【題目】基因打靶技術是建立在基因同源重組技術以及胚胎干細胞技術的基礎上而發(fā)展起來的一種分子生物學技術。請結合圖示回答下列有關問題:

注:neor 是新霉素抗性基因;tk 基因的表達可以使無毒的丙氧鳥苷代謝為毒性物質(zhì),導致細胞死亡。

(1)將目的基因和與細胞內(nèi)靶基因同源的 DNA 片段都重組到__________上,構建打靶載體(基因表達載體)。

(2)打靶載體測序驗證正確后,利用__________酶,將之線性化,以提高重組率。通過__________技術將打靶載體導入胚胎干細胞,這樣打靶載體和與細胞內(nèi)靶基因同源的區(qū)段就有機會發(fā)生同源重組。

(3)為了篩選發(fā)生同源重組的細胞,可在培養(yǎng)液中加入__________。最后還需要通過__________技術鑒定同源重組的細胞(去除靶基因),將這樣的細胞通過動物細胞培養(yǎng)后,獲得大量打靶成功的細胞。其中, 暫時不用的細胞進行__________保存。

(4)將打靶成功的細胞注射入小鼠囊胚,移植到同種、__________的母鼠體內(nèi),一段時間后對受體母鼠進行妊娠檢查,確保其生下嵌合體小鼠。這種嵌合體小鼠長大后,體內(nèi)同時存在被“修飾”過的基因和未被“修飾”的基因。如果某些小鼠的__________(填“體細胞”或“生殖細胞”)恰巧被“修飾”過了,則它們的雜交后代中,就可能出現(xiàn)基因完全被“修飾”過的小鼠。

【答案】載體(或質(zhì)粒) 限制 顯微注射 新霉素和丙氧鳥苷 DNA分子雜交 液氮(或冷凍) 生理狀態(tài)相同(或經(jīng)同期發(fā)情處理) 生殖細胞

【解析】

基因工程技術的基本步驟:

1)目的基因的獲取:方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

2)基因表達載體的構建:是基因工程的核心步驟,基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

3)將目的基因?qū)胧荏w細胞:根據(jù)受體細胞不同,導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法;將目的基因?qū)雱游锛毎钣行У姆椒ㄊ秋@微注射法;將目的基因?qū)胛⑸锛毎姆椒ㄊ歉惺軕B(tài)細胞法。

4)目的基因的檢測與鑒定:分子水平上的檢測:①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術;②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術;③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術個體水平上的鑒定:抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

1)分析題圖可知,將目的基因和與細胞內(nèi)靶基因同源的DNA片段都重組到載體(或質(zhì)粒)上,構建打靶載體(基因表達載體)。

2)打靶載體測序驗證正確后,利用限制酶,將之線性化,以提高重組率。通過顯微注射技術導入胚胎干細胞,這樣打靶載體與細胞內(nèi)靶基因同源的區(qū)段就有幾率發(fā)生同源重組。

3neor是新霉素抗性基因,tk基因的表達可以使無毒的丙氧鳥苷代謝為毒性物質(zhì),導致細胞死亡,因此為了篩選發(fā)生同源重組的細胞,可在培養(yǎng)液中加入新霉素和丙氧鳥苷。最后還需要通過DNA分子雜交技術鑒定同源重組的細胞(去除靶基因),將這樣的細胞通過動物細胞(或克。┡囵B(yǎng)后,獲得大量打靶成功的細胞。其中,暫時不用的細胞進行液氮(或冷凍)保存。

4)將打靶成功的細胞注射入小鼠囊胚,移植到同種、生理狀態(tài)相同(或經(jīng)同期發(fā)情)的母鼠體內(nèi),一段時間后對受體母鼠進行妊娠檢查,確保其生下嵌合小鼠。這種嵌合體小鼠長大后,體內(nèi)同時存在被“修飾”過的基因和未被“修飾”的基因。如果某些小鼠的生殖細胞恰巧被“修飾”過了,則它們的雜交后代中,就可能出現(xiàn)基因完全被“修飾”過的小鼠。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】果蠅是很好的遺傳學實驗材料,某小組以果蠅為材料進行了下列相關實驗。

1)如果將孵化后4—7d的長翅果蠅幼蟲放在35-37℃環(huán)境下(正常培養(yǎng)溫度為25℃)處理6-24h,結果培養(yǎng)出的成蟲中出現(xiàn)了一定數(shù)量雌雄皆有的殘翅果蠅,這些殘翅果蠅在正常環(huán)境溫度下產(chǎn)生的后代仍然是長翅果蠅,此現(xiàn)象說明______________________________

2)實驗小組在對果蠅體細胞中的染色體和基因進行研究時,繪制出下圖所示圖像,有關說法正確的是_________(填寫字母序號)

A.此果蠅體內(nèi)除精子外,其余細胞內(nèi)均含有兩個染色體組

B.位于X染色體上的基因均能在Y染色體上找到相應的等位基因

C.若此果蠅一個精原細胞減數(shù)分裂產(chǎn)生了一個DX的精子,則另外三個精子的基因型為DY,dXdY

D.果蠅的一個染色體組含有的染色體是、、X、、、Y

3)已知果蠅中灰身與黑身、截剛毛與正常剛毛、對CO2敏感與對CO2有抗性為三對相對性狀,其中控制正常剛毛和截剛毛的基因位于XY染色體上,現(xiàn)選取果蠅的兩個純系品種進行兩組雜交,其雜交方式及結果如下:

雜交一:

P黑身、截剛毛灰身、正常剛毛

CO2敏感 × CO2有抗性

F1 灰身、正常剛毛、對CO2敏感

雜交二:

P灰身、正常剛毛黑身、截剛毛

CO2有抗性 × CO2敏感

F1 灰身、正常剛毛、對CO2有抗性

根據(jù)以上實驗結果分析回答:

CO2有抗性的性狀其遺傳方式屬于_________遺傳。研究發(fā)現(xiàn),果蠅對CO2有抗性產(chǎn)生的根本原因是控制對CO2敏感的基因上有一個堿基被替換,從而使相應蛋白質(zhì)的第151位絲氨酸被脯氨酸替代,已知絲氨酸的密碼子是UCU、UCC、UCA、UCGAGU、AGC,脯氨酸的密碼子是CCU、CCC、CCA、CCG,由此推測DNA模板鏈上決定第151號位氨基酸的有關堿基_____________________替換。

4)基因突變大多數(shù)對生物有害,甚至導致死亡。在做果蠅實驗時發(fā)現(xiàn)1只由于單基因突變從而表現(xiàn)突變性狀的雌蠅(簡稱為突變型),讓這只雌蠅與1只野生型的雄蠅進行交配(Y染色體上無相關基因),F1中野生型與突變型之比為21,且雌雄個體之比也為21。請你用遺傳圖解對這個現(xiàn)象進行解釋并作說明___________(相關基因用R、r表示,要求寫出親代的基因型、表現(xiàn)型以及子代所有的基因型和表現(xiàn)型。)

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖表示生物重要的儲能物質(zhì)A(糖類)水解后氧化分解的部分途徑,其中字母代表物質(zhì)、序號代表過程。下列敘述正確的是(

A.若物質(zhì)X是葡萄糖、Y是丙酮酸,則物質(zhì)A是淀粉

B.過程①②可發(fā)生在細胞質(zhì)基質(zhì)中,物質(zhì)M是酒精或乳酸

C.過程③發(fā)生在線粒體中,物質(zhì)NATP

D.過程①②有水的生成,過程③有[H]的消耗

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖是一種“生物導彈”的作用原理示意圖,沒有與腫瘤細胞結合的“生物導彈”一段時間后被機體清除。阿霉素是一種抗腫瘤藥,可抑制DNA和RNA的合成,對正常細胞也有一定毒性。下列說法不正確的是( )

A. 單克隆抗體是由雜交瘤細胞合成和分泌的

B. 活化阿霉素能抑制細胞中的DNA復制和轉錄過程

C. 在治療中,應先注射非活化磷酸阿霉素再注射生物導彈

D. 單克隆抗體特異性強,能減輕阿霉素對正常細胞的傷害

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】為防治荔枝蝽等植食性害蟲,減少農(nóng)藥的使用,有人對比研究了荔枝山綠豆復合種植園和荔枝單一種植園中各類昆蟲所占的百分比(甲圖),圖乙表示復合種植園生態(tài)系統(tǒng)中各成分之間的聯(lián)系,圖丙表示能量流經(jīng) F 營養(yǎng)級的示意圖(a、bc 表示能量)。請據(jù)圖回答:

1)據(jù)圖甲分析,復合種植園中害蟲明顯減少,原因是肉食性和寄生性昆蟲的比例增加,通過__________等種間關系,降低了植食性昆蟲的種群密度。

2)圖乙中缺少的箭頭是__________(用圖中字母表示)。碳在生物群落內(nèi)以_________的形式進行流動,煤是“ 高碳”能源,通過燃燒,碳主要以__________的形式進入大氣圈。

3)圖甲復合種植園中腐生性昆蟲對應圖乙的__________成分(填字母)。

4)圖丙中能量b 用于__________。若被 F 攝入的能量為 m kJ,其糞便量中能量為n kJ,c1 中的能量為 e kJ,b 的能量為 f kJ,則最終流入最高營養(yǎng)級的能量最多是__________。

5)假設圖中的 D 屬于珍稀瀕危物種,將其引入某動物園繁育的保護措施屬于__________

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】登革熱病人有皮疹、發(fā)燒、頭痛等癥狀,登革熱病毒可通過白色伊蚊傳播,圖是該病毒致病機理簡圖,請據(jù)圖回答問題:

(1)物質(zhì)甲為_________________,該物質(zhì)和抗體Ⅰ能促進______________,從而加重病癥。

(2)圖中血管通透性增大,致使病人的____________________外滲,引起組織水腫壓迫神經(jīng),興奮傳至______形成痛覺

(3)登革熱病人發(fā)熱是由于感染病毒后,“致熱源”直接作用于____________________中的體溫調(diào)節(jié)中樞,導致____________________激素的分泌量增加,使細胞代謝加快,體溫升高。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】缺乏腺苷酸脫氨酶( ada )基因的人體,不能夠抵抗任何微生物的感染,只能生活在無菌環(huán)境。科學家對患者的基因治療過程如圖,使患者的免疫功能得到了很好的修復。

1)若病毒 a 侵染人體細胞,引起人體發(fā)生相應的免疫反應是 _______。

2)從分子水平上來看,病毒 b 與病毒 a 的根本變化在于________。

3)為保障治療的安全性,科學家已將病毒 a 基因組 RNA 上編碼病毒球殼的蛋白基因一律刪除掉(基因編輯),以降低病毒的潛在風險。這種潛在的風險是指________。

4)如圖治療過程中,利用基因編輯技術對 T 淋巴細胞進行改造和修飾,然后再重新注入人體,會不會造成人類基因污染? ______。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】將某病毒的外殼蛋白(L1)基因與綠色熒光蛋白(GFP)基因連接,構建L-GFP融合基因,再將融合基因與質(zhì)粒連接構建下圖所示表達載體。圖中限制酶E1~E4處理產(chǎn)生的黏性末端均不相同。下列敘述不正確的是(

A.構建L1-GFP融合基因需要用到E1E2、E4三種酶

B.E1、E4雙酶切確保L1-GFP融合基因與載體的正確連接

C.GFP可用于檢測受體細胞中目的基因是否表達

D.將表達載體轉入乳腺細胞培育乳汁中含L1蛋白的轉基因羊

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】1表示含有目的基因DDNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列,圖2表示一種質(zhì)粒的結構和部分堿基序列,F(xiàn)有Msp ⅠBamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題:

1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由______連接。

2)若用限制酶Sma Ⅰ完全切割圖1DNA片段,產(chǎn)生的末端是_____末端,其產(chǎn)物長度為_____。

3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換,那么基因D就突變?yōu)榛?/span>d。從雜合子分離出圖1及其對應的DNA片段,用限制酶Sma Ⅰ完全切割,產(chǎn)物中共有_____種不同DNA片段。

4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行,形成重組質(zhì)粒,那么應選用的限制酶是_____。在導入重組質(zhì)粒后,為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌,一般需要用添加_____的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。經(jīng)檢測,部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達,其最可能的原因是_______________。

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