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新型冠状病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原。研究人员为研制S蛋白疫苗,做了如下实验,请回答:

(1)过程①是______________,过程②是______________,过程③常用的方法是______________。

(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是____________________________,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是____________________。

(3)通过上述过程⑥得到的蛋白制备的疫苗比④效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是___________。

(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有____________________________。(答出一项即可)


答案


逆转录    基因表达载体的构建    钙离子诱导法    有一段已知的S基因的核苷酸序列    Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)    真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理    动物细胞融合、动物细胞培养    

【解析】

基因工程的基本操作程序

第一步:目的基因的获取

第二步:基因表达载体的构建

①目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

②组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点

第三步:将目的基因导入受体细胞

第四步:目的基因的检测和表达

①首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。

②其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。

③最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。

【详解】

(1)由图可知,过程①是RNA合成DNA的过程,为逆转录,过程②是基因表达载体的构建,过程③是把目的基因导入受体细胞,受体细胞为细菌,常用的方法是钙离子诱导法。

(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是有一段已知的S基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)。

(3)通过上述过程⑥是通过真核细胞得到的蛋白制备的疫苗比④细菌作为受体细胞得到的疫苗效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理。

(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有动物细胞融合、动物细胞培养。

【点睛】

本题考查基因工程的步骤等相关知识,意在考查学生获取处理信息的能力,分析和解决问题的能力,有一定的综合性。

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使用次数:178
更新时间:2020-11-20
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1.

新型冠状病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原。研究人员为研制S蛋白疫苗,做了如下实验,请回答:

(1)过程①是______________,过程②是______________,过程③常用的方法是______________。

(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是____________________________,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是____________________。

(3)通过上述过程⑥得到的蛋白制备的疫苗比④效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是___________。

(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有____________________________。(答出一项即可)

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题型:综合题
知识点:基因工程
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【答案】

逆转录    基因表达载体的构建    钙离子诱导法    有一段已知的S基因的核苷酸序列    Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)    真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理    动物细胞融合、动物细胞培养    

【解析】

基因工程的基本操作程序

第一步:目的基因的获取

第二步:基因表达载体的构建

①目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

②组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点

第三步:将目的基因导入受体细胞

第四步:目的基因的检测和表达

①首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。

②其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。

③最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。

【详解】

(1)由图可知,过程①是RNA合成DNA的过程,为逆转录,过程②是基因表达载体的构建,过程③是把目的基因导入受体细胞,受体细胞为细菌,常用的方法是钙离子诱导法。

(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是有一段已知的S基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)。

(3)通过上述过程⑥是通过真核细胞得到的蛋白制备的疫苗比④细菌作为受体细胞得到的疫苗效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理。

(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有动物细胞融合、动物细胞培养。

【点睛】

本题考查基因工程的步骤等相关知识,意在考查学生获取处理信息的能力,分析和解决问题的能力,有一定的综合性。

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类题推荐:
基因工程
难度:
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更新时间:2020-11-13
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1.

胚胎工程技术可用于良种奶牛的繁殖。请回答下列问题:

(1)用激素处理可促进良种奶牛超数排卵,对收集到的卵子长期保存时一般保存在______________中。显微受精技术借助显微操作仪可将精子直接注入卵子的细胞质中,因而不受精子数量和活力的限制,在这个过程中,注射针需要穿过卵子的____________(至少两项)等结构。

(2)在良种奶牛的繁殖过程中需要进行性别控制。一种方法是利用X精子和Y精子分离技术获取X精子,受精卵全部发育成雌牛。另一种方法是从囊胚上取少量____________,进行DNA分析鉴定性别。SRY基因是Y染色体的性别控制基因,在对取样胚胎细胞中的DNA进行PCR扩增后,用SRY特异性探针对扩增产物进行检测,出现阳性反应者,其胚胎为____________(填雌性或雄性)。

(3)胚胎分割可增加胚胎数量,在胚胎分割时应注意将内细胞团均分,原因是________________________________________________。

(4)良种奶牛胚胎移植的优点是____________________________________。移植胚胎不会与代孕母牛发生免疫排斥反应,因此,一般情况下,良种奶牛胚胎移植的成功率主要取决于____________________________________。

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题型:综合题
知识点:基因工程
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更新时间:2020-11-16
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1.

下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是

A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌

B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株

C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛

D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗

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题型:选择题
知识点:基因工程
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更新时间:2020-11-16
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1.

图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图,载体质粒P0具有四环素抗性基因(tetr)和氨苄青霉素抗性基因(ampr)。请回答下列问题:

(1)EcoRV酶切位点为,EcoR V酶切出来的线性载体P1为___________末端。

(2)用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增获得的目的基因片段,其两端各自带有一个腺嘌呤脱氧核苷酸。载体P1用酶处理,在两端各添加了一个碱基为___________的脱氧核苷酸,形成P2;P2和目的基因片段在__________酶作用下,形成重组质粒P3。

(3)为筛选出含有重组质粒P3的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到A、B、C三类菌落,其生长情况如下表(“+”代表生长,“﹣”代表不生长)。根据表中结果判断,应选择的菌落是__________(填表中字母)类,另外两类菌落质粒导入情况分别是_____、________________。

(4)为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒,拟设计引物进行PCR鉴定。图2所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置,PCR鉴定时应选择的一对引物是__________。某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段,原因是_______________。

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题型:填空题
知识点:基因工程
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更新时间:2020-11-17
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1.

枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。

(1)纤维素属于__________糖,因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖,该单糖是__________。

(2)对克隆到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白的氨基酸序列相同,这是因为____________________。

(3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma I和BamH I的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是__________。

 

(4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时,检测培养基中纤维素的含量。结果(图2)说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为____________________。

(5)预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用__________。(举一例)

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题型:综合题
知识点:基因工程
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使用次数:167
更新时间:2020-12-24
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1.

径柳匙叶草是一种泌盐植物。科研工作者将径柳匙叶草液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到棉花细胞内,获得了转基因耐盐棉花新品种。图1是获取的含有目的基因的DNA片段,Sau3AI、EcoRI、BamHI为三种限制酶,图中箭头所指为三种限制酶的切点;图2是三种限制酶的识别序列与酶切位点示意图;图3是土壤农杆菌中用于携带目的基因的Ti质粒结构示意图,请分析回答问题:

(1)将含有径柳匙叶草不同基因的DNA片段导入受体菌的群体中储存,再根据TaNHX2基因的特定核苷酸序列从中提取图1的片段,此法为从__________获取目的基因。

(2)不能在径柳匙叶草根尖分生区细胞中获得TaNHX2基因的mRNA,其原因是______________________________。

(3)若用BamHI切割图1所示的DNA片段,获得目的基因,则需选用_______切割图3所示质粒,以便构建基因表达载体,该方案的缺陷是_________。故切割图1所示DNA片段的最佳方案是选用____________酶。

(4)用上述最佳方案构建基因表达载体,所得重组质粒____________(选填“能”“不能”或“不一定能”)被BamHI切割。

(5)图3中,质粒上的抗生素抗性基因的作用是_________________________________。

(6)为了检测技术成果,科研工作者将转基因棉花种植在盐碱地,观察其生长状况,这属于___________________________水平的检测。

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题型:综合题
知识点:基因工程
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基因工程
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