题目内容
【题目】菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花,培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程。请据图回答下列问题:
(注:卡那霉素抗性基因KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感)
(1)质粒是基因工程中最常用的载体,其化学本质是__________。
(2)限制酶M和N(如图)切割后产生的相同黏性末端是____________,连接它们所需要的基本工具是_______________。
(3)为了促进对重组质粒的吸收,可用____________处理土壤农杆菌,使其处于感受态。
(4)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及__________的固体培养基中,在适宜条件下进行培养,筛选转基因菊花。
(5)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时,需根据抗虫基因(目的基因)两端的部分碱基序列设计特异引物,若其中一种引物共用了31个,则目的基因最多扩增了______次。
(6)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫,实验结果如表所示。请据表回答:
①对照组应饲喂__________________________与人工饲料混合物。
②实验结果显示__________________________差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
【答案】 环状DNA GATC DNA连接酶 氯化钙溶液(Ca2+) 卡那霉素 5 等量非转基因菊花嫩茎及叶片 实验组与对照组菊天牛死亡率
【解析】
本题以转基因抗虫菊花的培育技术流程为情境综合考查学生对DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序等相关知识的识记和理解能力,以及是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。
(1)质粒是一种具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
(2) 限制酶M切割后露出的黏性末端是 ,限制酶N切割后露出的黏性末端是,即二者切割后产生的相同黏性末端是GATC,连接它们所需要的基本工具是DNA连接酶。
(3)将构建的重组质粒导入土壤农杆菌时,需用氯化钙溶液(Ca2+)处理土壤农杆菌,使其处于感受态,以便促进土壤农杆菌对重组质粒的吸收。
(4) 由题意“卡那霉素抗性基因KanR为标记基因,菊花叶片对卡那霉素高度敏感”可知:为了筛选转基因菊花,可将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及卡那霉素的固体培养基中,在适宜条件下进行培养。
(5) PCR技术的原理是DNA双链复制,而DNA复制为半保留复制。依题意可知:目的基因连续扩增了n次,其中一种引物共用了31个,说明扩增产物为32个目的基因,则2n=32,所以n=5次。
(6) 本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用,自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片,因变量是菊天牛死亡率。依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可推知:①对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。②表中信息显示:实验组菊天牛的死亡率明显高于对照组,即实验组与对照组的菊天牛死亡率差异显著,说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。
【题目】为获得更好的疗效,科学家运用基因工程技术对抗体进行改造,制备人鼠嵌合抗体,如图1所示。嵌合抗体具体制备过程如图2所示。据图表回答下列问题:
表1 引物对序列表
引物对A | P1 AAGCCGGGCGCGCCCGGAA P2 TTCGGCCCGCGTTATGCGCG |
引物对B | S1 GTCCGCTAGTGGCTGTG S2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG |
(1)步骤①构建表达载体时,在目的基因上游插入启动子后,目的基因才有可能表达,据此推测获取目的基因最可能的方法是____________;表达载体所具备的结构有________。
(2)为了扩增出大量目的基因需要用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、退火、延伸等步骤,退火的目的是________________________。设计引物是PCR技术的关键步骤之一,某同学设计的两组引物如表1所示,请问哪一组(引物对A、引物对B)设计不合理,并说出不合理的理由________________________________________________。
(3)步骤②将重组载体通过共转染导入骨髓瘤细胞的方法是________,骨髓瘤细胞在体外培养时,培养温度和气体条件为________。
(4)相对体外培养骨髓瘤细胞捉取分裂嵌合抗体,从老鼠腹水中抽取得到嵌合单抗的优点是________。
(5)若通过上述方法未得到嵌合单抗,请分析原因___________________________(至少答两点)。