阶段综合测评(三) (第3、4章)
一、选择题
1.下列关于限制酶的说法,正确的是( )
A.限制酶广泛存在于各种生物中,其化学本质是蛋白质
B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D.限制酶均特异性地识别含6个核苷酸的序列
2.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A.DNA连接酶连接的是两个DNA片段碱基对之间的氢键
B.DNA连接酶连接的是DNA单链上的磷酸和脱氧核糖
C.DNA连接酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端
D.E.coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来
3.以洋葱为材料进行DNA的粗提取与鉴定实验,下列相关叙述错误的是( )
A.可将洋葱换成哺乳动物的血液进行该实验
B.向含DNA的滤液中加入2 mol/L的NaCl溶液,有利于去除杂质
C.向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液,有利于获得较纯净的DNA
D.用二苯胺试剂鉴定DNA时进行沸水浴,有利于显色反应的发生
4.在基因工程中可利用PCR进行体外DNA片段的扩增,PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。下列说法错误的是( )
A.PCR利用了DNA热变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合
B.PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的
C.琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增的引物被核酸染料染色后,可在紫外灯下检测出来
D.DNA在琼脂糖凝胶中的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子大小和构象有关
5.某实验小组利用如图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体,将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是( )
A.图中的质粒用酶A切割后,会产生8个游离的磷酸基团
B.在构建重组质粒时,可用酶A和酶C切割质粒和目的基因
C.成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长
D.若用酶B和酶C切割,可以避免质粒的自身环化
6.用XhoⅠ和SalⅠ两种限制酶分别处理同一DNA片段(限制酶在对应切割位点一定能切开),酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列叙述错误的是( )
A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同
B.图1中被酶切的DNA片段是双链DNA
C.图2中泳道②可能是用XhoⅠ处理得到的酶切产物
D.用XhoⅠ和SalⅠ同时处理该DNA,电泳后得到7种产物
7.(2022·辽宁选择性考试)抗虫和耐除草剂玉米双抗12-5是我国自主研发的转基因品种。为了给监管转基因生物的安全提供依据,采用PCR方法进行目的基因监测,反应程序如图所示。下列叙述正确的是( )
A.预变性过程可促进模板DNA边解旋边复制
B.后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分
C.延伸过程无需引物参与即可完成半保留复制
D.转基因品种经检测含有目的基因后即可上市
8.我国科研人员将番木瓜环斑病毒(PRSV,一种单链RNA病毒)的复制酶基因转入番木瓜,培育出抗病毒番木瓜“华农一号”。“华农一号”能产生与PRSV的RNA形成局部双链的RNA,阻止病毒的复制。下列分析错误的是( )
A.培育抗病毒番木瓜“华农一号”需要用到植物组织培养技术
B.培育“华农一号”时,可以用不同的限制酶切割质粒和目的基因
C.PCR扩增复制酶基因时,反应体系中需加入逆转录酶和耐高温的DNA聚合酶
D.“华农一号”通过表达出复制酶使番木瓜获得对PRSV的抗性
9.胰岛素可用于治疗糖尿病,我国科学家打破国外技术垄断,研发了拥有自主知识产权的重组人胰岛素药物,下列叙述错误的是( )
A.用PCR技术扩增人胰岛素基因时,每次循环包括变性、复性、延伸三步
B.构建人胰岛素基因表达载体时,需使用限制性内切核酸酶和DNA连接酶
C.大肠杆菌细胞经Ca2+处理后,更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体
D.抗原—抗体杂交法不能检测人胰岛素基因表达载体是否导入大肠杆菌细胞
10.从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是( )
A.合成编码目的肽的DNA片段
B.构建含目的肽DNA片段的表达载体
C.依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽
D.筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽
11.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切割位点是;限制酶Ⅱ的识别序列和切割位点是。据图判断下列操作正确的是( )
A.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
B.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割
C.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
D.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
12.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,如图表示限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ( )、EcoRⅠ( )和Sau3AⅠ()。下列对目的基因和P1噬菌体载体的切割操作最精确的是( )
A.用EcoR Ⅰ切割
B.用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割
C.用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割
D.用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割
13.大引物PCR定点突变常用来研究蛋白质结构改变导致的功能变化。单核苷酸的定点诱变仅需进行两轮PCR反应即可获得,第一轮加诱变引物和侧翼引物,第一轮产物作第二轮PCR扩增的大引物,过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.两轮PCR过程中退火时的温度一样
B.单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因重组
C.第二轮PCR所用的引物都是第一轮PCR的产物DNA的两条链
D.利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程
14.基因工程产物不可能存在的安全性问题是( )
A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交可能导致自然种群被淘汰
B.转基因生物释放到环境中,可能会对生物多样性构成威胁
C.目的基因(如抗虫基因)本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.标记基因(如抗生素抗性基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
15.随着生物技术的进步,相关成果不断涌现,人们对它的安全性、与伦理道德碰撞而带来的困惑和挑战也与日俱增,下列叙述错误的是( )
A.通过转基因技术可减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期
B.试管婴儿技术和“设计试管婴儿”都需要对胚胎进行遗传学诊断
C.我国禁止生殖性克隆,不允许进行任何生殖性克隆人实验
D.生物武器致病能力强,我国反对生物武器及其技术和设备扩散
16.下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径,据图判断下列说法不正确的是( )
A.过程①需要限制酶和DNA连接酶
B.受体细胞A一般选用乳腺细胞
C.受体细胞B通常为莴苣的体细胞
D.三种方法得到的胰岛素结构不完全相同
二、非选择题
17.(12分)根据基因工程的有关知识,请回答下列问题:
(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有________和________。
(2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:
AATTC……G
G……CTTAA
为使载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切核酸酶切割,该酶必须具有的特点是_____________ _____________________________________________________________________。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶主要有两类,即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)逆转录作用的模板是________,产物是__________。若要在体外获得大量逆转录产物,常采用PCR技术。
(5)基因工程中除质粒外,________和________也可作为载体。
18.(12分)某一质粒载体如图所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后,与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。请回答下列问题:
(1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有___________(答出两点即可)。而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是__________________________________________;并且__________________和__________________________的细胞也是不能区分的,其原因是____________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________。
在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有________的固体培养基。
(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自________。
19.(12分)他汀类药物是目前应用广泛、效果理想的降脂药物,醇脱氢酶是该药物催化合成过程中的关键酶。研究人员对酿酒酵母醇脱氢酶基因进行PCR,并将其导入大肠杆菌BL-21中,构建重组醇脱氢酶工程菌,利用LB培养基可大量生产醇脱氢酶。请回答下列问题:
(1)对酿酒酵母醇脱氢酶基因进行PCR时,需要先设计引物,引物应选择图1中的________________。
(2)PCR反应过程如图2所示,其中58 ℃复性45 s的目的是________________。耐高温的DNA聚合酶在图2中的________________过程中发挥作用。
(3)pET-28b质粒(图3)中a区段表示的是________________结构,a区段的作用是________________。构建重组质粒时最好选用限制酶_____________________。将重组质粒导入BL-21中后,培养在含有________________的LB固体培养基上,以达到筛选的目的。
限制酶 识别序列
Nco Ⅰ C↓CATGG
Xho Ⅰ C↓TCGAG
EcoR Ⅰ G↓AATTC
(4)通常采用________________的方法,检测工程菌BL-21是否生产出了醇脱氢酶。
20.(14分)我国约在7 000年前就开始种植水稻,现在水稻已经成为我国广泛种植的重要作物。提高水分利用效率对于旱作水稻的生产有重要意义。科学家从拟南芥中获取功能基因HARDY(HRD),并将其转入水稻中过量表达,提高了水稻的水分利用效率。请回答下列问题:
(1)科学家在获取拟南芥HRD基因过程中,采用了增强子作为筛选工具。增强子是一段能增强与其相连基因转录的DNA序列,将增强子插入基因组中可得到若干个突变株系。增强子插入基因外部,可获得基因________突变株;增强子插入基因内部,可获得基因________突变株。
(2)提取拟南芥总RNA,经________过程获得总cDNA,利用PCR技术选择性扩增HRD基因的cDNA。以上过程依次需要用到________和________两种工具酶。
(3)将HRD基因的cDNA插入Ti质粒的__________上构建重组载体,利用农杆菌侵染水稻细胞并将HRD基因的cDNA整合到水稻细胞染色体上。为了便于转基因植物的筛选,重组Ti质粒中必须包括________。
(4)在干旱条件下,野生型(WT)和HRD基因增强表达的转基因水稻植株A、B(HRDA、HRDB)的根生物量(根系干重)及叶片蒸腾速率的测定结果如图所示。据图分析转基因水稻耐旱能力增强的原因包括________________________和__________________。
图1 图2
21.(10分)在医药领域,单克隆抗体在疾病诊断和病原体鉴定中发挥重要作用,但鼠源的单抗容易在人体内引发人抗鼠抗体反应(HAMA),从而削弱其治疗的有效性。科学家对鼠源杂交瘤抗体进行改造,生产出效果更好的鼠—人嵌合抗体,主要流程如下图所示。请回答下列问题:
(1)抗体由两条L链和两条H链组成,每条链都含V区和C区,其中决定抗体特异性的是________区。
(2)获取VL基因和VH基因时,通常先从生长状态良好的杂交瘤细胞中提取________,再通过逆转录法来合成。图中的Sp2/0细胞最可能是________细胞。
(3)为了便于嵌合基因与载体连接,需在扩增嵌合基因时在引物的________端加上特定的限制酶切割位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制酶切割位点,主要目的是_________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)上述基因表达载体中,除含有嵌合基因外,还应含有启动子和___________(答出两个即可)。
阶段综合测评(三)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
B B A C D D B D D C A D D A B B
17.(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同 (3)E.coli T4 (4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) (5)噬菌体 动植物病毒
18.(1)能自我复制、具有标记基因 (2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均不生长 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或含有重组质粒) 二者均含有氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞
19.(1)引物Ⅱ、引物Ⅲ (2)使引物与模板结合 延伸和后延伸 (3)启动子 与RNA聚合酶结合,启动转录 Nco Ⅰ和Xho Ⅰ 卡那霉素 (4)抗原—抗体杂交
20.(1)激活 失活 (2)逆转录 逆转录酶 耐高温的DNA聚合酶 (3)T-DNA 标记基因 (4)根生物量增加,吸水能力增强 蒸腾速率下降,失水减少
21.(1)V (2)mRNA 骨髓瘤 (3)5′ 使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连 (4)标记基因、终止子、复制原点
1.B [限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,A错误;限制酶具有专一性,即一种限制酶只能识别一种双链DNA分子的特定的核苷酸序列,B正确;限制酶切割DNA后会形成黏性末端或平末端,C错误;大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成,D错误。]
2.B [DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键,A错误;DNA连接酶连接的是DNA双链片段两个脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖,B正确、C错误;E.coli DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端,也能连接双链DNA片段互补的平末端,D错误。]
3.A [哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和线粒体等,提取不到DNA,不宜作为该实验的材料,A错误;在2 mol/L 的NaCl溶液中,DNA的溶解度较大,进而可去除不溶的杂质,B正确;DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,向含DNA的滤液中加入预冷的体积分数为95%的酒精溶液,有利于获得较纯净的DNA,C正确;DNA与二苯胺试剂在沸水浴下反应呈蓝色,D正确。]
4.C [PCR的过程包括:高温变性(解链)→低温复性→中温延伸三个步骤,因此DNA两条链的解旋过程不需要解旋酶的催化,而是利用了DNA在高温下变性的原理,通过调节温度来控制DNA双链的解聚及与引物的结合,A正确;由于引物的序列具有特异性,所以PCR扩增的特异性一般是由引物的特异性决定的,B正确;凝胶中的DNA分子通过染色,可在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,所以琼脂糖凝胶中的DNA分子和扩增的产物(DNA)被核酸染料染色后,可在紫外灯下检测出来,C错误;DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关,一般DNA分子越大,迁移速度越慢,大分子物质在通过琼脂糖时受到较大阻力,因此双链DNA分子片段长度越大,在琼脂糖中的移动速率越小,D正确。]
5.D [质粒中含有2个酶A的酶切位点,所以切割后会产生4个游离的磷酸基团,A错误;如果用酶A和酶C同时切割质粒,会破坏质粒的标记基因,B错误;根据B项分析可知,需要用酶B和酶C切割质粒和目的基因,导致四环素抗性基因被破坏,所以不能在含四环素的培养基中生长,C错误;若用酶B和酶C切割,产生不同的黏性末端,可以避免质粒自身的环化,D正确。]
6.D [酶具有专一性,且由图2可知,这两种限制酶识别并切割不同的核苷酸序列,A正确;限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,作用的部位是磷酸二酯键,故图1中被酶切的DNA片段是双链DNA,B正确;分析图1可知,限制酶Xho Ⅰ有两处切割位点,切割后产生3个DNA片段,泳道②可能是用XhoⅠ处理得到的酶切产物,C正确;由题干信息“限制酶在对应切割位点一定能切开”可知,用XhoⅠ和SalⅠ同时处理该DNA得到6个DNA片段,电泳后得到6种产物,D错误。]
7.B [预变性过程可使模板DNA充分打开双链,A错误;后延伸过程可使目的基因的扩增更加充分,B正确;延伸过程需要引物参与,C错误;转基因品种不仅需要检测是否含有目的基因,还要检测是否表达,以及安全性问题,D错误。]
8.D [培育抗病毒番木瓜“华农一号”需要用到植物组织培养技术,将含有目的基因的番木瓜细胞培育成完整植株,A正确;培育“华农一号”时,可以用不同的限制酶切割质粒和目的基因,能有效避免质粒和目的基因自身环化及反向连接,B正确;据题意可知,该复制酶基因为一段单链RNA,需逆转录后才能进行PCR,PCR扩增时需加入耐高温的DNA聚合酶完成子链的延伸,故PCR扩增复制酶基因时,反应体系中需加入逆转录酶和耐高温的DNA 聚合酶,C正确;据题意可知,“华农一号”通过转录出相应的RNA与PRSV的复制酶基因(RNA)互补配对,从而抑制其翻译过程,进而不能表达出复制酶,阻止病毒的复制,使番木瓜获得对PRSV的抗性,D错误。]
9.D [用PCR技术扩增人胰岛素基因时,扩增的过程:目的基因DNA受热变性后解旋为单链,引物与单链相应互补序列结合;然后以单链DNA为模板,在DNA聚合酶作用下进行延伸,即将4种脱氧核苷酸加到引物的3′端,如此重复循环多次。每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步,A正确。在构建人胰岛素基因表达载体时,首先用一定的限制性内切核酸酶切割含有目的基因的DNA片段和载体,再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处,这样就形成了一个重组DNA分子,B正确。大肠杆菌细胞经Ca2+处理后,细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态,更容易吸收重组的人胰岛素基因表达载体,C正确。抗原—抗体杂交法可以检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌中翻译成胰岛素,若抗原—抗体杂交结果为阳性,说明人胰岛素基因在大肠杆菌中表达,进而可以说明人胰岛素基因表达载体导入了大肠杆菌细胞中,D错误。]
10.C [紧扣蛋白质工程的基本思路进行分析。由题可知,多肽P1为抗菌性和溶血性均较强的多肽,要设计出抗菌性强但溶血性弱的多肽,即在P1的基础上设计出自然界原本不存在的蛋白质,用蛋白质工程技术可以实现。蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。故要想在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是依据P1的氨基酸序列设计出多条模拟肽,然后进行改造,从而确定抗菌性强但溶血性弱的多肽的氨基酸序列。]
11.A [由题图信息可知,限制酶Ⅰ只能切割,限制酶Ⅱ不仅能切割,也能切割。据题图可知,目的基因两端都有限制酶Ⅱ的识别序列(切割位点是),可见只有用限制酶Ⅱ才能将目的基因切割下来。质粒上GeneⅠ和GeneⅡ表示两种标记基因,分别有限制酶Ⅱ的识别序列和限制酶Ⅰ、Ⅱ的识别序列;如果用限制酶Ⅱ切割,则GeneⅠ和GeneⅡ都被破坏,造成重组质粒无标记基因;用限制酶Ⅰ切割,则破坏GeneⅡ,保留GeneⅠ,其产生的黏性末端和切割后目的基因的黏性末端相同,可以连接形成重组DNA,A正确。]
12.D [用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体,产生相同的黏性末端,用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接,A错误;用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因会产生两种DNA片段,一种含有目的基因,一种不含目的基因,且含有目的基因的片段与载体结合时容易发生反向连接,B错误;用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体,也能产生相同的黏性末端,可能会发生反向连接,C错误;只有用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体,才能产生不同的黏性末端,防止发生反向连接,且目的基因插入载体后,RNA聚合酶的移动方向与图丙相同,D正确。]
13.D [为了使引物与模板链准确配对,引物设计时应考虑不同的退火温度,第二轮PCR的退火温度应该比第一轮高,A错误;单核苷酸的定点诱变所属变异类型为基因突变,B错误;除第一轮产物用作第二轮PCR扩增的大引物外,第二轮PCR仍需加入的引物是另一种侧翼引物,以便进行另一条链的延伸,C错误;蛋白质工程是指通过基因改造或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,利用该技术将某功能蛋白的结构改变属于蛋白质工程,D正确。]
14.A [三倍体转基因鲤鱼在减数分裂过程中,由于染色体联会紊乱,不能产生正常的配子,因此三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交没有后代,也就不会导致自然种群被淘汰,A项符合题意。]
15.B [转基因技术已被用来减少啤酒酵母双乙酰的生成,缩短啤酒的发酵周期,属于转基因技术在微生物领域的应用,A正确;“设计试管婴儿”需要对胚胎进行遗传学诊断,试管婴儿技术不需要,B错误;我国禁止生殖性克隆,不允许进行任何生殖性克隆人实验,C正确;生物武器致病能力强,我国反对生物武器及其技术和设备扩散,D正确。]
16.B [过程①为形成重组质粒的过程,需要限制酶和DNA连接酶,A正确;将目的基因导入动物细胞得到转基因动物时,受体细胞一般选用动物的受精卵,B错误;受体细胞B通常是莴苣的体细胞,目的基因导入该细胞后,需对该细胞进行组织培养,形成转基因植株,C正确;大肠杆菌因无内质网、高尔基体等细胞器,无法对核糖体合成的多肽链进行相关加工,形成的胰岛素结构与另外两种方法得到的不完全相同,D正确。]
17.(1)限制性内切核酸酶切割DNA分子形成黏性末端和平末端。(2)为使载体和目的基因连接,两者必须具有相同的黏性末端。(3)DNA连接酶主要有两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为E.coli DNA连接酶;另一类是从T4噬菌体中分离出来的,称为T4 DNA连接酶。(4)逆转录是由RNA形成DNA的过程,若要在体外获得大量逆转录产物,常用PCR技术进行扩增。(5)基因工程常用的载体是质粒,除此以外,噬菌体和动植物病毒也可作为载体。
18.(1)质粒作为载体应具备的基本条件:有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中;在受体细胞中能自我复制,或能整合到染色体DNA上,随染色体DNA同步复制;有特殊的标记基因,供重组DNA的鉴定和选择等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选,其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌,因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活,二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因,都能在此培养基上存活,二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来,还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体,导入受体细胞后,其DNA复制所需的原料来自受体细胞。
19.(1)PCR过程中,子链延伸方向为5′→3′,因此选用的引物为引物Ⅱ、引物Ⅲ。(2)PCR过程中复性的目的是使引物与模板的碱基之间形成氢键从而结合;耐高温的DNA聚合酶的作用为催化形成磷酸二酯键,延伸子链,因此耐高温的DNA聚合酶在延伸和后延伸过程中起作用。(3)目的基因要插入启动子和终止子之间,所以a区段为启动子,启动子的作用是与RNA聚合酶结合,启动转录;构建重组质粒时最好选用限制酶NcoⅠ和XhoⅠ,以避免破坏标记基因(卡那霉素抗性基因),若只选其中一个有可能出现目的基因的倒接或质粒的重新拼接;由于标记基因是卡那霉素,故需要培养在含有卡那霉素的LB固体培养基上,以达到筛选的目的。(4)抗原与抗体的结合具有特异性,由于醇脱氢酶的本质是蛋白质,故检测醇脱氢酶是否产生,通常采用抗原—抗体杂交法。
20.(1)增强子能增强与其相连基因的转录,所以插入基因外部(启动子的上游)可促进基因转录获得基因激活突变株。增强子属于调控序列,插入内部不起作用,甚至有可能破坏基因,获得基因失活突变株。(2)RNA经过逆转录可获得cDNA,逆转录要用到逆转录酶,PCR扩增要用到耐高温的DNA聚合酶。(3)将HRD基因的cDNA插入Ti质粒的T-DNA上构建重组载体,Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上,这样利用农杆菌侵染水稻细胞可将HRD基因的cDNA整合到水稻细胞染色体DNA上。重组Ti质粒应包含标记基因,其作用是方便重组DNA的检测与鉴定。(4)由图1可知,转基因水稻的根生物量多于非转基因水稻,吸水能力增强了,同时由图2可知,转基因水稻蒸腾速率小于非转基因水稻,失水减少,从而使得转基因水稻抗旱能力增强。
21.(1)抗体由两条L链和两条H链组成,每条链都含V区和C区,其中决定抗体特异性的是V区。(2)获取VL基因和VH基因时,通常先从生长状态良好的杂交瘤细胞中提取mRNA,再通过逆转录法来合成。图中的Sp2/0细胞最可能是骨髓瘤细胞。(3)为了便于嵌合基因与载体连接,需在扩增嵌合基因时在引物的5′端加上特定的限制酶切割位点,为了使DNA片段能定向插入表达载体,减少自连,常在两条引物上设计加入不同的限制酶切割位点。(4)基因表达载体中,除含有嵌合基因外,还应含有启动子和标记基因、终止子、复制原点。
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