请分析下面一项专利。
申请专利号 |
03109739.1 |
时间 |
2003.04.14 |
名 称 |
利用转基因番茄生产胰岛素的方法 |
公开号 |
1458161 |
公开日 |
2003.11.26 |
申请(专利权) |
林忠平 |
地 址 |
北京市北京大学 生命科学学院 |
发明(设计人) |
林忠平、倪挺、 陈溪、胡鸢雷 |
专 利 摘 要 |
本发明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密码子的原则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C端加上KDEL的内质网滞留序列。将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12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。 |
(1)此基因工程中,目的基因是 。将人工合成的DNA片段拼接在一起,所必需的工具酶是 。
(2)试分析在C端加上KDEL的内质网滞留序列的原因: 。
(3)农杆菌介导的方法是将目的基因与农杆菌的 结合构建 ;目的基因能否在番茄中稳定遗传的关键是 ;检测受体细胞中是否存在目的基因可采用 技术。
(9分)下图甲、乙分别是两类高等生物细胞的亚显微结构模式图。请据图回答
(1)如果将这两种细胞分别放入蒸馏水中,甲细胞的变化是__________,乙细胞的变化是__________。甲细胞是植物细胞的依据是____________________________。
(2)甲细胞能否用作观察有丝分裂的材料____(填能或否),原因是____________________ 。
(3)如果乙图所示的细胞是豚鼠的胰腺腺泡细胞,提供含放射性同位素15N的氨基酸作为合成胰蛋白酶的原料,则15N依次出现的结构是____________ (填编号)。
(4)在乙图中结构②与①⑤发生间接联系是通过____________________实现的。
光合作用的产物中,氧气、葡萄糖中的碳、葡萄糖中的氢、葡萄糖中的氧依次来自于
①水的分解;②气孔直接吸收;③二氧化碳;④叶绿素的分解
A.①②④③ | B.③①②④ | C.③①③① | D.①③①③ |
(10分)普通棉花中含β-甘露糖苷酶基因(GhMnaA2),能在纤维细胞中特异性表达,产生的β-甘露糖苷酶催化半纤维素降解,棉纤维长度变短。为了培育新的棉花品种,科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体,利用农杆菌转化法导入棉花细胞,成功获得转基因棉花品种,具体过程如下。请分析回答:
(1)①和②过程中所用的限制性内切酶分别是、。
(2)基因表达载体除了图示组成外,还应有终止子和。
(3)③过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用SmaⅠ酶和NotⅠ酶切正义基因表达载体获得0.05kb、3.25kb、5.95kb、9.45kb四种长度的DNA片段,则用NotⅠ酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是和。
(4)④过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中,在溶液环境中用酶来制备原生质体。转化后的细胞再通过形成植物体。
(5)导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对,从而抑制基因的表达,其意义是。
(10分)下图是某实验室做的通过动物纤维母细胞等获得单抗的实验研究。据图回答相关问题。
(1)X、Y、Z细胞的名称分别是、、_。
(2)①过程类似于植物组织培养技术中的过程。与纤维母细胞相比,诱导干细胞的全能性较。②过程的实质是。
(3)③过程中需用到的生物诱导剂是。
(4)④处需要筛选,其目的是。
(5)用32P标记的核苷酸的培养基培养Z细胞,细胞质中能测到32P的细胞器有和。
(6分)实验发现山核桃外果皮的提取物中富含多种生物活性成分,它们具有抗氧化损伤作用,可能有防护动物辐射损伤的作用。实验动物血液中超氧化物歧化酶(简称SOD,是O22-的天然消除剂)的活性可作为确定防护辐射损伤作用的效果标志之一。为探究山核桃外果皮提取物是否对接受过辐射的实验小鼠有防护作用,设计如下实验:
实验材料及试剂:生长发育状态相似的健康的未接受过辐射的小鼠10只、生理盐水、注射器、不同浓度(15g/mL、9g/mL、3g/mL)的山核桃外果皮提取液、SOD活性测定仪器。
实验步骤:
①取生长发育状态相似的健康的未接受过辐射的小鼠10只,随机分成5组,每组2只(不考虑性别的影响),分别标记为甲、乙、丙、丁、戊。
②甲、乙、丙三组每天分别注射15g/mL、9g/mL、3g/mL三种不同浓度的山核桃外果皮提取物10ml,丁、戊两组每天分别注射。
③5组小鼠在相同的适宜条件下培养15天后,甲、乙、丙、丁4组小鼠分别用相同剂量的60Coγ射线辐射处理,戊组。
④辐射后第5天,提取各组实验动物的血液,分别用SOD活性测定仪器测定各组实验动物血液中SOD的活性,记录、统计分析各组实验数据。
请回答下列问题:
(1)请完善上述实验步骤中空格内的有关内容。
(2)根据上述实验步骤,设计一个表格记录实验结果。
(3)预期的实验结果与结论:
①若甲、乙、丙三组SOD的活性平均值甲>乙>丙,且明显高于丁组,与戊组接近,说明山核桃外果皮提取液具有防护辐射损伤的作用,且浓度越大效果越好。
②若甲、乙、丙三组SOD的活性平均值差不多,且明显高于丁组,与戊组接近,说明山核桃外果皮提取液具有防护辐射损伤的作用,但与浓度无关。
③若,说明山核桃外果皮提取液不具有防护辐射损伤的作用。