(8分)应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据资料和图解回答下列问题:
资料1:蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。
资料2:注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中,人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力,因而无需免疫接种,这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)过程①⑤所需要的工具酶有 ,构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由 、 、启动子、终止子等部分组成。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时,采用最多也最有效的方法是 。 通过①~④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器,从 中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)如果将过程③获得的早期胚胎进行如图分割,则操作正确的是 。
(4)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣,相比诱变育种和杂交育种方法,具有 和 等突出优点。
下图为单克隆抗体制备流程示意图。
(1)单克隆抗体制备技术的基础是。
(2)细胞融合是随机的过程,在HAT培养基上培养,目的是。在细胞培养过程中,培养液中需要添加无机盐,但要注意无机盐的,以保证生命活动的正常进行。
(3)为选育出能产生高特异性抗体的细胞,要将从HAT培养基上筛选出的细胞稀释到7~10个细胞/mL,每孔滴入0.1 mL细胞稀释液,其目的是_____________
_________________________________________________________________ 。
(4)若用15N标记的氨基酸培养能产生单克隆抗体的细胞,放射性物质在细胞结构中出现的先后顺序是_______________________________________________
_________________________________________________________________ 。
某竹芋科植物果实中含有一种甜蛋白,其甜度为蔗糖的三千倍,是理想的甜味剂。某研究小组试图把甜蛋白基因(目的基因)导入黄瓜中,以改良这种黄瓜的品质。获得转基因黄瓜植株的流程图如下,请回答:
(1)通过步骤①和②可人工合成目的基因,在步骤②中先以mRNA为模板在______
酶的作用下合成互补DNA,然后通过一系列实验从中筛选出基因。此外,还可以根据甜蛋白的氨基酸序列推测出序列,再用合成。
(2)通过技术,可以获得大量目的基因。利用该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成。
(3)导入了目的基因的叶片组织细胞经过步骤③和④_______
后形成了完整的植株,说明。
(4)可以通过技术检测黄瓜植株中是否含有甜蛋白。
烟草花叶病毒(TMV)是一种在烟草及蔬菜等经济作物中广泛传播的病毒,对农业生产造成很大的危害。研究者利用植物基因工程的方法将烟草花叶病毒外壳蛋白基因(CP基因)导入烟草并在转化的烟草植株中表达,使其获得对烟草花叶病毒的抗性。下图是转化烟草植株的培育流程,请回答:
(1)含有CP基因的cDNA文库是通过将TMV的RNA进行获得的。在对cDNA进行PCR扩增时,设计的引物自身不能含有序列。
(2)将CP基因导入土壤农杆菌质粒的,其原因是__________________
_________________________________________________________________ 。
(3)含重组质粒的土壤农杆菌与烟草叶共培养过程中,对烟草叶的处理要求是________________________________________。
(4)用含重组质粒的土壤农杆菌感染烟草叶成功后,共培养形成愈伤组织时的培养条件是必须。
(5)在诱导芽、根的培养基中需添加才能进行筛选,并要注意在不同的培养阶段需调整的比例。
根据相关知识,回答胡萝卜素提取和酶应用方面的问题:
(1)从胡萝卜中提取胡萝卜素时,通常在萃取前要将胡萝卜粉碎和,以提高萃取效率;水蒸气蒸馏法(填“适合”或“不适合”)胡萝卜素的提取,原因是___________________________________
__________________________________________________________________;
鉴定萃取物中是否含有胡萝卜素时,通常可采用法,并以_______样品作为对照。
(2)若要提高衣物上血渍的去除效果,可在洗衣粉中加入____________________
酶,因为该酶能将血红蛋白水解成可溶性的或;若要提高衣物上油渍的去除效果,洗衣粉中可添加酶;使用加酶洗衣粉时,水温过低或过高时洗涤效果不好的原因分别是________________
_________________________________________________________________。
低温蛋白酶是海洋嗜冷细菌分泌的酶类,最适温度在20℃左右,作为洗衣粉添加剂可在较低的温度下达到理想的洗涤效果。下图为分离可分泌低温蛋白酶的某种嗜冷菌的操作步骤,据图回答问题:
(1)分装前,对培养基要进行操作。为避免杂菌污染,要及时进行操作。
(2)将扩大培养后的深海微生物用法接种到含酪蛋白的固体培养基表面,在适宜条件下培养一段时间,挑出形成透明圈的单一菌落,即为初选出的嗜冷菌。从嗜冷菌分泌的蛋白质中分离出低温蛋白酶的最常用的方法是。
(3)为进一步检测分离出的低温蛋白酶的最适温度,将该菌按上图所示分5组分别置于中进行培养,组所对应的温度为最适温度。
(4)为提高酶的利用率,可以采用技术,常用的方法有____________。