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重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板,通过多...

重叠延伸PCR技术是一种通过寡聚核苷酸链之间重叠的部分互相搭桥、互为模板,通过多次PCR扩增,从而获得目的基因的方法。该技术在扩增较长片段的DNA、不同来源的DNA片段拼接、基因的定点诱变等方面具有广泛的应用前景。右图是利用重叠延伸PCR技术扩增某目的基因的过程。其主要没计思路是用具有互补配对片段的引物图中引物2、引物3,分别PCR,获得有重叠链的两种 DNA片段,再在随后的扩增反应中通过重叠链的延伸获得目的基因。结合所学知识,分析下列问题。

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1引物中G+C的含量影响着引物与模板DNA结合的稳定性,引物中G+C的含量越高,结合稳定性______

2在第一阶段获得两种具有重叠片段DNA的过程中,必须将引物l、2和引物3、4置于不同反应系统中,这是因为________

3若在引物l和引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均复制一次,共产生________种双链DNA分子。

4在引物1、引物2组成的反应系统中,经第一阶段形成图示双链DNA至少要经过________ 次复制。

5若利用微生物扩增该目的基因,其基本步骤包括:________________、微生物的筛选和培养、从菌群中获取目的基因。

 

(1)越高 (2)吸引物2和吸引物3存在互补配对片段,置于同一反应系统中它们会发生结合而失去作用 (3)3 (4)2 (5)基因表达载体的构建 将目的基因进入受体细胞 【解析】 (1)由于一个C-C之间有三个氢键,而一个A-T之间有两个氢键,所以引物中C+C含量越高,引物与模板DNA的结合就越稳定. (2)从图中可以看出,引物2和引物3相应的碱基之间可以进行配对,所以如果将引物2和3放在一个反应系统中,则会引起引物2和3 的失效. (3)两个反应系统中各自形成两种DNA分子,但由于引物1和引物4形成两个与原DNA相同的DNA分子,所以含有引物1和4的DNA属于同一种DNA,故总共形成三种DNA分子. (4)第一次复制形成的两个DNA分子分别含有引物1和引物2,图中第一阶段形成的DNA分子同时具有引物1和引物2,图示双链DNA分子至少要经过第二次复制才能形成. (5)利用微生物扩增该目的基因,需要将目的基因导入受体细胞,而导入受体细胞首先要将目的基因与载体结合. 【考点定位】 PCR技术的基本操作和应用 【名师点睛】PCR技术进行的条件有:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定性的DNA聚合酶,所运用的原理为DNA分子的复制,遵循碱基互补配对原则.而在DNA分子中C-C之间有三个氢键,能增强DNA分子结构的稳定性.  
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下图表示应用现代生物技术制备H7N9病毒单克隆抗体的流程,请回答下列问题:

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1过程表示________,②过程用到的工具酶是________

2构建重组质粒时可选用四种限制酶,其识别序列如下图。为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是  

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A①②              B①③                C②④              D③④

3 细胞Ⅰ是________细胞的特点是________。对于转基因成功的细胞还要进行克隆化培养和________检测,经多次筛选获得足够数量的该类细胞。体外培养细胞Ⅱ,首先应保证其处于________的环境。

(4)若要预防H7N9禽流感,可用图中的________作为疫苗。对该传染病疑似患者确诊时,可从疑似患者体内分离病毒,与已知病毒进行________比较,或用图中的________进行特异性结合检测。

 

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长期以来,香蕉生产遭受病害的严重威胁,制约了其发展。目前,随着转基因抗病香蕉基因工程技术的日趋成熟,为培育抗病香蕉品种开辟了新途径。转基因抗病香蕉的培育过程如图所示,质粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I等四种限制酶切割位点。请回答:

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1构建含抗病基因的表达载体A时,应选用限制酶___________,对含病毒基因的DNA和质粒,进行切割:能死抗,A中能使抗病毒基因在香蕉细胞中特异性表达的调控序列是___________,其中培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长,欲利用该培养基筛选已导人抗病基因的香蕉细胞,应使基因表达载体A中含有___________,作为标记基因。

2 目的基因能在香蕉细胞中稳定遗传的关键是___________;香蕉组织块经过①②获得转基因抗病植株,其依据的原理是___________。

3 香蕉具有不耐储存的特点,科学家把控制香蕉成熟的基因导入香蕉,获得转基因延熟香蕉,储存时间可以延长两个周。在延熟过程中,R蛋白起着很关键的作用。如果用蛋白质工程来生产R蛋白,应从预期的蛋白质的功能出发来设计___________,再推测应有的氨基酸序列。

4科学家把得到的抗病香蕉和耐储存的香蕉做成了人工种子,人工种子就是以植物组织培养得到的___________等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子,在适宜条件下同样能够萌发长成幼苗。

 

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利用生物工程技术,可从转基因牛乳汁中分离获得人凝血因子IV,用于血友病的治疗。下图是转基因克隆牛的培育过程,请据图回答:

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1过程①采用的是细胞工程中的       技术,过程③采用的是胚胎工程中的       技术。

2用于核移植的供体细胞一般都选择10代以内的细胞,目的是保持细胞正常的       ;卵母细胞除从活体输卵管中采集外,还可从已处死的母牛的       中获取; 采集的卵母细胞需人工培养至       期时,才具备与精子受精的能力。

3在体外胚胎培养时,应选用囊胚的       进行DNA分析性别鉴定,以便选择雌性胚胎。

4转基因奶牛的克隆成功,说明了      

 

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多不饱和脂肪酸需要从膳食中摄取,而不能被人体直接合成。科学家通过转基因手段将ω-6脂肪酸脱氢酶基因FAT1整合到肉牛基因组以期提高肉牛体内的多不饱和脂肪酸含量,促进人类健康。请回答下列问题。

1在用PCR技术扩增目的基因时,需要的条件主要有扩增缓冲液、模板DNA、4种原料、特定引物和       将ω-6脂肪酸脱氢酶基因导入肉牛细胞中常用的方法是       ;作用DNA分子杂交技术检测转基因牛的DNA上是否插入了目的基因,需以       作为探针。

2体外受精获得受精卵,将优良公牛的精子收集后放在一定浓度的肝素溶液中进行培养,其目的是      

3下列有关胚胎移植的叙述错误的是

A应选择健康和具有正常繁殖能力的个体作为受体

B只有供、受体生现状态相同,移入受体的胚胎才能被接受

C胚胎收集中冲卵指的进从母体输卵管中冲取卵子

D受体牛对植入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应

4 为加速转基因牛的繁育,扩大其群体,可以采用              等方法。

 

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进行生物工程设计时,下表各组的实验目的与所选择实验材料或方法配置都错误的是:

选项

实验目的

实验材料或方法

构建基因表达载体

用同种限制酶切割目的基因和质粒

动物细胞核移植

用去核卵细胞作受体

植物体细胞杂交培育新品种

花粉粒

将目的基因导入单子叶植物细胞

农杆菌转化法

A①②              B②③             C③④            D②④

 

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