科学家利用生物工程技术.探究猪骨形态发生蛋白15基因具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能．通过扩增猪bmP15基因的启动子片段与增强型绿色荧光蛋白基因构建表达载体.该工程技术基本流程如图．请回答下列问题:(1)利用PCR技术扩增bmP15基因的启动子片段的前提.是要有一段已知核苷酸序列.以便合成引物．(2)过� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

6．科学家利用生物工程技术，探究猪骨形态发生蛋白15（bmP15）基因具有表达特异性和示踪干细胞诱导分化为类卵母细胞的潜能．通过扩增猪bmP15基因的启动子片段与增强型绿色荧光蛋白（EGFP）基因构建表达载体，该工程技术基本流程如图．请回答下列问题：

（1）利用PCR技术扩增bmP15基因的启动子片段的前提，是要有一段已知核苷酸序列，以便合成引物．
（2）过程①中，应先用限制酶XhoⅠ和HindⅢ处理表达载体1，以便插入bmP15基因的启动子构建表达载体2．
（3）过程②中，常采用显微注射技术将表达载体2成功导入受体细胞．
（4）培养受体细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素，以防污染；还需通入一定浓度的C0₂，目的是维持培养液的pH．
（5）在实验结果的基础上，利用标记的EGFP基因作探针，与猪羊水干细胞的mRNA进行分子杂交，可进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因．
（6）实验说明，bmP15基因启动子调控下EGFP基因在猪卵巢细胞细胞表达．

分析基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定．基因工程的工具有：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体．将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术．抗生素能够消灭细菌等微生物．细胞中的基因选择性表达．

解答解：（1）PCR技术可以在短时间内体外大量扩增DNA分子．前提是要有一段已知核苷酸序列，以便合成引物．
（2）据图示可知，切割目的基因时使用的限制酶XhoⅠ和HindⅢ，构建基因表达载体时，需用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，因此过程①中，需利用XhoⅠ和HindⅢ限制酶处理表达载体1．
（3）将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术．因此，过程②中常采用显微注射技术将表达载体2成功导入受体细胞．
（4）培养受体细胞时，通常需在培养液中添加一定量的抗生素，以防杂菌污染．动物细胞培养还需要气体环境，如需通入一定浓度的C0₂，目的是维持培养液的pH．
（5）检测目的基因是否转录出了mRNA，使用分子杂交技术．因此为了进一步探究猪bmp基因特异性表达的原因，可以提取上述猪肌肉细胞的mRNA利用标记的EGFP基因作探针，进行分子杂交．
（6）据实验结果，只有在猪卵巢细胞中检测出绿色荧光，而猪肌肉细胞核猪羊水干细胞中均没有检测出绿色荧光，因此推测猪bmp15基因在猪卵巢细胞特异性表达．
故答案为：
（1）PCR 引物
（2）XhoⅠ和HindⅢ
（3）显微注射
（4）抗生素维持培养液的pH
（5）EGFP
（6）猪卵巢细胞

点评本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或的能力，难度适中．

练习册系列答案

（1）甲遗传病致病基因位于常染色体上，乙遗传病致病基因位于X染色体上．
（2）Ⅱ₂的基因型为AaX^BX^b，Ⅲ₃的基因型为AAX^BX^b或AaX^BX^b．
（3）若Ⅲ₃和Ⅲ₄再生一个孩子，为同时患甲、乙两种遗传病男孩的概率是$\frac{1}{24}$．
（4）若Ⅳ₁与一个正常男性结婚，则他们生一个患乙遗传病男孩的概率是$\frac{1}{8}$．

18．如图遗传系谱图（黑色为患者）中，肯定不是红绿色盲遗传的是（　　）

14．如图为处于减数分裂中的二倍体动物细胞，下列叙述错误的是（　　）

	A．	此细胞处于减数第二次分裂的后期		B．	此动物的体细胞含有4条染色体
	C．	此细胞为次级精母细胞		D．	此细胞中无同源染色体

1．下列有关细胞生命历程的叙述中，正确的是（　　）

	A．	当一个细胞内合成出酪氨酸酶，意味着这个细胞发生了分化
	B．	当一个细胞内不能合成酪氨酸酶，意味着这个细胞发生了突变
	C．	当皮肤黑色素细胞衰老时，细胞内酪氨酸酶基因的数量减少
	D．	当皮肤黑色素细胞发生癌变时，由于膜上的糖蛋白减少而无限增殖

11．奶酷生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白．研究人员利用PCR技术扩增了目的基因，并培育了能合成凝乳酶的转基因酵母菌．请结合如图回答：

（1）利用PCR技术扩增目的基因原理与细胞内DNA复制类似（如图1所示）．图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础．从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为$\frac{15}{16}$．PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含ATP和Mg²⁺）、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、引物和TaqDNA聚合酶．
（2）为了食品安全，图2所示的表达载体需用ApaLI酶切除抗性基因的部分片段，再用DNA连接酶使表达载体重新连接起来．选用缺失URA3基因的酵母菌作为受体细胞（必须在含有尿嘧啶的培养基中才能存活），为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌，所使用的培养基不需要（填“需要”或“不需要”）添加尿嘧啶．
（3）工业生产过程中，选用大肠杆菌作为受体细胞不能正常表达出凝乳酶，而选用酵母菌则能，原因是酵母菌含有内质网和高尔基体（可对蛋白质进行加工和修饰）．
（4）测定凝乳酶基因转录的mRNA序列，测得从起始密码子到终止密码子之间的序列为1201个碱基，经判断这段序列的测定是错误的，为什么？因为生物决定每个氨基酸的碱基序列为三联密码，所以基因转录的mRNA序列应为3的整数倍．

18．如图中的1～6依次与各选项的内容相对应，其中包含关系错误的是（　　）

	A．	细胞中的脂质：脂肪、磷脂、固醇、胆固醇、性激素
	B．	植物细胞中的糖：单糖、二糖、多糖、纤维素、淀粉
	C．	进出细胞的物质运输方式：胞吞和胞吐、主动运输、被动运输、自由扩散、协助扩散
	D．	可遗传变异；基因突变、基因重组、染色体变异、染色体结构变异、染色体数目变异

	A．	呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸也可产生[H]
	B．	TTC可用来鉴别野生型和呼吸缺陷型酵母菌
	C．	有氧条件下，野生型和呼吸缺陷型酵母菌细胞呼吸产物不同
	D．	野生型酵母菌有氧呼吸时，葡萄糖在线粒体内被分解成二氧化碳和水

13．图中①～③表示人体细胞中发生的生物大分子的合成过程．其中能表示转录和翻译的生理过程分别是（　　）

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