【題目】蚯蚓富含金屬硫蛋白(MT),能吸收土壤中的鎘,F(xiàn)通過基因工程技術(shù)把MT基因?qū)霟煵葜仓瓴⒏咝П磉_(dá),以清除土壤中的鎘。下圖是科學(xué)家培育轉(zhuǎn)MT基因煙草的流程圖。請回答下列問題:

(1)過程①是用提取的mRNA為材料來獲得cDNA,其原理是______________________。需要獲得MT基因的核苷酸序列,以便根據(jù)序列合成_____________用于PCR擴(kuò)增。

(2)過程②分別用兩種限制酶剪切MT基因和質(zhì)粒,使_________________,保證了MT基因與質(zhì)粒定向連接。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是____________。

(3)過程③可以利用__________處理農(nóng)桿菌,以利于重組質(zhì)粒進(jìn)入。在培育轉(zhuǎn)MT基因煙草的過程中,農(nóng)桿菌的作用是_____________________________________

(4)為檢測煙草植株中是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用_________________________與提取出的煙草mRNA雜交,看是否出現(xiàn)雜交帶。

【答案】在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則來合成cDNA 引物 MT基因、質(zhì)粒片段的兩端產(chǎn)生不同的黏性末端 磷酸二酯鍵 Ca2+ 農(nóng)桿菌能感染煙草,將MT基因轉(zhuǎn)移到煙草受體細(xì)胞中 標(biāo)記的MT基因作探針

【解析】

識(shí)圖分析可知,圖示表示科學(xué)家培育轉(zhuǎn)MT基因煙草的流程圖,圖中①過程是以mRNA為模板合成cDNA的過程,即逆轉(zhuǎn)錄法,該過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用;圖中②過程為構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程,需要限制酶切割磷酸二酯鍵產(chǎn)生末端,同時(shí)需要DNA連接酶將切開的DNA分子片段之間的磷酸二酯鍵恢復(fù),從而形成重組質(zhì)粒;過程③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌的過程,一般采用感受態(tài)細(xì)胞法處理,用一定濃度的Ca2+溶液處理農(nóng)桿菌,使其處于感受態(tài),便于吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。然后再用農(nóng)桿菌侵染煙草的細(xì)胞,在農(nóng)桿菌T-DNA的作用下將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體的DNA上,完成轉(zhuǎn)化過程。檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可以采用DNA分子雜交法,檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄可以采用分子雜交法,檢測目的基因是否翻譯,采用抗原-抗體雜交法。

1)根據(jù)以上分析可知,過程①是通過逆轉(zhuǎn)錄法獲取目的基因的過程,原理是在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,以mRNA為模板按照堿基互補(bǔ)配對原則來合成cDNA。在PCR擴(kuò)增的過程中,需要獲得MT基因的核苷酸序列,以便根據(jù)序列合成引物。

2)過程②分別用兩種限制酶剪切MT基因和質(zhì)粒,選擇兩種限制酶切割可以使MT基因、質(zhì)粒片段的兩端產(chǎn)生不同的黏性末端,防止自身的環(huán)化和目的基因與質(zhì)粒之間的反向連接,保證了MT基因與質(zhì)粒定向連接。構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí),DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。

(3)過程③是將重組質(zhì)粒導(dǎo)入農(nóng)桿菌的過程,一般采用感受態(tài)細(xì)胞法,用一定濃度的Ca2+溶液處理農(nóng)桿菌,使其處于感受態(tài),以利于重組質(zhì)粒進(jìn)入。在培育轉(zhuǎn)MT基因煙草的過程中,利用了農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,即在農(nóng)桿菌T-DNA的作用下將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞染色體的DNA上,完成轉(zhuǎn)化過程。

(4)為檢測煙草植株中是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA,可用分子雜交法,即以標(biāo)記的MT基因作探針,與煙草細(xì)胞中提取出的總mRNA進(jìn)行雜交,如果產(chǎn)生雜交帶即說明完成了轉(zhuǎn)錄過程。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】豌豆種子子葉黃色(Y)對綠色(y)是顯性,形狀圓粒(R)對皺粒(r)是顯性。某人 用黃色圓粒和黃色皺粒進(jìn)行雜交,發(fā)現(xiàn)后代出現(xiàn) 4 種表現(xiàn)型,統(tǒng)計(jì)如圖所示,以下分析錯(cuò)誤的是( )

A. 親本的基因型是YyRr和Yyrr。

B. 在雜交后代F1中,非親本類型占的比例是 1/4。

C. F1中黃色圓粒豌豆的基因型是YYRrYyRr。

D. 若使F1中黃色圓粒豌豆和綠色皺粒豌豆雜交,則F2中黃色圓粒所占的比例為1/6。

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【題目】雙脫氧核苷三磷酸(ddNTP)與脫氧核苷三磷酸(dNTP)的結(jié)構(gòu)如圖所示。已知ddNTP按堿基互補(bǔ)配對的方式加到正在復(fù)制的子鏈中后,子鏈的延伸立即終止。某同學(xué)要通過PCR技術(shù)獲得被32p標(biāo)記且以堿基“C”為末端的、不同長度的子鏈DNA片段。在反應(yīng)管中已經(jīng)有單鏈模板、引物、DNA聚合酶和相應(yīng)的緩沖液等,還需要加入下列哪些原料

dGTP,dATP,dTTP,dCTP dGTP,dATP,dTTP

α32p標(biāo)記的ddCTP ④γ位32p標(biāo)記的ddCTP

A.①③B.①④C.②③D.②④

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【題目】如圖是某同學(xué)利用紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞做植物細(xì)胞的吸水與失水實(shí)驗(yàn)中所觀察到的 細(xì)胞圖,下列敘述正確的是

A.圖中2、4組成了細(xì)胞的原生質(zhì)層

B.圖中細(xì)胞正處于質(zhì)壁分離狀態(tài),此時(shí)6處溶液的濃度大于7

C.該細(xì)胞也是觀察DNARNA在細(xì)胞中的分布的良好材料,實(shí)驗(yàn)中可觀察到3被染成綠色

D.圖中7是細(xì)胞液,在細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離過程中,其吸水能力逐漸增強(qiáng)

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【題目】甲圖為北極凍原生態(tài)系統(tǒng)中部分生物構(gòu)成的食物網(wǎng)。乙圖為某一種群數(shù)量變化。請據(jù)圖回答:

(1)甲圖中雷鳥和狼之間的關(guān)系為_________。

(2)若第二營養(yǎng)級糞便中的能量為M,呼吸作用消耗的能量為R,用于自身生長、發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)的能量為N,則圖中第二營養(yǎng)級的同化量可表示為___________

(3)若乙圖種群為東亞飛蝗,應(yīng)控制其種群數(shù)量為__________(K1/K2/O),以有利于維持該地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。干旱能抑制一種絲狀菌(該菌造成蝗蟲患。┑纳L,若a點(diǎn)變化為干旱,則a點(diǎn)后東亞飛蝗種群數(shù)量變化曲線可能為_________(用圖中標(biāo)號I、Ⅱ、Ⅲ表示)。若乙圖種群為長江流域的野生揚(yáng)子鱷(處于最高營養(yǎng)級生物之一),當(dāng)種群數(shù)量在a點(diǎn)后的變化為曲線Ⅱ。且種群數(shù)量為K2時(shí),對野生揚(yáng)子鱷種群最有效的保護(hù)措施是_____________。

(4)假如北極狐的食物1/2來自雷鳥,1/8來自植物,且該系統(tǒng)能量從生產(chǎn)者到消費(fèi)者的傳遞效率為10%,從消費(fèi)者到消費(fèi)者的能量傳遞效率為20%,如果一定時(shí)期內(nèi),北極狐種群增 加的重量為80g,那么共消耗植物 _________g。

(5)詩句落紅不是無情物,化作春泥更護(hù)花”“螳螂捕蟬,黃雀在后,體現(xiàn)了生態(tài)系統(tǒng)的 __________功能。

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【題目】脂聯(lián)素是一種由脂肪細(xì)胞分泌的血漿蛋白,在對抗高血糖和降低脂肪沉積方面 作用顯著,回答下列問題。

(1)脂聯(lián)素mRNA在脂肪細(xì)胞的_________翻譯為多肽,然后進(jìn)入_________進(jìn)行加工,最后以 _________方式分泌到細(xì)胞外。

(2)為研究脂聯(lián)素對胰島素分泌量、血糖濃度的關(guān)系,科研人員對不同人群進(jìn)行了系 列的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:

肥胖個(gè)體通過適度運(yùn)動(dòng)進(jìn)行科學(xué)減肥,當(dāng)體重回歸到正常水平時(shí),胰島素分泌量將_________,血糖濃度_________(正常/不正常),脂聯(lián)素分泌_________(增加/降低/不變)。

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【題目】如圖1為某家族中甲、乙兩種單基因遺傳病的遺傳系譜圖,其中7號不攜帶致病基因。圖2I1體內(nèi)胰島素基因的表達(dá)過程示意圖。據(jù)圖回答下列問題:

1)圖1甲、乙兩種遺傳病中屬于伴性遺傳的是__________病,Ⅲ—10可產(chǎn)生___________種類型的卵細(xì)胞。若Ⅲ—8和Ⅲ—11婚配,后代患病的概率是__________。

2)圖2中①過程需要的酶是__________,核糖體在②上的移動(dòng)方向是__________°

3)胰島素基因中決定“”的模板鏈的堿基序列為______________。

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【題目】許多大腸桿菌的質(zhì)粒上含有lacZ基因,其編碼的產(chǎn)物β-半乳糖苷酶在X-galIPTG存在下,可以產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色,否則菌落呈現(xiàn)白色。基因工程中常利用該原理從導(dǎo)入質(zhì)粒的受體細(xì)胞中篩選出真正導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)胞,過程如下圖。請據(jù)圖回答:

1基因工程中,構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是

2限制酶EcoR的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—GAATTC—,Sma的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—CCCGGG—。圖中目的基因被切割下來和質(zhì)粒連接之前,需在目的基因的右側(cè)連接相應(yīng)的末端,連接的末端序列是 ,連接過程中需要的基本工具是

3轉(zhuǎn)化過程中,大腸桿菌應(yīng)先用 處理,使其處于能吸收周圍DNA的狀態(tài)。

4菌落的顏色為白色的是 ,原因是 。

5菌落中的目的基因是否能表達(dá),可采用的檢測辦法是 。

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【題目】脂肪與一種名為“羅丹明B”的物質(zhì)結(jié)合后,形成粉紅色物質(zhì)。脂肪酶能將脂肪分解成更小分子的脂肪酸和甘油后,粉紅色物質(zhì)會(huì)消失。某研究小組欲獲得耐高溫(80℃)的產(chǎn)脂肪酶細(xì)菌,從一溫泉底部附近獲取泥樣,經(jīng)過一系列的篩選工作獲得了耐高溫的高產(chǎn)脂肪酶菌株。回答下列問題:

1)由于在只以脂肪為碳源的培養(yǎng)基中微生物不易生長,該小組利用在基本培養(yǎng)基中添加脂肪和羅丹明B后來培養(yǎng)樣品中的微生物,則按功能分該培養(yǎng)基屬于________培養(yǎng)基。根據(jù)所學(xué)的知識(shí),如果不用羅丹明B作為染料,你還可以選擇___________作為染液。

2)接種后,應(yīng)將平板倒置放在____(“常溫37℃”/“高溫80℃”)條件下培養(yǎng),為什么?________。

3)若培養(yǎng)基上長出多個(gè)菌落(如圖所示),則優(yōu)先選擇___(填數(shù)字)菌株,原因是______。

4)經(jīng)過實(shí)驗(yàn),研究小組篩選到了一株能產(chǎn)耐高溫脂肪酶的細(xì)菌,為進(jìn)一步提高其脂肪酶的產(chǎn)量,可采用的育種方式是_________。

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