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非选择题-解答题 适中0.65 引用5 组卷458
抗菌肽是一类具有广谱抗菌、抗病毒等功能的小分子多肽,细菌不易对其产生耐药性且无残留等,被认为是理想的抗生素替代品。为了突破抗菌肽在畜禽养殖业广泛应用的瓶颈,我国研究人员运用小分子泛素蛋白(SUMO)融合技术将含有重组抗菌肽LLv基因的质粒导入大肠杆菌,表达融合蛋白SUMO-LLv,并优化了表达条件,从而能高效获得重组抗菌肽 LLv。所用质粒含有卡那霉素抗性基因(KanR)、LacZ基因及SacⅠ、XhoⅠ酶切位点等,其结构和构建重组质粒的过程如图1所示。据此分析回答以下问题:

注:LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色;否则菌落为白色。
(1)扩增LLv基因时,PCR反应体系中含有的酶有_____________;已知该基因序列不含图1中限制酶的识别序列,为了使其能与已被酶切的质粒连接,需根据__________设计引物。
(2)LLv基因以a链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。该基因内部没有SacⅠ、XhoⅠ这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是_____________
(3)将重组质粒导入大肠杆菌时,需用CaCl2处理大肠杆菌,其目的是__________________
(4)为了将成功导入重组质粒的大肠杆菌筛选出来,甲同学在添加了卡那霉素、X-gal等成分的培养基中进行接种,结果如图2,该同学采用的接种方法是______________。图2中出现的_____菌落即成功导入重组质粒的大肠杆菌菌落,判断的理由是________________
2024·湖南怀化·二模
知识点:PCR扩增的原理与过程DNA重组技术的基本工具将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定 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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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。
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。回答下列问题:
      
(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:amp基因为氨苄青霉素抗性基因。)
(1)获取目的基因提取枣树细胞的______,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)构建重组DNA分子启动子是______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______处理的大肠杆菌完成______实验
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细菌计数板对______(填“菌体”或“菌落”)进行直接计数,以评估增殖情况。发酵结束后,采用______等方法获得所需的发酵产品。
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)在人体胰岛B细胞内,图1中前胰岛素原形成具生物活性的胰岛素过程中参与的细胞器有__________
(2)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。
(3)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’。
(4)对重组表达载体进行酶切鉴定,若选择限制酶SalⅠ,最多能获得__________种大小不同的DNA片段。
(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。
(6)科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。获得赖脯胰岛素基因的途径是:从预期的蛋白质功能出发→__________→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

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