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EβF是薄荷产生的一种信息素,可驱散蚜虫并吸引蚜虫的天敌。天然农作物小麦不能产生...

EβF是薄荷产生的一种信息素,可驱散蚜虫并吸引蚜虫的天敌。天然农作物小麦不能产生EβF,但可以通过基因工程制备含EβF合成酶基因的转基因抗蚜麦。下图1EβF合成酶基因合成的部分过程及质粒的结构,图2为相关限制酶的识别位点。回答下列问题:

1)图1中获取目的基因的方法属于__________ 若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中除DNA模板外, 还应加入_________________

2)分析图1和图2,切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶_____________,得到的重组质粒除了含有图中的结构外,还应具有______________________等。

3)将重组质粒导入小麦幼胚细胞使用的方法是________________________

4)转基因抗蚜麦推广种植后可能引发的安全性问题是____________________

 

反转录法或人工化学合成 Taq酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液 NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ 启动子、终止子和复制原点 基因枪法(或农杆菌转化法) 影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构 【解析】 基因工程的操作步骤:获取目的基因(基因文库、PCR、人工合成);构建基因表达载体(含标记基因、启动子、终止子、目的基因、复制原点等);把目的基因导入受体细胞(显微注射法、农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、钙离子处理法);目的基因的检测和鉴定(分子水平和个体水平检测,前者包括DNA分子杂交、分子杂交和抗原抗体杂交;后者如抗虫抗病接种实验)。 (1)图1中首先获取EβF合成酶的mRNA,在通过逆转录合成EβF合成酶基因,且在该基因的两端加上相应的限制酶识别序列,该方法为反转录法或人工化学合成目的基因。若利用PCR技术对EβF合成酶基因进行扩增,在PCR反应体系中需要加入DNA模板、Taq酶、引物、4种脱氧核苷酸和缓冲液。 (2)根据图1和图2可知,质粒上的标记基因内部含有SalⅠ识别序列,故不能选择该酶进行切割,应该选择PstⅠ和XhoⅠ对质粒进行切割,因为NsiⅠ和PstⅠ切割的黏性末端相同,故可以用NsiⅠ和PstⅠ对目的基因切割,即切割目的基因和质粒的最佳方案是选择限制酶NsiⅠ、PstⅠ和XhoⅠ,得到的重组质粒除了含有图中的结构如目的基因、标记基因外,还应具有启动子、终止子、复制原点等。 (3)可以用基因枪法将重组质粒导入小麦幼胚细胞。 (4)转基因抗蚜麦推广种植后可能影响生物多样性、目的基因向其他生物扩散、改变现有生态结构等。
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考点分析:
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下图所示为人类“治疗性克隆”的大概过程,回答下列问题:

1)在培养体细胞时需要创造无菌无毒的环境,“无菌无毒环境”中的“毒”是指_________。对培养液进行_____________________等操作,可创造无菌无毒的环境。

2)植物组织培养有一项应用是培育脱毒苗,脱毒苗中的是指_________,此过程常常选取茎尖作为外植体,其依据是____________________________

3)目前核移植技术中常用的去核方法为_________________,同一胚胎干细胞可分化为多种细胞是_________________的结果。

4)若将上述结果用于白血病人的骨髓移植,如果图中患者是A型血,提供卵细胞的女性是AB型血,则骨髓移植成功后患者的血型是______型。按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是_______________________

 

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如图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程,回答下列问题:

1)图中实验小鼠注射的甲是_____,得到的B淋巴细胞在培养过程中要进行无菌操作,原因是_______________

2)与植物体细胞杂交过程相比,步骤①特有的处理方法是____________,步骤②常用特定的___________对乙进行筛选,使只有融合的杂种细胞才能生长。

3)丙需进行____________,经多次筛选获得能分泌大量所需抗体的细胞,这些抗体的特征是_________________________

 

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甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物,甲含有有效成分A,乙含有有效成分B。医药研究员欲利用植物体细胞杂交技术培育同时含有AB的新型药用植物,回答下列问题:

1)欲达到实验目的,研究员可取植物甲、乙的叶片,先用酶去除__________组成的细胞壁,获得具有活力的原生质体,此过程不能在低浓度溶液中进行,原因是_____________________

2)用化学法诱导原生质体融合时,一般使用__________作为诱导剂,若只考虑细胞的两两融合,融合得到的细胞有_________种,该方法得到的植株是__________倍体、_________(填“可育”或“不可育”)。

3)该育种方法的优点是______________________________________________

4)若将植物AB杂交,得到的杂种植株是__________倍体、_________(填“可育”或“不可育”)。

 

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下图是利用奶牛的乳腺生产人胰岛素的设计方案,回答下列问题:

1)科研人员常用人工合成的方法获得胰岛素基因, 所用的模板mRNA一般取自人体____________细胞。

2)胰岛素基因需与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起才能导入受体细胞,启动子是__________识别和结合的部分,其作用是___________________

3)一般情况下,②需要置于含有__________混合气体的培养箱中进行培养至_________期,混合气体的主要作用是______________________

4)分析乳腺生物反应器的优缺点:_______________

 

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近年来油菜是世界农产品贸易中发展极为迅速的一类产品,油菜籽已成为一种世界性重要油料,其蛋白质和油脂的相对含量与下图甲过程有关,研究发现转录时酶1基因的模板链会与某种基因(基因A)的模板链互补,人们通过生物工程技术对油菜进行改造,以得到含有基因A的油菜,流程如图乙所示。回答下列问题:

1)通过从______、利用PCR技术扩增或人工化学合成等方法, 都可获取目的基因A。基因工程的核心步骤是__________,图中过程②使用的方法是____________

2)基因A需插入到植物细胞染色体的DNA上, 理由是_____。常用_______技术,检测得到的转基因油菜的染色体DNA上是否插入了基因A

3)与普通油菜相比,含基因A的油菜籽粒油脂含量显著提高,其机理可能是基因A转录的mRNA与酶1基因转录的mRNA互补, 阻碍了__________过程,降低了酶1含量,使更多的丙酮酸转化为油脂。

4)该过程使用的工程技术主要有_______________________________

 

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