组,再利用 ________ 处理大肠杆菌等,以利于将重组质粒导入细胞,构建cDNA文库。

 

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下列有关胚胎工程及其应用的叙述,正确的是(   

A.胚胎培养是胚胎工程的最终技术

B.进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜能

C.在胚胎移植中,冲卵是指将供体动物子宫内的受精卵冲洗出来

D.移植胚胎干细胞可使退化的组织修复并恢复正常功能

 

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