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【題目】人的T細胞可以產生某種具有臨床價值的蛋白質(Y)。該蛋白質由一條多肽鏈組成。目前可以利用現(xiàn)代生物技術生產Y;卮鹣铝袉栴}。

1)若要獲得Y的基因,可從人的T細胞中提取_____________作為模板,在_____________催化下合成cDNA。再利用_____________技術在體外擴增獲得大量Y的基因。

2)將目的基因導入植物細胞常用的方法是_____________,將上述所得Y的基因插入_____________中,得到含目的基因的重組Ti質粒,則可用該轉化法將該基因導入某種植物的葉肉細胞中。若該葉肉細胞經_____________得到了能穩(wěn)定表達Y的愈傷組織,則說明Y的基因已經_____________。

3)天然的Y通常需要在低溫條件下保存。假設將Y的第6位氨基酸甲改變?yōu)榘被嵋铱商岣咂錈岱(wěn)定性,若要根據(jù)蛋白質工程的原理對Y進行改造以提高其熱穩(wěn)定性,具體思路是_____________。

【答案】mRNA 逆轉錄酶 PCR 農桿菌轉化法 T-DNA 脫分化 整合到葉肉細胞染色體DNA 找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置,參照密碼子表,將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基

【解析】

基因工程的操作步驟:獲取目的基因(基因文庫獲取、PCR、人工合成等);構建基因表達載體(含目的基因、標記基因、啟動子、終止子、復制原點);把目的基因導入受體細胞(動物顯微注射法;植物農桿菌轉化法、基因槍法、花粉管通道法;微生物鈣離子處理法);目的基因的檢測和鑒定(分子水平和個體水平)。

1)由于人的T細胞可以產生蛋白質Y,要獲得Y的基因,可從人的T細胞中提取mRNA作為模板,在逆轉錄酶催化下,利用四種游離的脫氧核苷酸合成cDNA,再利用PCR技術(體外擴增DNA的技術)在體外擴增獲得大量Y的基因。

2)將目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法。農桿菌轉化法中,T-DNA可以攜帶目的基因轉移至受體細胞,并整合到受體細胞的的染色體DNA上,故需要Y的基因插入農桿菌Ti質粒上的T-DNA中得到含目的基因的重組Ti質粒,把含目的基因的重組Ti質粒導入到農桿菌中,再讓含目的基因的農桿菌侵染植物的葉肉細胞。若該葉肉細胞經脫分化得到了能穩(wěn)定表達Y的愈傷組織,則說明Y的基因已經整合到葉肉細胞染色體DNA上。

3)蛋白質工程需要從預期的蛋白質的功能出發(fā),設計預期的蛋白質結構,推出相應的氨基酸序列,找到相應的脫氧核苷酸序列,故對Y進行改造以提高其熱穩(wěn)定性,需要找到第6位氨基酸中的堿基所在的基因位置,參照密碼子表,將第6位氨基酸甲的堿基替換為氨基酸乙的堿基。

練習冊系列答案
相關習題

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【題目】PCR擴增時需考慮高質量的基因組DNA模板以及反應體系中各種成分的優(yōu)化組合,相關敘述錯誤的是(

A.反應體系中模板DNA的量和純度影響PCR的成功與否

B.設計引物時需考慮引物的長度、堿基序列和GC含量

C.Taq酶的濃度過低會引起非特異性擴增產物量的增多

D.目標DNA的獲得取決于引物在模板DNA上的結合位置

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【題目】充分研磨慕尼黑酵母,過濾得到不含酵母細胞的汁液,往其中加入蔗糖溶液并密封一段時間后,發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出和酒精產生。相關分析,不正確的是(

A.氣泡中的主要成分能使酸性重鉻酸鉀溶液變成灰綠色

B.在正常酵母細胞中,酒精產生場所是細胞質基質

C.研磨過程破壞細胞結構,但不破壞酶的空間結構

D.實驗說明酶可以在缺乏活細胞的環(huán)境中發(fā)揮催化作用

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【題目】CRISPR-Cas9技術又稱為基因編輯技術,該技術在基因的上下游各設計一條向導RNA(向導RNA1,向導RNA2),將其與含有Cas9蛋白編碼基因的質粒一同轉入細胞中,向導RNA(gRNA)通過堿基互補配對可以定位與靶向基因結合,Cas9蛋白會使該基因上下游的DNA雙鏈斷裂,斷裂的基因上下游兩端的序列連接起來,從而實現(xiàn)了細胞中目標基因的敲除。回答下列問題:

1CRISPR-Cas9系統(tǒng)廣泛存在于細菌體內,推測該系統(tǒng)在細菌體內的作用是___________________

2)基因表達載體的啟動子位于________________,是RNA聚合酶識別和結合的部位。目的基因導入受體細胞后,成功產生了Cas9蛋白和gRNA。gRNA能夠定位靶向基因的原理是________________。

3Cas9蛋白會使該基因上下游的DNA雙鏈斷裂,由于________________,會將斷裂上下游兩端的序列連接起來,從而實現(xiàn)了細胞中目標基因的敲除。從根本上剔除老鼠細胞中的目標基因(肥胖基因),常選用________________作為改良對象,理由是________________________________________________。

4)科學家從癌癥患者血液中提取某種細胞,利用基因編輯技術加入一個幫助這種細胞定向清除癌細胞的新基因序列,然后再把這些細胞注入患者血液中,以達到殺死癌癥細胞的目的,這些細胞是人體的________________細胞,由于該細胞中的PD-1蛋白會引起免疫耐受,減弱對癌細胞的定向清除作用,臨床上可以通過 CRISPR-Cas9技術剔除________________,從而重新激活淋巴細胞對腫瘤細胞的攻擊能力。

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【題目】生物學家提出了“線粒體是起源于好氧細菌”的假說。該假說認為,在進化過程中原始真核細胞吞噬了某種好氧細菌形成共生關系,最終被吞噬的好氧細菌演化成線粒體。下列多個事實中無法支持該假說的是(  )

A.哺乳動物細胞的核DNA由雌雄雙親提供,而線粒體DNA則主要來自雌性親本

B.線粒體外膜的成分與真核細胞的細胞膜相似,而內膜則同現(xiàn)存細菌的細胞膜相似

C.高等植物細胞的核DNA與蛋白質結合呈線狀,而線粒體DNA裸露且主要呈環(huán)狀

D.真核細胞中有功能不同的多種細胞器,而線粒體中僅存在與細菌中類似的核糖體

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【題目】某動物的基因型為AaBb,這兩對基因獨立遺傳。若它的一個精原細胞經減數(shù)分裂后 產生的4個精子中,若不考慮交叉互換,有1個精子的基因型為Ab,那么另外3個的基因型分別是()

A. Ab、aBaBB. AB, aB、ab

C. abAB、ABD. AbAb、Ab

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【題目】將花生種子清水浸泡種植,胚細胞發(fā)生了一系列生理變化(如細胞分裂),對該過程的相關描述正確的是(

A.自由水含量增加,有機物和酶的種類都有所變化

B.胚細胞主要通過滲透作用吸水

C.CO2釋放量與O2的吸收量相等,種子一定只進行有氧呼吸

D.顯微鏡下觀察胚細胞,大部分細胞中出現(xiàn)染色體狀態(tài)

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【題目】釀酒離不開酵母菌,它是兼性厭氧型的生物。在有氧的條件下,進行有氧呼吸,大量繁殖;在無氧的條件下發(fā)酵產生酒精。請回答下列關于酵母菌的有關問題:

1)酵母菌產生酒精的場所是___________,培養(yǎng)酵母菌時,接種的方法有兩種,分別是:____________________。培養(yǎng)酵母菌的培養(yǎng)基中含有水、無機鹽、____________________等營養(yǎng)物質。

2)有人想利用酵母菌中的酶來直接釀酒,他設計了一個實驗方案,將酵母菌磨碎,再利用凝膠色譜法分離出酶,分離的原理是__________。然后他想用包埋法將其固定,結果發(fā)現(xiàn)效果不佳,原因可能是___________。你建議他應采用__________方法將該酶固定。

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【題目】小鼠是醫(yī)學研究中常用的實驗動物,科學家用小鼠做了如下研究。

1)實驗一:為了研究在體內發(fā)揮免疫功能的細胞,科學家先用大劑量放射線處理小鼠后,小鼠很容易被病原體感染,再用處理后的小鼠做了如下一系列實驗。

組別

處理

小鼠抗感染能力

檢測小鼠體內抗體

注射來自胸腺的淋巴細胞

得到一定恢復

注射來自骨髓的淋巴細胞

仍不能完全恢復

少量

同時注射來自胸腺和來自骨髓的淋巴細胞

基本恢復正常

大量抗體

根據(jù)上述信息,回答下列問題:

①被大劑量放射線處理的小鼠很容易被病原體感染,說明___________

②甲、乙兩組中注射的淋巴細胞主要是___________;

③丙組實驗中,小鼠體內產生大量抗體的原因是___________。

2)實驗二:為研究藥物RA病毒的治療效果,科學家用小鼠和相關材料設計了實驗進行研究。

實驗材料:若干健康的實驗小鼠,含藥物R的生理鹽水制劑生理鹽水、病毒A

實驗設計思路:______________________。

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