题目内容

2.20世纪80年代发展起来的动物基因工程有广阔的应用前景,如改良动物品种、建立生物反应器等.请回答下列问题:
(1)欲体外获得大量目的基因,需用PCR技术.
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该步骤要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶.目的基因应该插入如图启动子和终止子之间才能表达.
(3)药用蛋白可通过基因工程在母羊等哺乳动物的乳汁中实现批量生产.科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,常用显微注射技术将其导入哺乳动物的受精卵(细胞)中,再使用胚胎早期培养技术和胚胎移植技术使其生长发育成转基因动物.当它进入泌乳期后,可通过分泌的乳汁来生产所需要的药品.

分析 基因表达载体的构建(基因工程的核心步骤):
1、目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用.
2、组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质.
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端.
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.常用的标记基因是抗生素抗性基因.

解答 解:(1)欲体外获得大量目的基因,需用PCR技术扩增.
(2)基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该步骤要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶.启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,终止子终止基因的转录,因此目的基因应该插入图中启动子和终止子之间才能表达.
(3)利用乳腺生物反应器生产药用蛋白时,需要将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起,利于基因的表达.动物基因工程中,常用显微注射技术将其导入哺乳动物的受精卵中,再使用胚胎早期培养技术和胚胎移植技术使其生长发育成转基因动物.
故答案为:
(1)PCR
(2)基因表达载体的构建      限制性核酸内切酶和DNA连接     启动子和终止子
(3)乳腺蛋白基因的启动子   显微注射   受精卵    胚胎早期培养   胚胎移植

点评 本题考查基因工程的相关知识,要求考生识记基因工程的原理、操作步骤,掌握各操作步骤中需要注意的细节,能结合所学的知识准确答题.

练习册系列答案
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13.某化工厂的污水池中含有一种有害的、难以降解的有机化合物A,研究人员利用以下两种方法获得了能高效降解化合物A的细菌.
Ⅰ方法一:研究人员利用有机化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基成功筛选到能高效降解化合物A的细菌.实验的主要步骤如图所示,请分析回答:

(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选目的菌.
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的化合物A.实验需要振荡培养,由此推测“目的菌”的代谢类型是异养需氧型.
(3)在上述实验操作过程中,获得纯净“目的菌”的关键是防止外来杂菌入侵.
(4)转为固体培养时,常采用平板划线的方法接种,获得单菌落后继续筛选.
(5)若研究“目的菌”的群体生长规律,将单个菌落进行液体培养,可采用显微直接计数法进行计数.若以一个大方格(体积为0.4mm3)有25个中方格的计数板为例进行计算,设五个中方格中总菌数为B,菌液稀释倍数为C,那么原菌液的菌群密度为12500B•C个/mL.
Ⅱ方法二:研究人员通过化学方法合成了高效降解化合物A的某种酶的基因,利用PCR扩增后,采用一定方法导入细菌细胞中,经筛选、培养获得高效降解化合物A的细菌.请分析回答:
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(2)假如PCR反应所用的引物含有放射性、模板不具有放射性,且引物不被切除,则经过n次循环,具有放射性的脱氧核苷酸链占总链数的比值为$\frac{{2}^{n}-1}{{2}^{n}}$.

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