基因工程相關。2008年諾貝爾化學獎授予了三位在研究綠色熒光蛋白(GFP)方面做出突出貢獻的科學家。綠色熒光蛋白能在藍光或紫外光的激發下發出熒光,這樣借助GFP發出的熒光就可以跟蹤蛋白質在細胞內部的移動情況,幫助推斷蛋白質的功能。下圖為我國首例綠色熒光蛋白(GFP)轉基因克隆豬的培育過程示意圖,據圖回答:
注:圖中通過過程①、②形成重組質粒,需要限制性內切酶切取目的基因、切割質粒。限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質粒上有酶Ⅰ的一個切點,在目的基因的兩側各有1個酶Ⅱ的切點。
(1)在DNA連接酶的作用下,上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接起來 ,理由是: 。
(2)過程③將重組質粒導入豬胎兒成纖維細胞時,采用最多的方法是 。
(3)如果將切取的GFP基因與抑制小豬抗原表達的基因一起構建到載體上,GFP基因可以作為基因表達載體上的標記基因,其作用是 。獲得的轉基因克隆豬,可以解決的醫學難題是,可以避免 。
(4)目前科學家們通過蛋白質工程制造出了藍色熒光蛋白,黃色熒光蛋白等,采用蛋白質工程技術制造出藍色熒光蛋白過程的正確順序是: (用數字表示)。①推測藍色熒光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②藍色熒光蛋白的功能分析和結構設計序列③藍色熒光蛋白基因的修飾(合成)④表達出藍色熒光蛋白。
(1)可以連接 因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的 (2)顯微注射技術 (3)為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因 發生免疫排斥反應 (4)②①③④
【解析】
試題分析: 限制酶識別特定的核苷酸序列,并在特定的切割位點切割,產生粘性末端。限制酶Ⅰ和Ⅱ切割后產生的粘性末端相同,即均產生GATC序列,因此可以用DNA連接酶連接起來,目的基因導入動物細胞最常用、最有效的方法是顯微注射法。標記基因可以檢測目的基因是否導入受體細胞。用轉基因克隆豬進行器官移植等醫學難題,可以避免入情入理免疫排斥反應。蛋白質工程的基本途徑是:從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列→相應基因的修飾改造或人工合成→相應的表達。
考點:本題考查基因工程、蛋白質工程的相關知識,意在考查學生理解所學知識的要點;能運用所學知識,分析問題的能力及從圖中獲取相關的信息的能力。
科目:高中生物 來源:2004全國各省市高考模擬試題匯編·生物 題型:043
干細胞是一類具有自我更新和分化潛能的細胞。它包括胚胎干細胞和成體干細胞。干細胞的發育受多種內在機制和微環境因素的影響。目前人類胚胎干細胞已可成功地在體外培養。最新研究發現,成體干細胞可以橫向分化為其他類型的細胞和組織,為干細胞的廣泛應用提供了基礎。
在胚胎的發生發育中,單個受精卵可以分裂發育為多細胞組織或器官。在成年動物中,正常的生理代謝或病理損傷也會引起組織或器官的修復再生。胚胎的分化形成和成年組織的再生是干細胞進一步分化的結果。胚胎干細胞是全能的,具有分化為幾乎全部組織和器官的能力。而成年組織或器官內的干細胞一般認為具有組織特異性,只能分化成特定的細胞或組織。
然而,這個觀點目前受到了挑戰。最新的研究表明,組織特異性干細胞同樣具有分化成其他細胞或組織的潛能,這為干細胞的應用開創了更廣泛的空間。按分化潛能的大小,干細胞基本上可分為三種類型:一類是全能性干細胞,它具有形成完整個體的分化潛能。如胚胎干細胞(簡稱ES細胞),它是從早期胚胎的內細胞團分離出來的一種高度末分化的細胞系,具有與早期胚胎細胞相似的形態特征和很強的分化能力,它可以無限增殖并分化成為全身200多種細胞類型,進一步形成機體的所有組織、器官。另一類是多能性干細胞,這種干細胞具有分化出多種細胞組織的潛能,但卻失去了發育成完整個體的能力,發育潛能受到一定的限制,骨髓多能造血干細胞是典型的例子,它可分化出至少十一種血細胞,但不能分化出造血系統以外的其它細胞。還有一類干細胞為單能干細胞(也稱專能、偏能干細胞),這類干細胞只能向一種類型或密切相關的兩種類型的細胞分化,如上皮組織基底層的干細胞、肌肉中的成肌細胞。
總之,凡需要不斷產生新的分化細胞以及分化細胞本身不能再分裂的細胞或組織,都要通過干細胞所產生的具有分化能力的細胞來維持機體細胞的數量,可以這樣說,生命體是通過干細胞的分裂來實現細胞的更新及保證持續生長。
隨著基因工程、胚胎工程、細胞工程等各種生物技術的快速發展,按照一定的目的,在體外人工分離、培養干細胞已成為可能,利用干細胞構建各種細胞、組織、器官作為移植器官的來源,這將成為干細胞應用的主要方向。請回答有關問題:
(1)從上面材料可以知道干細胞的重要特征是什么?
(2)干細胞要形成組織或器官必須進行什么生理過程?
(3)在器官移植時常要發生排拆反應,你認為采用什么方法可以解決這個問題?
(4)你認為在干細胞研究中可能出現的不利影響是什么?
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科目:高中生物 來源: 題型:
(每空2分,共11分)請分析回答基因工程的相關問題:
(1)基因工程的理論基礎是 法則,可用公式(圖解)表示為
。?
(2)利用PCR技術(全稱: )可以擴增目的基因,即在試管中進行DNA的人工復制獲得大量DNA克隆分子。某樣品DNA中共含有3000個堿基對,堿基數量滿足:(A+T):(G+C)=1 :2,現計劃通過PCR得到100個與樣品相同的DNA,至少需要向試管中加入 個腺嘌呤脫氧核苷酸。
(3)為了解基因結構,通常選取一特定長度的線性DNA分子,先用一種限制酶切割,通過電泳技術將單酶水解片段分離,計算相對大小;然后再用另一種酶對單酶水解片段進行降解,分析片斷大小。下表是某小組進行的相關實驗。
已知一線性DNA序列共有5000bp(bp為堿基對) | 第一步水解 | 產物 (單位bp) | 第二步水解 | 產物 (單位bp) |
A酶切割 | 1900 | 將第一步水解產物分離后,分別用B酶切割 | 1700 200 | |
1500 | 800 700 | |||
1600 | 1100 500 |
由實驗可知,在這段已知序列上,A酶與B酶的識別序列分別為 個和 個。
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科目:高中生物 來源:2010年廣東省高二上學期期中考試生物試卷 題型:綜合題
(每空2分,共11分)請分析回答基因工程的相關問題:
(1)(3分)基因工程的理論基礎是 法則,可用公式(圖解)表示為
。?
(2)(4分)利用PCR技術(全稱: )可以擴增目的基因,即在試管中進行DNA的人工復制獲得大量DNA克隆分子。某樣品DNA中共含有3000個堿基對,堿基數量滿足:(A+T):(G+C)=1 :2,現計劃通過PCR得到100個與樣品相同的DNA,至少需要向試管中加入 個腺嘌呤脫氧核苷酸。
(3)(4分)為了解基因結構,通常選取一特定長度的線性DNA分子,先用一種限制酶切割,通過電泳技術將單酶水解片段分離,計算相對大小;然后再用另一種酶對單酶水解片段進行降解,分析片斷大小。下表是某小組進行的相關實驗。
已知一線性DNA序列共有5000bp(bp為堿基對) |
第一步水解 |
產物 (單位bp) |
第二步水解 |
產物 (單位bp) |
A酶切割 |
1900 |
將第一步水解產物分離后,分別用B酶切割 |
1700 200 |
|
1500 |
800 700 |
|||
1600 |
1100 500 |
由實驗可知,在這段已知序列上,A酶與B酶的識別序列分別為 個和 個。
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科目:高中生物 來源: 題型:閱讀理解
在藥品生產中,人們逐步利用基因工程技術生產出如干擾素,白細胞介素,凝血因子等各種高質量低成本的藥品,請分析回答:
(1)在用目的基因與質粒形成重組DNA過程中,一般要用到的工具酶是限制酶和____________,其中限制酶切割的是_________鍵
(2)將含有“某激素基因”的質粒導入細菌細胞后,能在細菌細胞內直接合成“某激素”,則該激素在細菌體內的合成包括_________和_________兩個階段。
(3)基因工程形成工程菌的遺傳學原理是_____________。
(4)基因工程操作的第四步是目的基因的檢測與鑒定,其中分子水平的檢測又分三步:首先要檢測轉基因生物的DNA是否插入了目的基因,采用技術是 ;其次還要檢測目的基因是否轉錄出了mRNA,方法是 ;最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質,方法是 。
(5)為了解基因結構,通常選取一特定長度的線性DNA分子,先用一種限制酶切割,通過電泳技術將單酶水解片段分離,計算相對大小;然后再用另一種酶對單酶水解片段進行降解,分析片斷大小。下表是某小組進行的相關實驗。
已知一線性DNA序列共有5000bp(bp為堿基對) | 第一步水解 | 產物 (單位bp) | 第二步水解 | 產物 (單位bp) |
A酶切割 | 1900 | 將第一步水解產物分離后,分別用B酶切割 | 1700 200 | |
1500 | 800 700 | |||
1600 | 1100 500 |
由實驗可知,在這段已知序列上,A酶與B酶的識別序列分別為______個和_____個。
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