题目内容
【题目】基因工程能够赋予生物新的遗传特性,创造出符合人们需要的生物类型和生物产品。回答下列问题。
(1)从基因文库中提取的目的基因可通过PCR进行扩增,简要叙述扩增目的基因的大致过程:目的基因受热变性后解链为单链,________与单链相应互补序列结合,然后在Tap酶作用下延伸,如此重复循环多次。在PCR过程中,两个引物是___________的结合位点,也是子链延伸的起点,dNTP在此过程中的作用是__________________________________________。
(2)目前在PCR反应中使用Tap酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶,其主要原因是________
(3)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法,通过农杆菌的转化作用,可以使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞染色体的DNA上,这种方法的目的是_________。将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射法,该过程采用显微注射器直接将_________注入到受精卵细胞中。
(4)“中心法则”是基因工程兴起的基础理论之一,克里克提出的“中心法则”阐明的遗传信息的流动方向是__________________(用连接)。
【答案】引物 Taq酶 提供合成DNA的原料和能量 Taq酶热稳定性高,而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活 使目的基因的遗传特性在受体细胞内维持稳定和表达 基因表达载体
【解析】
1、克里克的中心法则内容描述的是DNA复制和基因表达过程中的遗传信息流动的过程。
2、基因工程技术的基本步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。其中目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等,构建基因表达载体的目的是:使目的基因的遗传特性在受体细胞内维持稳定和表达。将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(1)PCR扩增目的基因的大致过程为:目的基因(DNA)受热变性后解链为单链,引物与单链相应互补序列结合,然后在热稳定性DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环多次。在PCR过程中,两个引物是Taq酶的结合位点,也是子链延伸的起点,dNTP在此过程中的作用是提供合成DNA的原料。
(2)在PCR反应中由于反应温度较高,因此使用耐高温的Tap酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶,大肠杆菌DNA聚合酶在高温条件下容易变性失活。
(3)目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化,所以转化的目的是使目的基因的遗传特性在受体细胞中维持稳定和表达。将目的基因导入受体细胞之前需要先将目的基因和运载体结合,构建基因表达载体后导入动物细胞,采用最多的方法是显微注射法,采用显微注射仪直接将基因表达载体注入到受精卵细胞中。
(4)克里克提出的中心法则内容包括:遗传信息可以从DNA流向DNA,即DNA的自我复制,也可以由DNA流向RNA,进而流向蛋白质,故克里克提出的“中心法则”阐明的遗传信息的流动方向是:。
【题目】某化工厂土壤中含有大量的某种有毒化合物,为了从土壤中筛选出能够将这种化合物分解的菌株,改良土壤,改变当地生态环境。科研人员进行如下实验:
实验原理:固体培养基中某有毒化合物在微生物的作用下溶解,会在菌落周围形成透明圈(如下图),透明圈直径(D)与菌落直径(d)的比值(D/d)代表微生物分解的能力大小。
实验步骤:
步骤一取某地区土样5g制得土壤溶液后稀释,取稀释液1mL接种到基础培养基A上,在适宜温度下培养72h。
步骤二在基础培养基A上用接种环挑取代表性菌落再次接种,培养3~4d后观察菌落特征和透明圈的大小,初步筛选出三种优良分解性能的菌株(如下表)。
菌株 | 透明圈直径(D) | 菌落直径(d) |
M一3一01I | 18.8 | 12.3 |
B3一5一6 | 20.7 | 8.0 |
T1一4一01 | 9.1 | 6.5 |
请分析回答:
(1)根据实验结果可以确定溶解磷能力最强的菌株是________________。
(2)为进一步测定初步筛选的三种菌株实际溶解磷的能力,研究人员将它们接种到基础培养基B中,并在37°C、200r·min- 1摇床培养,定期取上清液,测定溶液中可溶性磷含量得到如图所示曲线。结果表明最优良的解磷菌株是_____________。
(3)若要对解磷菌计数需要进行纯化。在纯化菌种时接种了6个平板,每个平板均接种了0.lmL样品并培养。菌落数分别是210、230、470\190\29,则样品中菌种的数量为______个/mL。和直接用显微镜计数的结果对比__________(填写“偏大”或“偏小”),理由是_____________。
(4)对培养液进行灭菌时,高压灭菌锅的锅盖的排气管应放在灭菌桶___________(填写“内侧”或“外侧”)灭好菌后切断高压蒸汽灭菌锅热源,____________,打开放气阀放气,然后开启锅盖取出培养液。