5.中國科學(xué)家成功將人肝再生增強(qiáng)因子( hALR)的基因?qū)胙虻娜橄偕掀ぜ?xì)胞中,再利用核移植技術(shù)培育出了轉(zhuǎn)基因克隆羊,其乳汁含有hALR.請回答下列問題:
(1)從人的肝細(xì)胞中獲取所有mRNA,并以此為模板反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生多種cDNA/互補(bǔ)DNA片段,與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中,該受體菌群體叫做人的cDNA(部分DNA)文庫,從該文庫中獲得hALR基因,這樣獲得的基因與人的肝細(xì)胞中的hALR基因相比有(有/沒有)區(qū)別.
(2)得到hALR基因后,若要較快地得到大量的hALR基因,一般采用PCR技術(shù)擴(kuò)增.?dāng)U增過程包括:目的基因解鏈為單鏈、引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合、在Taq/熱穩(wěn)定DNA聚合/DNA聚合酶作用下延伸,如此重復(fù)循環(huán).如圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向,請用箭頭在方框內(nèi)標(biāo)出另一條引物的位置及擴(kuò)增方向.

(3)目的基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因.
(4)人的hALR基因能夠在羊乳腺細(xì)胞表達(dá)出相同的hALR,說明所有生物共用一套密碼子.

分析 1、基因工程技術(shù)的基本步驟:
(1)目的基因的獲。悍椒ㄓ袕幕蛭膸熘蝎@取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成.
(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建:是基因工程的核心步驟,基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等.
(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞:根據(jù)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入的方法也不一樣.將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法.
(4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù);②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù);③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù).個(gè)體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等.
2、cDNA文庫和基因文庫的比較表:

文庫類型cDNA基因組文庫
文庫大小
基因中啟動(dòng)子
基因中內(nèi)含子
基因多少某種生物的部分基因某種生物的全部基因
物種間的基因交流可以部分基因可以

解答 解:(1)以mRNA為模板,通過逆轉(zhuǎn)錄方法產(chǎn)生多種cDNA片段,與載體連接后儲(chǔ)存在一個(gè)受體菌群中,該受體菌群體叫做cDNA(部分DNA)文庫;從部分基因文庫中獲取的DNA沒有啟動(dòng)子、內(nèi)含子和終止子等,因此這樣獲得的基因與人的肝細(xì)胞中的hALR基因相比有區(qū)別.
(2)PCR技術(shù)擴(kuò)增過程包括:目的基因解鏈為單鏈、引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合、在熱穩(wěn)定DNA聚合酶作用下延伸,如此重復(fù)循環(huán).由于DNA分子的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械,且延伸總是?'-5',若圖中箭頭表示一條引物結(jié)合模板的位置及擴(kuò)增方向,則另一條引物的位置及擴(kuò)增方向.如圖
(3)目的基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因.
(4)由于生物共用一套遺傳密碼子,因此人的hALR基因能夠在羊乳腺細(xì)胞表達(dá)出相同的hALR.
故答案為:
(1)cDNA/互補(bǔ)DNA     cDNA(部分DNA)    有
(2)引物與單鏈相應(yīng)互補(bǔ)序列結(jié)合    Taq/熱穩(wěn)定DNA聚合/DNA聚合      

(3)插入了目的基因
(4)共用一套密碼子

點(diǎn)評 本題考查基因工程的相關(guān)知識,要求考生識記基因工程的原理、概念、操作步驟,掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié),能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確判斷各選項(xiàng).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:解答題

16.美國杜克大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種方法,只用手指的一滴血就能在流鼻涕和發(fā)熱等癥狀出現(xiàn)之前檢測出誰將患上流感.如圖表示某同學(xué)在醫(yī)院取指血時(shí)興奮在反射弧中的傳導(dǎo)和傳遞過程的模式圖,請回答有關(guān)問題:

(1)圖甲中的感受器受到一定強(qiáng)度的刺激后,A和B兩個(gè)電流表中指針偏轉(zhuǎn)次數(shù)分別是2次、2次.
(2)興奮在離體神經(jīng)纖維上以局部電流(電信號)形式傳導(dǎo),在體內(nèi)興奮的傳導(dǎo)方向是單(填“單”或“雙”)向的.
(3)如圖丁是上圖的局部放大部分,若PO=QO,MP>OP,則同時(shí)在哪兩點(diǎn)給予相同且適宜的刺激,電流表不偏轉(zhuǎn)?同時(shí)刺激P、Q兩點(diǎn);或同時(shí)刺激M、O兩點(diǎn).
(4)研究發(fā)現(xiàn)神經(jīng)遞質(zhì)GABA(可被GABA轉(zhuǎn)氨酶降解)與受體結(jié)合后會(huì)誘發(fā)陰離子內(nèi)流,若將GABA轉(zhuǎn)氨酶的抑制劑作為藥物施用于癲癇病人,則可通過抑制病人異常興奮的形成從而緩解病情.
(5)圖丙為突觸的結(jié)構(gòu)模式圖,重癥肌無力是自身免疫病,研究發(fā)現(xiàn)患者體內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)含量正常,則其發(fā)病是由于自身異?贵w攻擊了丙圖中的(突觸后膜上的)受體結(jié)構(gòu)(填名稱),使興奮在神經(jīng)元之間傳遞受阻,使肌肉收縮無力而導(dǎo)致.

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16.下列對有關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析,正確的是(  )
選項(xiàng)材料和試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論
A蘿卜汁+雙縮脲試劑溶液不呈紫色蘿卜汁中不含蛋白質(zhì)
B人口腔上皮細(xì)胞+甲基綠細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)都呈綠色細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中都分布有較多的DNA
C酵母菌培養(yǎng)液濾液+重鉻酸鉀酸性溶液溶液呈灰綠色酵母菌呼吸作用產(chǎn)生了酒精
D桔子汁+蘇丹Ⅲ溶液呈橘黃色桔子汁中含有較多脂肪
A.AB.BC.CD.D

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13.如表是某荒地一條食物鏈3個(gè)營養(yǎng)級的能量分析表(單位:J/hm2•a).后來由于該荒地被附近居民掘土而成為洼地,進(jìn)而成為沼澤地.
營養(yǎng)級同化的能量呼吸釋放量
A2.48×10113.61×1010
B7.46×1087.16×108
C2.42×1072.31×107
(1)從能量流動(dòng)角度分析,A營養(yǎng)級未被利用的能量包括未被自身呼吸消耗,未被下一營養(yǎng)級捕食,未被分解者利用;第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為3.2%;該荒地的群落演替類型為次生演替.
(2)受水浸泡的沼澤土壤,由于缺氧時(shí),微生物的活動(dòng)減弱,土壤有機(jī)物的分解速度降低,使有機(jī)物積累量增加,可成為開發(fā)有機(jī)肥和生物能源的場所.

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20.下列關(guān)于DNA的敘述正確的是(  )
A.DNA轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物就是mRNA
B.導(dǎo)致性狀改變的基因突變不一定能遺傳給子代
C.某堿基在DNA單鏈中所占比例與在雙鏈中所占比例相同
D.某個(gè)含100個(gè)堿基對的特定基因其堿基對的排列方式有4100

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10.科研人員利用“基因敲除技術(shù)”敲除了新生小鼠心肌細(xì)胞中的GATA4基因,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個(gè)分泌型因子FGF16的表達(dá)水平降低,小鼠心臟喪失了再生能力,并出現(xiàn)了嚴(yán)重的心肌肥大現(xiàn)象.緊接著科研人員利用腺相關(guān)病毒載體AAV9,實(shí)現(xiàn)了在心肌細(xì)胞中“過表達(dá)”Fgfl6基因,發(fā)現(xiàn)心肌細(xì)胞恢復(fù)增殖能力,心肌肥大也受到一定的抑制.這項(xiàng)工作為心肌損傷修復(fù)和病理性心肌肥大的臨床治療提供了理論基礎(chǔ).請回答:
(1)“基因敲除”和“基因工程”技術(shù)所依賴的生物學(xué)原理是基因重組.
(2)腺相關(guān)病毒載體AAV9作為基因工程的工具,除具備普通“質(zhì)粒載體”的條件外,還應(yīng)具有必需是安全的、分子大小應(yīng)適合(答出兩點(diǎn)即可)的條件.
(3)目的基因與載體結(jié)合過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶.已知限制性內(nèi)切酶I的識別序列和切點(diǎn)是-G↓GATCC-.請畫出目的基因被限制性內(nèi)切酶I切割后所形成的黏性末端.DNA連接酶對所連接的兩端堿基序列是否有專一性要求?否.
(4)定性的檢測目的基因的“過表達(dá)”產(chǎn)物可采用抗原-抗體雜交的方法.
(5)資料說明:基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用,這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò),精細(xì)地調(diào)控的生物體的性狀.

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16.中國科研人員首次將與Fib-H基因類似的人工絲蛋白基因,導(dǎo)人到被敲除Fib-H基因的蠶卵體內(nèi),意味著對蠶卵的基因改造獲得成功.當(dāng)它們長大后,吐出的絲中就含有人工合成絲蛋白.通過這種技術(shù)還可以讓家蠶在吐絲的同時(shí),按照實(shí)際需要吐出其他蛋白.含有人工合成絲蛋白的蠶繭,能發(fā)出綠色熒光,比正常的蠶繭更加輕。埢卮鹣铝袉栴}:
(1)獲得人工合成絲蛋白是通過蛋白質(zhì)工程,對蠶絲蛋白基因進(jìn)行改造,最終合成人工絲蛋白,以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求.與基因工程相比較,蛋白質(zhì)工程產(chǎn)物具備的特點(diǎn)是可以生產(chǎn)自然界不存在的蛋白質(zhì).基因敲除足一種特殊的基因重組技術(shù),即將外源目的基因?qū)思?xì)胞從而干擾該細(xì)胞內(nèi)某一基因的功能;將目的基因?qū)爰倚Q卵細(xì)胞的方法是顯微注射法,此處蠶卵是指蠶的受精卵.
(2)將人工絲蛋白基因?qū)胄Q卵體內(nèi)之前,需要進(jìn)行的核心步驟是構(gòu)建基因表達(dá)載體,其目的是使該基因在蠶卵中穩(wěn)定存在,并且可以遺傳給下一代,同時(shí),使其能夠表達(dá)和發(fā)揮作用.
(3)綠色熒光蛋白基因可以作為標(biāo)記基因,用于鑒別和篩選蠶卵中是否含有人工絲蛋白基因.

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13.某基因一條鏈中$\frac{G+T}{A+C}$=$\frac{2}{3}$,則其互補(bǔ)鏈和整個(gè)基因中$\frac{A+T}{G+C}$分別為( 。
A.1    1B.$\frac{3}{2}$    $\frac{3}{2}$C.$\frac{2}{3}$   $\frac{2}{3}$D.無法計(jì)算

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12.甲、乙代表不同的種群,已知甲和乙原本屬于同一物種,由于地理隔離,且經(jīng)過若干年的進(jìn)化,現(xiàn)在不能確定甲和乙是否還屬于同一物種.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.若甲和乙能進(jìn)行交配,則它們屬于同一物種
B.若甲和乙仍然為同一物種,則它們具存相同的基因庫
C.甲、乙與環(huán)境之間的生存斗爭,對生物進(jìn)化是有利的
D.在環(huán)境條件保持穩(wěn)定的前提下,則其種群的基因頻率不會(huì)發(fā)生改變

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同步練習(xí)冊答案