题目列表(包括答案和解析)
回答下列I、II小题
I.(14分)“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物个体发育和病理过程中的作用,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
(1)在上述的“基因敲除技术”中,采用的生物工程技术有 。
(2)“基因敲隙技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞,可利用重组基因上的 进行检测。将失活靶基因导入胚胎干细胞的操作完成后,通常需要进行筛选,其原因是 。
(5)假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则其一个卵原细胞产生的卵细胞携带neoR基因的概率是__ 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为____ 。
II.(8分)菜豆种皮颜色由两对非等位基因A(a)和B(b)调控。A基因控制黑色素合成(A—显性基因一出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如右图:
(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中种皮为白色的个体基因型有 种,其中纯种个体大约占____。
(2)从F2取出一粒黑色种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其墓因型,将其与F1杂交,预计可能的实验结果,并得出相应的结论:
①若子代表现为__ __,则该黑色种子的基因型为 。
②若子代表现为_ ___,则该黑色种子的基因型为 。
回答下列I、II小题
I.“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物个体发育和病理过程中的作用,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
(1)在上述的“基因敲除技术”中,采用的生物工程技术有 。
(2)“基因敲隙技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞,可利用重组基因上的 进行检测。将失活靶基因导入胚胎干细胞的操作完成后,通常需要进行筛选,其原因是 。
(5)假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则其一个卵原细胞产生的卵细胞携带neoR基因的概率是__ 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为____ 。
II.菜豆种皮颜色由两对非等位基因A(a)和B(b)调控。A基因控制黑色素合成(A—显性基因一出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如右图:
(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中种皮为白色的个体基因型有 种,其中纯种个体大约占____。
(2)从F2取出一粒黑色种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其墓因型,将其与F1杂交,预计可能的实验结果,并得出相应的结论:
①若子代表现为__ __,则该黑色种子的基因型为 。
②若子代表现为_ ___,则该黑色种子的基因型为 。
回答下列I、II小题
I.(14分)“基因敲除”技术(通常叫基因打靶)的出现,可以准确地“敲除”DNA分子上的特定基因,以研究某一基因在生物个体发育和病理过程中的作用,从而为研究基因功能开辟了新途径。该技术的过程大致如下:
第一步:分离胚胎干细胞。从小鼠囊胚中分离出胚胎干细胞,在培养基中扩增。这些细胞中需要改造的基因称为“靶基因”。
第二步:突变DNA的体外构建。获取与靶基因同源的DNA片断,利用基因工程技术在该DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因),使该片段上的靶基因失活。
第三步:突变DNA与靶基因互换。将体外构建的突变DNA转移入胚胎干细胞,再通过同源互换,用失活靶基因取代两个正常靶基因中的一个,完成对胚胎干细胞的基因改造。
第四步:将第三步处理后的胚胎干细胞,转移到添加新霉素的培养基中筛选培养。
其基本原理如下图所示:
请根据上述资料,回答下列问题:
(1)在上述的“基因敲除技术”中,采用的生物工程技术有 。
(2)“基因敲隙技术”以胚胎干细胞作为对象是因为胚胎干细胞具有____性。
(3)在靶基因中插入neoR基因的目的是 。
(4)基因敲除过程中外源基因是否导入受体细胞,可利用重组基因上的 进行检测。将失活靶基因导入胚胎干细胞的操作完成后,通常需要进行筛选,其原因是 。
(5)假设经过上图表示的过程,研究者成功获得一枚“敲除”一个靶基因的胚胎干细胞,并培育成一只雌性克隆小鼠,则其一个卵原细胞产生的卵细胞携带neoR基因的概率是__ 。若该克隆雌鼠与普通小鼠交配,理论上该克隆雌鼠产下抗新霉素小鼠与不抗新霉素小鼠的比例为____ 。
II.(8分)菜豆种皮颜色由两对非等位基因A(a)和B(b)调控。A基因控制黑色素合成(A—显性基因一出现色素,AA和Aa的效应相同),B基因为修饰基因,淡化颜色的深度(B—显性基因—修饰效应出现,BB使色素颜色完全消失,Bb使色素颜色淡化)。现有亲代种子P1(纯种、白色)和P2(纯种、黑色),杂交实验如右图:
(1)①P1的基因型是____;F1的基因型是__ 。
②F2中种皮为白色的个体基因型有 种,其中纯种个体大约占____。
(2)从F2取出一粒黑色种子,在适宜条件下培育成植株。为了鉴定其基因型,将其与F1杂交,预计可能的实验结果,并得出相应的结论:
①若子代表现为__ __,则该黑色种子的基因型为 。
②若子代表现为_ ___,则该黑色种子的基因型为 。
由于在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,两位美国科学家和一位英国科学家分享了2007年的诺贝尔生理学或医学奖。这些发现导致了一种通常被人们称为“基因靶向”的强大技术。
所谓“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性DNA同源序列发生同源重组(指同源性强的外源DNA片段与宿主基因片段互补结合时,结合区的任何部分都有与宿主的相应片段发生交换的可能)的性质将一个结构已知但功能未知的基因去除,或用其他序列相近的基因取代,然后从整体观察实验动物,从而推测相应基因的功能。有了这种人为地把实验动物某一种有功能的基因完全缺失的技术,人们就可以瞄准某一特定基因,使其失去活性,进而研究该特定基因的功能。打个比方来说,使用“基因靶向”这具高精度瞄准镜,科学家们就能够精确瞄准任何一个基因,并对它进行深入研究。
(1)基因靶向技术需要使用的ES细胞的 高,能够分化出 、 、 存在稳定性差异的各种细胞,包括生殖细胞系。
(2)通过基因敲除,可以确定已知 的特定基因具有什么功能。
(3)同源重组实现的重组类似于减数分裂中 期的 现象。
(4)为什么基因敲入可以用于特定基因疾病的治疗? 。
(5)下列可以使用基因靶向技术进行治疗的疾病包括 。
A.21三体综合症 B.白化病 C.血友病 D.性腺发育不全
(6)在利用基因敲除技术研究小鼠某特定基因的功能的实验中,对照组的处理方法是
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