目前基因工程所用的質(zhì)粒載體主要是以天然細(xì)菌質(zhì)粒的各種元件為基礎(chǔ)重新組建的人工質(zhì)粒,pBR322質(zhì)粒是較早構(gòu)建的質(zhì)粒載體,其主要結(jié)構(gòu)如圖一所示.請回答以下基因工程技術(shù)操作中的問題:

(1)構(gòu)建人工質(zhì)粒時不光要有抗性基因、復(fù)制原點(diǎn)等,還應(yīng)該具備RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,以驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄,該部位稱為
 

(2)獲取目的基因后可以用PCR技術(shù)擴(kuò)增.PCR儀器可以模擬DNA雙鏈在體內(nèi)的復(fù)制,所不同的是,PCR過程中的DNA聚合酶(taq酶)的
 
性比體內(nèi)的DNA聚合酶強(qiáng);而在PCR過程中通過加熱(90-95℃)達(dá)到的結(jié)果,和體內(nèi)DNA復(fù)制時所需
 
酶的作用相同.
(3)受體細(xì)胞不同,導(dǎo)入目的基因的方法也不同.如受體細(xì)胞是植物細(xì)胞,可選用
 
轉(zhuǎn)化法;如受體細(xì)胞是細(xì)菌,則先用Ca2+處理,將其轉(zhuǎn)化為一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱為
 
細(xì)胞.將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)且成功表達(dá)后,提取的產(chǎn)物還需進(jìn)行體外加工和改良,因?yàn)榇竽c桿菌缺乏
 
(細(xì)胞器),無法加工形成胰島素.
(4)pBR322分子中另有單個的BamHⅠ限制酶作用位點(diǎn),現(xiàn)將經(jīng)限制酶BamHⅠ處理后的質(zhì)粒與用另一種限制酶BglⅡ處理后得到的目的基因,通過DNA連接酶作用恢復(fù)
 
鍵,成功地獲得了重組質(zhì)粒,這說明限制酶BamHⅠ和限制酶BglⅡ的酶切產(chǎn)物具有
 

(5)為了檢測上述重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入原本無ampR和tetR的大腸桿菌,將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),得到如圖二的菌落.再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上,使絨布面沾上菌落,然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),得到如圖三的結(jié)果(空圈表示與圖二對照無菌落的位置).與圖三空圈相對應(yīng)的圖二中的菌落表現(xiàn)型是
 
,圖三結(jié)果顯示,多數(shù)大腸桿菌導(dǎo)入的是
 
質(zhì)粒.
考點(diǎn):基因工程的原理及技術(shù)
專題:
分析:分析題圖:菌落能在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基生存,說明了菌落含有抗氨芐青霉素基因;將沾上菌落絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),仍能生長,說明了菌落也含有抗四環(huán)素基因,不能生長的則不含抗四環(huán)素基因.
解答: 解:(1)基因表達(dá)載體的組成包括標(biāo)記基因(如抗性基因)、復(fù)制原點(diǎn)、啟動子、終止子和目的基因等,其中啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位,可以驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄.
(2)PCR過程是在較高環(huán)境中進(jìn)行的,需要熱穩(wěn)定DNA聚合酶(taq酶);在PCR過程中通過加熱(90-95℃)達(dá)到的結(jié)果,和體內(nèi)DNA復(fù)制時所需解旋酶的作用相同.
(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法;將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞,常用感受體細(xì)胞法,即先用Ca2+處理,將其轉(zhuǎn)化為一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài),這種細(xì)胞稱為感受態(tài)細(xì)胞.將人胰島素基因?qū)氪竽c桿菌內(nèi)且成功表達(dá)后,提取的產(chǎn)物還需進(jìn)行體外加工和改良,因?yàn)榇竽c桿菌是原核生物,其細(xì)胞中缺乏內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,無法加工形成胰島素.
(4)DNA連接酶的作用是恢復(fù)磷酸二酯鍵;經(jīng)限制酶BamHⅠ處理后的質(zhì)粒與用另一種限制酶BglⅡ處理后得到的目的基因可以形成重組質(zhì)粒,說明限制酶BamHⅠ和限制酶BglⅡ的酶切產(chǎn)物具有相同末端.
(5)圖二中的菌落能抗氨芐青霉素,將滅菌絨布按到圖二中培養(yǎng)基上,使絨布面沾上菌落,然后將絨布按到圖三含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),仍能生長的也能抗四環(huán)素,空圈為只能抗氨芐青霉素而不能抗四環(huán)素的.因此,圖三結(jié)果顯示,多數(shù)大腸桿菌既能抗氨芐青霉素,又能抗四環(huán)素,說明導(dǎo)入的是pBR322質(zhì)粒,而不是重組質(zhì)粒(重組質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因被切斷,不能表達(dá),因此含重組質(zhì)粒的大腸桿菌抗氨芐青霉素).
故答案為:
(1)啟動子     
(2)熱穩(wěn)定     解旋酶
(3)農(nóng)桿菌     感受態(tài)        內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體
(4)磷酸二酯       相同末端
(5)抗氨芐青霉素不抗四環(huán)素(或只抗氨芐青霉素)     pBR322
點(diǎn)評:本題考查了基因工程的相關(guān)知識,意在考查考生理解所學(xué)知識的要點(diǎn),把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力,及能會鑒別、選擇試題給出的圖表生物學(xué)信息,并能運(yùn)用這些信息,結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

基因工程基本操作流程如圖,請據(jù)圖分析回答:
(1)圖中A是
 

(2)在上述基因工程的操作過程中,一定遵循堿基互補(bǔ)配對原則的步驟有
 
.(填圖中序號)
(3)圖中的步驟
 
是基因工程的核心,其目的是使目的基因在受體細(xì)胞中
 
,并且可以遺傳給下一代,同時,使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用.
(4)從分子水平分析,不同種生物之間的基因能成功拼接主要理論依據(jù)是
 
,能夠成功表達(dá)說明了生物共用一套
 

(5)轉(zhuǎn)基因玉米獲得后,公眾在食物安全、生物安全和環(huán)境安全方面產(chǎn)生了爭議.食物方面公眾主要擔(dān)心轉(zhuǎn)基因生物會產(chǎn)生
 

(6)利用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對植酸酶進(jìn)行改造,使其具有較好的高溫穩(wěn)定性時,首先必須了解植酸酶的
 
,然后改變植酸酶肽鏈的
 
序列,從而得到新的植酸酶.

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科目:高中生物 來源: 題型:

用限制性內(nèi)切酶處理DNA獲得目的基因的過程中要( 。
A、將DNA“剪開“兩個切口,暴露出四個黏性末端“
B、將DNA“剪開“一個切口,暴露出兩個“黏性末端“
C、將 DNA“剪開“兩個切口,暴露出兩個“黏性末端“
D、將DNA“剪開“一個切口,暴露出 一個“黏性末端

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科目:高中生物 來源: 題型:

回答下列與基因工程有關(guān)的問題:
(1)切割DNA的工具是
 
酶,這類酶主要是從
 
中分離純化出來的.若切割形成的是平末端,則需要用
 
DNA連接酶連接.
(2)一個基因表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,還必須有
 
、
 
以及標(biāo)記基因等,標(biāo)記基因的作用是
 

(3)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是
 
,此外還可以采用
 
法和
 
 法.

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列關(guān)于生物工程相關(guān)知識的敘述,正確的是( 。
A、基因治療是將健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中
B、若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻,將目的基因?qū)氲酱竽c桿菌中,再轉(zhuǎn)入水稻細(xì)胞中
C、在基因工程的操作過程中,提取目的基因和剪切質(zhì)?梢杂貌煌南拗泼
D、人們已經(jīng)可以利用各種核酸限制性內(nèi)切酶與DNA連接酶,進(jìn)行任意的基因改造,創(chuàng)造出各種新的優(yōu)良品種

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科目:高中生物 來源: 題型:

細(xì)胞核的功能是
 
、
 

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科目:高中生物 來源: 題型:

分析下列內(nèi)容,并回答問題
試管號內(nèi)容物條件檢驗(yàn)
12mL淀粉溶液+2mL純唾液37℃+10min3滴碘液
22mL淀粉溶液+2mL清水37℃+10min3滴碘液
32mL淀粉溶液+2mL稀唾液37℃+10min3滴碘液
42mL淀粉溶液+2mL純唾液95℃+10min3滴碘液
52mL淀粉溶液+2mL純唾液+2mL濃HCL37℃+10min3滴碘液
62mL淀粉溶液+2mL H2SO437℃+10min3滴碘液
(1)試管內(nèi)容物變藍(lán)的試管是
 
;
(2)1號和2號試管比較,說明酶具有
 

(3)1號和3號試管比較,說明酶具有
 

(4)1號和4號試管比較,說明酶的活性受
 
影響
(5)1號和5號試管比較,說明
 

A.酶的活性受PH影響      B.酶具有專一性      C.酶具有高效性      D.酶具有穩(wěn)定性.

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列說法正確的是( 。
A、細(xì)胞間的信息傳遞與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)關(guān)系密切
B、細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)只能識別蛋白質(zhì)類的信號分子
C、細(xì)胞間的信息傳遞依賴于磷脂分子
D、細(xì)胞間的識別是通過彼此細(xì)胞膜上的磷脂分子相互融合實(shí)現(xiàn)的

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科目:高中生物 來源: 題型:

下列關(guān)于生長因子的敘述不正確的是( 。
A、生長因子是指微生物生長不可缺少的微量有機(jī)物
B、一般是酶、核酸的組成部分
C、自身不能合成,必須由外界補(bǔ)充
D、主要包括維生素、氨基酸和堿基等

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