题目内容

【题目】下图为获得抗除草剂转基因玉米的技术路线,请回答:

(1)构建表达载体选择限制性核酸内切酶时,要求Ti质粒内每种限制性核酸内切酶只有一个切割位点,同时要求酶切后,G基因形成的两个粘性末端序列不相同,这个过程需用______种限制酶,目的是___________。除草剂抗性基因G和Ti质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是________________________

(2)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带_______________插入受体细胞的核DNA。若核DNA中仅插入一个G基因,自交后代含G基因的植株中,纯合子占________________。

(3)获得抗除草剂转基因玉米涉及到多次筛选,其中筛选含重组质粒的农杆菌应使用含_______________的选择培养基,使用含_______________的选择培养基筛选出转化的愈伤组织,再诱导愈伤组织再生出抗除草剂转基因玉米。

【答案】2 防止酶切产物自身环化 磷酸二酯键 抗除草剂基因G 1/3 抗生素 除草剂

【解析】

基因工程技术的基本步骤:
(1)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。

(2)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。

(3)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。

(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质-抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

(1)在构建基因表达载体时,为了防止酶切产物自身环化,需要使用2种不同的限制酶对目的基因(除草剂抗性基因G)和质粒进行切割;DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。

(2)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带目的基因(除草剂抗性基因G)插入受体细胞的核DNA;若核DNA中仅插入一个G基因,则转基因植株相当于杂合子,其自交后代含G基因的植株中,纯合子占1/3。

(3)据图分析,图示质粒上的标记基因是抗生素抗性基因,因此筛选含重组质粒的农杆菌应使用含抗生素的选择培养基;应该使用含除草剂的选择培养基筛选出转化的愈伤组织,再诱导愈伤组织再生出抗除草剂转基因玉米。

练习册系列答案
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【题目】回答与分离以尿素为氮源的微生物有关的问题:

(1)有些细菌含有_________,它们可以通过降解尿素作为其生长的氮源。请用化学反应式表示这类细菌降解尿素的过程____________________。

(2)本实验需通过比较尿素固体培养基和 LB 固体培养基菌上的落数,了解土壤稀释液中能以尿素为氮源的微生物的比例,因此要用____________(填方法)进行接种。配置培养基时选择琼脂糖作为凝固剂的原因是___________。尿素溶液的灭菌选择的方法是______。

(3)已知氨与纳氏试剂反应生成淡红色络合物。为了定量测定所分离的微生物对尿素的降解能力,可选用液体培养基培养,并利用光电比色法测定培养液 NH3 的含量。步骤如下:第一步,预实验。将培养液过滤和脱色处理后,用纳氏试剂显色处理。用光程为 1cm 的比色杯在 570nm 处测定光密度值。若光密度值偏低,应选择____( A.增大光程,光波长不变B.增大光程,光波长增加 C.减小光程,光波长不变 D.减小光程,光波长增加)处再次测定光密度值, 直到数据适宜为止。第二步,标准曲线的制作。用蒸馏水配制______,与纳氏试剂反应后,用比色计测定,并制作____________的标准曲线。第三步,样品处理。将培养液过滤后,进行脱色处理,用纳氏试剂显色处理。

第四步,样品测定与计算。

【题目】阅读下列材料,回答(1)~(4)题。

肿瘤细胞中相关基因甲基化修饰调节细胞自噬过程

细胞自噬是真核生物对细胞内物质进行周转的重要过程。细胞自噬过程中,一些损伤的蛋白或细胞器被双层膜结构包裹后形成自噬体,与溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)融合后,其内的物质被降解后得以循环利用。下图表示细胞内自噬体的形成及溶酶体参与自噬的过程。

细胞自噬过程受到自噬相关基因调控, 但是这些基因的表达过度上调会导致自噬异常激活, 最终引起“自噬性细胞死亡”。细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中起重要作用, 而自噬功能紊乱则会导致肿瘤发生、神经退行性疾病和微生物感染等问题。

在机体肿瘤发生早期, 细胞自噬促进癌细胞发生凋亡以抑制肿瘤发生;而在肿瘤发生晚期,恶性肿瘤增殖达到相当数量时, 肿瘤细胞要借助细胞自噬作用对抗营养缺乏和缺氧以及放射造成的损伤。肿瘤细胞抑癌基因DNA甲基化(有多个碱基上连接甲基基团)可能具有调节细胞自噬的作用。

NOR1是一种抑癌基因,鼻咽癌细胞中NOR1的启动子呈高度甲基化状态,导致NOR1蛋白含量很低。当用DNA甲基抑制剂处理鼻咽癌细胞后,NOR1表达得到恢复,抑制了自噬体囊泡的形成, 癌细胞的自噬作用受到抑制, 能量代谢和细胞活性下降,癌细胞的增殖和生存能力降低。

抑癌基因PCDH17在胃和结肠直肠细胞中表达正常, 而在胃癌和结肠直肠癌细胞中高度甲基化而近乎沉默。研究表明,PCDH17低表达与其基因甲基化及蛋白乙酰化有关。进一步研究发现,当细胞中PCDH17基因过量表达后,多个自噬相关基因表达上调,细胞自噬作用增强,癌细胞中发生自噬性细胞死亡的比例上升,从而达到抑癌效果。

(1)图示细胞自噬过程中,内质网膜由于具有____________的特点,可将损伤的细胞器包裹成自噬体。自噬体与溶酶体融合后,其内的多种____________将损伤细胞器降解以循环利用。

(2)分析文中“鼻咽癌细胞中NOR1的启动子呈高度甲基化状态,导致NOR1蛋白含量很低”的原因是_______________。

(3)结合文中信息,简要说明抑癌基因NOR1和PCDH17抑制细胞癌变的作用机制分别是______________、_______________。

(4)除文中提到的两个抑癌基因的作用机制外,结合所学知识,推测抑癌基因还可以通过调控哪些途径达到抑制细胞癌变的作用_______________。(提出一点即可)

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