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非选择题-解答题 适中0.65 引用2 组卷218
金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在于动植物中具有金属结合能力的蛋白质,决定该蛋白质合成的基因结构如图1所示,其中A链为编码链、B链为模板链。科研人员利用图2所示质粒构建枣树的MT基因重组DNA分子并导入大肠杆菌细胞,获得对重金属镉(Cd)具有吸附能力和耐受能力的MT工程菌。

(注:XhoI、KpnI、PstI为不同限制酶的识别位点:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以催化无色物质X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色;ampr基因 为氨苄青霉素抗性基因。)回答下列问题:
(1)目的基因的筛选与获取提取枣树细胞的___,经逆转录获得 cDNA:为了使PCR扩增后的产物按照正确的方向与已被酶切的载体连接,克隆MT基因时应选择的引物组合是_____,并在其_____(填“5'”或“3'”)末端分别添加限制酶___的识别序列。
(2)基因表达载体的构建启动子是___识别并结合的部位;基因工程中构建用于原核生物的表达载体时,常用的启动子不包括以下哪一项___
A.噬菌体基因启动子
B.乳酸菌基因启动子
C.大肠杆菌基因启动子
D.枣树MT基因启动子
(3)导入、筛选和鉴定MT工程菌①将得到的混合物导入到用___处理的大肠杆菌。
②将菌液稀释并涂布在含X-gal和氨苄青霉素的培养基上进行培养后,随机挑取____的单菌落可获得MT工程菌。
③欲进一步对MT工程菌进行鉴定,可将挑取出的MT工程菌与___分别接种至含___的LB液体培养基中,置于恒温培养箱中培养,适宜时间后检测菌种数量。
(4)扩大菌种将MT工程菌接种至发酵罐内进行扩增,培养过程中可定期取样并使用___对菌体进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用___(答出1项即可)等方法获得所需的发酵产品。
22-23高二下·辽宁葫芦岛·阶段练习
知识点:PCR扩增的原理与过程基因工程的操作程序综合发酵工程的应用筛选、获取合适的目的基因 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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胰岛素基因表达的最初产物是前胰岛素原,经加工后形成有生物活性的胰岛素。科学家提出利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。两种方法使用的质粒及目的基因的部分结构如下图所示,请据图分析并回答问题:

(1)在人体胰岛B细胞内,前胰岛素原形成具有生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有_________
(2)如构建乳腺生物反应器批量生产人胰岛素,需通过_________获得cDNA,再PCR后获得人胰岛素基因。在PCR过程中温度先上升到90℃以上,后降低到50℃其目的分别是_________ 。一条单链cDNA在PCR仪中进行n次循环,需要消耗_________个引物。
(3)AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列,可能的原因是__________________法(填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(4)为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶_________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,则其中一种引物设计的序列是5'_________3’。
(5)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。经Ca2+处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,采用_________法将大肠杆菌接种到添加了_________的培养基上筛选出_________色的菌落即为工程菌种。
1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,摘取了人工合成蛋白质的桂冠。人胰岛素基因表达的最初产物是一条肽链构成的前胰岛素原,经下图1所示的过程形成具生物活性的胰岛素。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,表达出胰岛素原后再用特定酶切掉C肽段。这两种方法使用同一种质粒作为载体。请据下图分析并回答下列问题:

(1)由于密码子具有____,AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列。____(填“AB”、“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)图2是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶____的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,则其中一种引物设计的序列是5’____3’。

(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。经____(处理方法),大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出____色的菌落即为工程菌种。

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