2.原理:基因改造. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

“基因靶向”技术是指利用分子生物学的原理和方法对生物体外源DNA进行定向修饰,并使修饰后DNA与基因组同源序列发生重组,将其所携带的经过改造的遗传信息传给子代生物的过程。美英两位科学家因利用这项技术使小鼠体内的特定基因失去活性,培育出研究价值极高的“基因敲除小鼠”而获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖。具体过程如下图,请据图回答下列问题:

(1)修饰后的外源DNA能和其他生物的DNA发生重组依据的原理是________________。
(2)为了能筛选打靶重组的细胞,打靶载体的构建必须具有________________。
(3)若某雌性小鼠患有伴X染色体遗传病,通过“基因靶向”技术将经过改造后的目的基因导入到了雌性小鼠的一条X染色体后,其与正常雄性个体杂交后,产生的子代中雄性个体有半仍表现出某遗传病,则控制小鼠的此遗传病的基因为______性(填“显”或“隐”);若通过“基因靶向”技术将经过改造后的目的基因导入到了雄性小鼠的一条X染色体上后,其与患病的雌性个体杂交后,产生的子代中雌性个体都正常,则控制小鼠的此遗传病的基因最可能为______性(填“显”或“隐”)
(4)基因敲除小鼠的培育过程涉及的现代工程技术手段有__________________;请说出这项技术可能的一项用途?____________________________。
(5)若打靶载体上连接的经过改造的外源DNA原来的两侧各有一个能被限制酶识别的序列:-G↓CATCC-,请画出此外源DNA经限制酶切割后所形成的DNA片段过程图。___________________________。

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“基因靶向”技术,指的是应用DNA同源重组原理,通过一定的载体,用设计好的目的基因替代靶基因,从而达到使靶基因功能丧失的目的。借助这一技术,科学家可以用小鼠进行实验,使其体内的某项特定基因丧失功能,以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过程,请回答有关问题:
(1)获取目的基因。
①经过修饰使靶基因的功能改变或丧失就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的X酶蛋白的目的基因,可以根据此蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造,这一技术叫做___________。
②为了提高实验成功率,需要通过_________技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。
(2)构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成,除了目的基因以外,还必须有________基因,以便于细胞的筛选。质粒具有的一至多个__________位点,使目的基因插入其中成为可能,因此常被选作运载体。
(3)将基因表达载体导入ES细胞,并从中筛选,然后培育出小鼠。
①由ES细胞培育出小鼠的过程中,主要应用了________技术和________技术。
②为了确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组,可通过观察小鼠的性状来检测,这属于________水平的鉴定。
③获得胚胎干细胞(ES细胞)。实验一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞,这是因为ES细胞具有_________。请举出一例获取ES细胞的常用方法:_____________。
(4)上述基因工程过程中,属于核心步骤的是____________。

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“基因靶向”技术,指的是应用DNA同源重组原理,通过一定的载体,用设计好的目的基因替代靶基因,从而达到使靶基因功能丧失的目的。借助这一技术,科学家可以用小鼠进行实验,使其体内的某项特定基因丧失功能,以帮助人们找到治疗疾病的有效方法。下面是该实验的基本过程,请回答有关问题:

(1)获得胚胎干细胞(ES细胞)。实验一般采用ES细胞作为目的基因的受体细胞,这是因为ES细胞具有发育的________。请举出一例获取ES细胞的常用方法: ____________________________________。

(2)获取目的基因。

①目的基因是靶基因的同源片段。经过修饰使靶基因的功能改变或丧失,就可获得目的基因。如果要获得活性降低了的X酶蛋白的目的基因,可以根据此蛋白的结构及功能进行X酶基因的改造,这一技术叫做________。

②为了提高实验成功率,需要通过________技术扩增目的基因,以获得目的基因的大量拷贝。

(3)构建基因表达载体。一个基因表达载体的组成,除了目的——基因以外,还必须有________基因,以便于细胞的筛选。质粒具有的一至多个________位点,使目的基因插人其中成为可能,因此常被选作运载体。

(4)____________________,并从中筛选,然后培育出小鼠。

①由ES细胞培育出小鼠的过程中,需要采用________技术和________技术。

②为了确定该小鼠体内是否成功发生了基因的同源重组,可通过观察小鼠的性状来检测,这属于________水平的鉴定。

 

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回答基因工程中的有关问题:(15分)

Ⅰ.限制酶是基因工程中的重要工具酶,下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:

(1)一个图甲所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后,分别含有       个和_______ 个游离的磷酸基团?

(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越        

(3)与只使用EcoR I相比较,使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止         

Ⅱ.原核生物(如大肠杆菌)是基因工程中较理想的受体细胞,它们具有一些其他生物没有的特点:①繁殖快②多为单细胞③______________等优点.大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用_________处理细胞,使之成为_________­­___细胞,然后完成转化.

Ⅲ.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是__________,且一般将目的基因插入Ti质粒的____________中形成重组Ti质粒,这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上,科学家发现:这样得到的转基因植株,其目的基因的传递符合孟德尔遗传规律,则该转基因植株一般为___________子。若要避免基因污染,一般需将目的基因导入植物细胞的__________DNA中。

 

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回答基因工程中的有关问题:(15分)

Ⅰ.限制酶是基因工程中的重要工具酶,下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图甲、图乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:

(1)一个图甲所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后,分别含有       个和_______ 个游离的磷酸基团?

(2)若对图中质粒进行改造,插入的SmaⅠ酶切位点越多,质粒的热稳定性越        

(3)与只使用EcoR I相比较,使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止         

Ⅱ.原核生物(如大肠杆菌)是基因工程中较理想的受体细胞,它们具有一些其他生物没有的特点:①繁殖快②多为单细胞③______________等优点.大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用_________处理细胞,使之成为_________­­___细胞,然后完成转化.

Ⅲ.植物基因工程中将目的基因导入受体细胞最常用的方法是__________,且一般将目的基因插入Ti质粒的____________中形成重组Ti质粒,这样可将目的基因整合到受体细胞的染色体上,科学家发现:这样得到的转基因植株,其目的基因的传递符合孟德尔遗传规律,则该转基因植株一般为___________子。若要避免基因污染,一般需将目的基因导入植物细胞的__________DNA中。

 

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