回答下列关于基因工程的问题:
如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图,所用载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导入细菌B后,其上的基因能得到表达,根据图示所给信息回答下列问题:
(1)将目的基因和质粒结合形成重组质粒时,用同一种限制性内切酶分别切割目的基因和质粒,露出相同的黏性末端,将切下的目的基因片段插入质粒的切口处再加入适量的 ,使质粒与目的基因结合成重组质粒。
(2)目前把重组质粒导入细菌细胞时,效率还不高;导入完成后得到的细菌,实际上有的根本没有导入质粒;有的导入的是普通质粒A;只有少数导入的是重组质粒。此处可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒:
将得到的细菌涂抹在一个含有 的培养基上,能够生长的就是导入质粒A或重组质粒的,反之则没有。此过程中体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件 ; 。
(3)若进一步鉴定证明细菌中导入的是普通质粒A还是重组质粒,将得到的细菌涂抹在一个含有
的培养基上培养,若细菌 ,则导入的是普通质粒。如果利用DNA分子杂交原理来证明此过程,应该用 作为探针。
(4)使体外重组的DNA分子转移到受体细胞内,主要是借鉴 的途径。
(5)目的基因表达成功后,“工程菌”明显不同于细菌D。从变异的来源看,此变异属于
。导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是什么? 。
荧光原位杂交可用荧光标记的特异
片段为探针,与染色体上对应的
片段结合,从而将特定的基因在染色体上定位。 请回答下列问题:
(1)
荧光探针的制备过程如图 1 所示,
酶玉随机切开了核苷酸之间的键,从而产生切口,随后在
聚合酶玉作用下,以荧光标记的为原料,合成荧光标记的
探针。
(2)图2 表示探针与待测基因结合的原理。 先将探针与染色体共同煮沸,使
双链中键断裂,形成单链。 随后在降温复性过程中,探针的碱基按照原则,与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子。 图中两条姐妹染色单体中最多可有条荧光标记的
片段。
(3)
分别代表不同来源的一个染色体组,已知
和
中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。 若植物甲(
)与植物乙(
)杂交,则其
有丝分裂中期的细胞中可观察到个荧光点;在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到个荧光点。
胰岛素
链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图 1 是该方法所用的基因表达载体,图2 表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白
分别表示-半乳糖苷酶与胰岛素
链融合的蛋白)。 请回答下列问题:
(1)图1 基因表达载体中没有标注出来的基本结构是。
(2)图1 中启动子是酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是。
(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有。
(4)茁-半乳糖苷酶与胰岛素
链或
链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于。
(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的
链或
链,且-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为。
(6)根据图2 中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。 你的推测结果是,理由是。
(8 分)人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃,可用来发酵处理秸秆,提高秸秆的营养价值。
为了增强发酵效果,研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株,并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答下列问题:
(1)在样品稀释和涂布平板步骤中,下列选项不需要的是(填序号)。
①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水
(2)在涂布平板时,滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是。
(3)向试管内分装含琼脂的培养基时,若试管口粘附有培养基,需要用酒精棉球擦净的原因是。
(4)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。 研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。 图中降解圈大小与纤维素酶的有关。 图中降解纤维素能力最强的菌株是(填图中序号)。
(5)研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株
1 和
4,在不同温度和
条件下进行发测得发酵液中酶活性的结果见下图,推测菌株更适合用于人工瘤胃发酵,理是。
(7 分)由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的苯丙氨酸代谢障碍,是一种严重的单基因遗传病,称为苯丙酮尿症(
),正常人群中每70 人有1 人是该致病基因的携带者(显、隐性基因分别用
表示)。 图1 是某患者的家族系谱图,其中Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3 及胎儿Ⅲ1(羊水细胞)的
经限制酶
玉消化,产生不同的片段(
表示千碱基对),经电泳后用苯丙氨酸羟化酶
探针杂交,结果见图2。 请回答下列问题:
(1)Ⅰ1、Ⅱ1 的基因型分别为。
(2)依据
探针杂交结果,胎儿Ⅲ1 的基因型是。 Ⅲ1 长大后,若与正常异性婚配,生一个正常孩子的概率为。
(3)若Ⅱ2 和Ⅱ3 生的第2 个孩子表型正常,长大后与正常异性婚配,生下
患者的概率是正常人群中男女婚配生下
患者的倍。
(4)已知人类红绿色盲症是伴
染色体隐性遗传病(致病基因用
表示),Ⅱ2 和Ⅱ3 色觉正常,Ⅲ1 是红绿色盲患者,则Ⅲ1 两对基因的基因型是。 若Ⅱ2 和Ⅱ3 再生一正常女孩,长大后与正常男性婚配,生一个红绿色盲且为
患者的概率为。
中国水仙是传统观赏花卉,由于其高度不育,只能进行无性繁殖,因而品种稀少。 为了探究中国水仙只开花不结实的原因,有研究者开展了染色体核型分析实验,先制作了临时装片进行镜检、拍照,再对照片中的染色体进行计数、归类、排列,主要步骤如下:
请回答下列问题:
(1)选取新生根尖作为实验材料的主要原因是。
(2)实验过程中用1
解离的目的是。
(3)该实验采用卡宝品红作为染色剂,与卡宝品红具有相似作用的试剂有(填序号)。
①双缩脲试剂②醋酸洋红液③龙胆紫溶液④秋水仙素溶液
(4)镜检时,应不断移动装片,以寻找处于期且染色体的细胞进行拍照。
(5)由右上图核型分析结果,得出推论:中国水仙只开花不结实的原因是。
(6)为了进一步验证上述推论,可以优先选用(填序号)作为实验材料进行显微观察。
①花萼②花瓣③ 雌蕊④ 花药⑤ 花芽