融合蛋白是通过DNA重组技术将两个或多个基因的编码区首尾连接,由同一调控序列控制合成的蛋白质。人的表皮生长因子受体(EGFR)是影响癌症发生发展的重要因素,它在肺癌、脑肿瘤等实体瘤中均有大量表达。天花粉蛋白(TCS)是重要天花粉的有效成分,具有抗肿瘤作用。下图是通过基因工程方法将人表皮生长因子基因(EGF)和TCS基因连接起来,利用大肠杆菌生成人表皮生长因子—天花粉蛋白融合蛋白的过程示意图。请回答:
(1)为了建立含有EGF的cDNA文库,应从健康人体的 细胞中提取总mRNA,通过 法合成cDNA。从cDNA文库中提取的EGF的长度比从基因组文库中提取的EGF短。利用 技术可以大量扩增EGF,该技术所利用的原理是 。
(2)在①过程中,应使用的限制酶是 ,在融合蛋白基因的首端还应
插入 ,它是 识别和结合的位点。
(3)在②过程中,首先用_________________处理大肠杆菌,使其转变为_________________细胞。
(4)应用___________________ _技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白。
(5) 单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微,而人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白疗效显著,其原因是 。
(6)某同学为了筛选插入目的基因的表达载体,将处理过的载体分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养,观察其增殖和表达情况。此设计方案是否合理, 请说明理由 。
(每空1分,共13分)
(1)表皮 反(逆)转录 PCR DNA双链复制
(2)BamHⅠ和SphⅠ 启动子 RNA聚合酶
(3)Ca2+ 感受态
(4)抗原--抗体杂交 (5)人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体(EGFR)特异性结合,从而使天花粉蛋白定向的作用于肿瘤细胞。
(6)不合理 表达载体不能在培养基上增殖和表达,只有导入大肠杆菌,才能增殖和表达。
解析试题分析:
(1)健康人体的表皮细胞中提取总mRNA,通过反(逆)转录法合成cDNA,可建立含有EGF的cDNA文库。利用PCR技术可以大量扩增EGF,原理是DNA双链复制。
(2)在①基因表达载体构建的过程中,据图分析,目的基因必需使用的限制酶是BamHⅠ和SphⅠ,在融合蛋白基因的首端还应插入启动子,它是RNA聚合酶识别和结合的位点,能驱动基因转录出信使RNA,最终获得所需要的蛋白质。
(3)在②将目的基因导入受体细胞的过程中,首先用Ca2+处理大肠杆菌,使其转变为感受态细胞。
(4)检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白,应采用抗原--抗体杂交技术。
(5) 单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微,而人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白疗效显著,其原因是人表皮生长因子能与肿瘤细胞表面的受体(EGFR)特异性结合,从而使天花粉蛋白定向的作用于肿瘤细胞。
(6)为了筛选出含有目的基因的表达载体,应该其导入大肠杆菌,分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养,观察增殖和表达。由于氨苄青霉素的抗性基因结构和功能完整,则含有受体目的基因的受体细胞在氨苄青霉素的培养基上能够繁殖;而目的基因的插入破环了四环素抗性基因,则在四环素的培养基上不能繁殖。
考点:基因工程。
点评:本题考查相对综合,是学生提升获取图示信息、审题、分析能力的较好选择。
科目:高中生物 来源:2013-2014学年河北衡水中学高三下期二调考试生物卷(解析版) 题型:综合题
根据所学生物学知识回答下列问题:
(1)若要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的??? 中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的?????? 上。
(2)目前临床上使用的红细胞生成素(一种糖蛋白,用于治疗肾衰性贫血)主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素(rhEPO)。检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体。分泌该单克隆抗体的
?????? 细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成,在融合过程中至少需要进行?? 次筛选。
(3)在“试管牛”的培育过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,最常用的激素是?? ??????? ??? 。从良种公牛采集的精子需?? ??? ? 后才能进行受精作用;防止多精入卵的两道屏障依次为?????? ???? 、 ?????????????? 。
(4)生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡。这体现了生态工程的什么原理???????????
A.协调与平衡原理????? B.物种多样性原理C.物质循环再生原理? D.整体性原理
(5)运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域。为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需从cDNA文库中获取,并与____________________等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体;再通过_________方法,将表达载体导入羊的______________,获得重组细胞。将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过_________处理的受体母羊子宫内。因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加__________。
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科目:高中生物 来源:2014届福建厦门大学附属科技中学高二下学期期中考试生物试卷(解析版) 题型:综合题
融合蛋白是通过DNA重组技术将两个或多个基因的编码区首尾连接,由同一调控序列控制合成的蛋白质。人的表皮生长因子受体(EGFR)是影响癌症发生发展的重要因素,它在肺癌、脑肿瘤等实体瘤中均有大量表达。天花粉蛋白(TCS)是重要天花粉的有效成分,具有抗肿瘤作用。下图是通过基因工程方法将人表皮生长因子基因(EGF)和TCS基因连接起来,利用大肠杆菌生成人表皮生长因子—天花粉蛋白融合蛋白的过程示意图。请回答:
(1)为了建立含有EGF的cDNA文库,应从健康人体的 细胞中提取总mRNA,通过 法合成cDNA。从cDNA文库中提取的EGF的长度比从基因组文库中提取的EGF短。利用 技术可以大量扩增EGF,该技术所利用的原理是 。
(2)在①过程中,应使用的限制酶是 ,在融合蛋白基因的首端还应
插入 ,它是 识别和结合的位点。
(3)在②过程中,首先用_________________处理大肠杆菌,使其转变为_________________细胞。
(4)应用___________________ _技术可检测大肠杆菌是否表达出融合蛋白。
(5) 单纯使用天花粉蛋白治疗癌症疗效甚微,而人表皮生长因子——天花粉蛋白融合蛋白疗效显著,其原因是 。
(6)某同学为了筛选插入目的基因的表达载体,将处理过的载体分别置于含有氨苄青霉素和四环素的培养基上培养,观察其增殖和表达情况。此设计方案是否合理, 请说明理由 。
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科目:高中生物 来源:2010~2011学年黑龙江大庆铁人中学高二下学期期中考试生物试卷 题型:综合题
转基因食品的安全性目前已成为人们争论的焦点之一,但这样并不能阻止转基因技术应用于生产实践的种种尝试,转基因小牛的诞生就是其中的一例。
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术,将人们的血清白蛋白基因导入乳牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下:
A.将人的血清白蛋白基因导入雌奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①
B.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中形成重组细胞②
C.电脉冲刺激重组细胞②,促使其形成早期胚胎
D.将胚胎移植到母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
(1)重组细胞①是通过转基因技术,实现了奶牛胚胎细胞中的DNA与_______________重组。
(2)重组细胞②是通过___________工程中的_____________技术,使重组细胞①的细胞核与去核牛卵细胞的细胞质融合。
(3)若将早期的胚胎分离成若干个胚胎细胞。让其分别发育成一头小牛,这些小牛的基因型________(完全相同. 部分相同.完全不同),这是因为________________________。
(4)利用转基因牛乳汁提取药物工艺简单,甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白基因移到动物如牛的膀胱上皮细胞中,利用转基因牛尿液生产提取药物比乳汁提取药物有更大优越性:处于不同发育时期的 性动物都可生产药物。
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科目:高中生物 来源:2012届吉林省高二下学期期中考试生物试卷 题型:综合题
(10分)转基因食品的安全性目前已成为人们争论的焦点之一,但这样并不能阻止转基因技术应用于生产实践的种种尝试,转基因小牛的诞生就是其中的一例。
人的血清白蛋白在临床上需求量很大,通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增,使人们对血液制品顾虑重重。如果应用基因工程和克隆技术,将人们的血清白蛋白基因导入乳牛细胞中,那么利用牛的乳汁生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如图:
A.将人的血清白蛋白基因导入雌奶牛胚胎细胞,形成重组细胞①
B.取出重组细胞①的细胞核,注入去核牛卵细胞中形成重组细胞②
C.电脉冲刺激重组细胞②,促使其形成早期胚胎
D.将胚胎移植到母牛的子宫中,最终发育成转基因小牛。
(1)重组细胞①是通过_________工程中的转基因技术,实现了奶牛胚胎细胞中的DNA与人体蛋白质基因重组。
(2)重组细胞②是通过________工程中的___________技术,使重组细胞①的细胞核与去核的牛卵细胞融合。
(3)若将早期的胚胎分离成若干个胚胎细胞。让其分别发育成一头小牛,这些小牛的基因型完全相同,这是因为_________________________________。
(4)实验过程中,重组细胞①的细胞核需要植入到“去核牛卵细胞”中,原因有 ( )
A.卵细胞的细胞个体较大,易于操作
B.卵细胞的细胞核染色体数目比较少,容易取出
C.利用卵细胞质诱导和激发重组细胞②的“全能性”
D.只有是生殖细胞,才能在母牛子宫中形成胚胎
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