根据基因工程的有关知识,回答下列问题:
(1)经BamH I酶切割得到的目的基因可以与上述表达载体被____________酶切后的产物连接,理由是____________。
(2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子,如图(c)所示。这三种重组子中,不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有____________,不能表达的原因是____________。
(3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶,常见的有____________和____________,其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是____________。
【答案】(1)Sau3AⅠ 两种梅切割后产生的片段具有相同的黏性末端 (2)甲和丙 甲中目的基因插入在启动子的上游, 子的下游,两者目的基因均不能转录
(3)E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 T4DNA连接酶
丙中目的基因插入在终止
【考点定位】基因工程的原理及技术 【名师点睛】1.确定限制酶的种类
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶,如图甲可选择PstⅠ。 ②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶,如图甲不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类
①所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致,以确保具有相同的黏性末端。 ②质粒作为载体必须具备标记基因等,所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构,如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因;如果所选酶的切点不止一个,则切割重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起点区,则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。
2.基因表达载体中启动子、终止子的来源
(1)如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的,在构建基因表达载体时,不需要在质粒上目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子,因为目的基因中已含有启动子、终止子。
(2)如果目的基因是通过人工方法合成的,或通过cDNA文库获得的,则目的基因是不含启动子和终止子的。若只将基因的编码序列导入受体生物中,目的基因没有启动子、终止子,是无法转录的,因此,在构建基因表达载体时,需要在与质粒结合之前,在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
21.(2016天津卷.7) (12分)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值,只能从血浆
中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。
(1)获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取_____________合成总cDNA,然后以cDNA为模板,采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。
(2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是_____________(填写字母,单选)。
A.人血细胞启动子 B.水稻胚乳细胞启动子 C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子
(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,需添加酚类物质,其目的是__________________________。
(4)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比,选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。
(5)为证明rHSA具有医用价值,须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。 【答案】(12分)(1)总RNA (或mRNA)
(2)B
(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因成功转化 (4)水稻是真核生物,具有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工 (5)HAS
(2)根据启动子通常具有物种及组织特异性,在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA,需选择水稻胚乳细胞启动子。
(3)农杆菌转化水稻受体细胞的过程中,酚类物质可以吸引农杆菌移向水稻受体细胞,有利于目的基因的转移。
(4)水稻是真核生物,具有膜系统,能对初始rHSA多肽进行高效加工,而大肠杆菌是原核生物,细胞中不具有膜结构的细胞器。
(5)为证明rHSA具有医用价值,须确认rHSA与天然的HSA生物学功能一致。 【考点定位】本题考查基因工程相关内容。
【名师点睛】本题结合生产rHSA的实例考查目的基因的获取、基因表达载体的构建、转化方法、受体细胞的选择、目的基因的检测与鉴定。属于容易题。解题关键是明确PCR技术的原理,明确两条引物结合位置和合成子链的方向相反。
22.(2016新课标2卷.40)[生物——选修3:现代生物科技专题](15分) 下图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物(二倍体)的流程。
回答下列问题:
(1)图中A表示正常细胞核,染色体数为2n,则其性染色体的组成可为____________。过程①表示去除细胞核,该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行,去核时常采用_______的方法。②代表的过程是__________。
(2)经过多次传代后,供体细胞中______的稳定性会降低,因此,选材时必须关注传代次数。
(3)若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同,从遗传物质的角度分析其原因是______。
(4)与克隆羊“多莉(利)”培养成功一样,其他克隆动物的成功获得也证明了__________。
【答案】(15分)(1)XX或XY 显微操作(去核法) 胚胎移植 (2)遗传物质
(3)卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的形状产生影响 (4)已经分化的动物体细胞核具有全能性。