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6.天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类,用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用.研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌,获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精.请回答下列问题:
(1)将淀粉酶基因切割下来所用的工具是限制酶(限制性内切酶),用将淀粉酶基因DNA连接酶与载体拼接成新的DNA分子,下一步将该DNA分子导入受体细胞,以完成工程菌的构建.
(2)若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌,可采用的检测方法是DNA分子杂交技术;若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶,可采用抗原-抗体杂交或淀粉酶活性检测.

分析 1、基因工程操作的工具是限制性内切酶、DNA连接酶和运载体.
2、基因工程操作的步骤为提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表达.
3、目的基因的检测有多种手段,如①DNA分子杂交技术;②分子杂交技术;③抗原-抗体杂交技术.
4、运载体通常用动植物病毒和质粒,质粒通常为小型环状的DNA分子.
5、重组DNA分子受体细胞的机率比较小,对是否导入和表达还需要进行检测.

解答 解:(1)将目的基因(淀粉酶基因)切割下来所用的工具是限制酶,将淀粉酶基因和运载体连接起来需要DNA连接酶,之后将重组DNA分子导入受体细胞,以完成工程菌的构建.
(2)检测目的基因是否导入受体细胞,可采用DNA分子杂交技术;要鉴定目的基因是否翻译成蛋白质,可采用抗原抗体杂交技术;因为该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基,水解淀粉后的区域,遇碘不再变蓝色,产生透明圈.所以也可以通过检测淀粉酶活性来检测目的基因是否翻译成蛋白质,即将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上,培养一定时间后,加入碘液检验,并检验工程菌菌落周围是否出现透明圈.
故答案为:
(1)限制酶(限制性内切酶) DNA连接酶 导入受体细胞
(2)DNA分子杂交技术 抗原-抗体杂交或淀粉酶活性 会

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的工具和操作步骤,能应用基因工程技术培育获得的酿酒酵母工程菌,属于考纲识记和理解层次的考查,这类试题需要考生在平时的学习过程中学会构建知识网络结构.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源:2015-2016学年河南省高一上期末生物试卷(解析版) 题型:选择题

(2015秋•郑州校级期末)下列生物学实验中,均需要借助染色剂染色和显微镜观察的是( )

①观察DNA和RNA在细胞中的分布

②检测生物组织中的蛋白质

③观察叶肉细胞中的叶绿体

④观察细胞中的线粒体

⑤探究影响酶活性的条件

⑥探究植物细胞的吸水和失水实验

⑦绿叶中色素的提取与分离

⑧观察根尖分生组织细胞的有丝分裂.

A.①③⑥ B.①④⑧ C.②⑤⑦ D.③④⑧

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科目:高中生物 来源:2015-2016学年河北省邯郸市上期中生物试卷(解析版) 题型:综合题

(2015秋•邯郸校级期中)如图是八月份某一晴天一昼夜中棉花植株的CO2吸收和释放曲线.请回答:

(1)该图显示,在一昼夜内,影响曲线变化的主要因素是

(2)在曲线的 段,棉花植株同时进行光合作用和呼吸作用.

(3)在曲线的c点,此时植物既无吸收CO2,也无释放CO2,原因

(4)自c后到g点前,棉花植株表现为吸收CO2,利用CO2的细胞器是 .在e处,曲线明显下降,将阻碍 反应的进行.

(5)组成棉花纤维细丝的多糖是 ,该物质分子是由许多 分子连接而成的.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

14.利用乳腺生物反应器生产人的血清白蛋白,要将人的血清白蛋白基因和乳腺组织特异性表达的启动分子等调控组建重组在一起,构建基因表达载体,通过显微注射法方法导入哺乳动物的受精卵,将受精卵体外培养至囊胚期时,可用分割针分割部分滋养层细胞进行性别鉴定,将雌性胚胎植入母体,以确保培育的转基因动物能分泌乳汁.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

1.慢病毒载体是指以人类免疫缺陷病毒-1为来源的一种病毒载体.慢病毒载体系统主要由包装载体和转移载体组成,包装载体携带的基因能够控制合成病毒颗粒蛋白;转移载体上除有基因载体必须的元件外,还有目的基因、病毒包装、逆转录和整合所需基因.当转移载体和包装载体同时转染包装细胞后,进行病毒成分的合成和包装,最终收获到携带目的基因的“假病毒颗粒”.如图是科研人员利用慢病毒载体系统培育转基因荧光鼠的主要过程.请分析回答:

(1)基因工程中运用的基因载体必须的元件有启动子、终止子、复制原点、标记基因等.
(2)过程②利用了“假病毒颗粒”具有侵染性和能将DNA整合到受体细胞染色体DNA上特点.与正常病毒相比较,这种“假病毒颗粒”的主要特点是在宿主细胞中不能增殖(不具致病性).
(3)科学家利用ES细胞培育出转基因动物依据的主要原理是ES细胞具有发育的全能性,在利用合成培养基培养ES细胞时,还要加入血浆、血清等天然成分.
(4)经鉴定,某嵌合小鼠产生的配子中有$\frac{1}{2}$带有外源基因,请写出利用该嵌合小鼠培育纯合转基因小鼠的思路:让这只嵌合小鼠与普通小鼠杂交获得F1,再让F1中的转基因小鼠相互交配、鉴定、筛选嵌合转基因小鼠.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

11.如图为培育转基因小鼠的部分过程示意图.请回答下列问题.

(1)若需在短时间内获得较多的外源基因,通常采用PCR技术.
(2)图中的A细胞通常为受精卵细胞,将外源基因导入该细胞常用的方法是显微注射法.
(3)仔鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测,通过DNA分子杂交方法,检测出携带外源基因的小鼠.至于外源基因是否合成相应的蛋白质,可从转基因小鼠中提取蛋白质,并用相应的抗体进行抗原-抗体杂交,若有杂交带出现,则表明小鼠体内的外源基因已表达.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

18.某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因.利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图1所示,请回答下列问题.

(1)将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状(变异性状)的来源属于基因重组.
(2)在构建重组质粒时,应选用SalI和HindIII两种酶对质粒和抗盐基因的DNA进行切割,以保证重组DNA序列的唯一性.
(3)基因工程中的检测筛选是一个重要的步骤.为筛选出导入了重组质粒的农杆菌,图2表示运用影印培养法(使一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入了农杆菌.
培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外,培养基A和培养基B分别还含有氨苄青霉素、四环素(氨苄青霉素和四环素).从检测筛选的结果分析,含有目的基因的是4和6菌落中的细菌.为了确定抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的抗盐基因作探针进行分子水平检测,又要用一定浓度的盐水浇灌烟草植株(将烟草植株移栽到盐碱地中)的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

15.动物基因工程最令人兴奋的应用是建立生物反应器来生产重要医药产品.抗凝血酶Ⅲ蛋白是一种血浆糖蛋白,临床上主要用于血液性疾病的治疗.下图为培育转基因奶牛获得抗凝血酶Ⅲ蛋白的流程图.请回答下列问题:

(1)短时间内大量扩增抗凝血酶Ⅲ蛋白基因经常采用PCR技术.过程①是将抗凝血酶Ⅲ蛋白基因导入受精卵,该过程常用的方法是显微注射法.
(2)过程②包括早期胚胎培养(或“动物细胞培养”) 技术和胚胎移植技术;为获得多只与该转基因奶牛遗传物质相同的牛犊,在过程②还可使用胚胎分割技术.
(3)若要检测牛奶中是否含有抗凝血酶Ⅲ蛋白,可采用抗原-抗体杂交技术.
(4)如果检测发现抗凝血酶Ⅲ蛋白基因被成功导入了受精卵,但却没有检测到抗凝血酶Ⅲ蛋白的存在,那应该考虑分别位于目的基因首端的启动子和末端的终止子没有设计好,应从这方面进一步改善.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

16.材料一:人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素.所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素-COOH端加上KDEL内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解.将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素.
材料二:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性.
(1)材料一中基因工程操作是采用人工合成方法获得目的基因的.获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,这是因为密码子具有简并性(或一种氨基酸有多个密码子),基因序列不同,蛋白质可以相同.要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用PCR技术.
(2)根据上述描述,转基因操作时所用的载体是农杆菌的Ti质粒,载体上的T-DNA可以转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上.
(3)材料二属于蛋白质工程范畴.该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新蛋白质的技术.

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