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热点练(八)新情境下细胞工程的综合应用
1.(2024浙江稽阳联谊学校联考)番茄中含有丰富的番茄红素,具有较高的养分价值,科研人员拟将抗寒基因(目的基因)转入番茄红素高表达番茄的核基因组中,培育具有抗寒性状的番茄红素高表达番茄,且探讨抗寒基因的导入是否影响此番茄中番茄红素的高表达。其基本过程包括目的基因的获得并形成重组DNA、将重组DNA导入农杆菌、受体材料的消毒、转化番茄细胞、番茄细胞大量培育及番茄红素的检测、植株再生和抗寒性状的鉴定等。回答下列问题。
(1)为了获得目的基因,依据的原理,在冰川冻土中找寻具有目的基因的细菌,提取并分别出抗寒基因;选用限制酶和DNA连接酶切割并连接形成重组DNA。限制酶选择的依据有哪些?。?
A.目的基因不能破坏
B.质粒上复制起点不能破坏
C.酶切后的黏性末端能互补连接
D.只能选择一种限制酶进行切割
(2)将重组DNA导入农杆菌,并将受体菌接种在(填“含”或“不含”)抗生素的培育液中,置于上慢速培育一段时间,使CaCl2处理过的农杆菌复原细胞的正常状态,便于筛选。?
(3)取番茄的幼嫩叶片,经自来水冲洗,先用75%酒精浸泡,再用浸泡,最终用无菌水冲洗,作为转基因的受体材料。?
(4)将消毒后的番茄叶片剪成小片,在导入目的基因的农杆菌溶液中浸泡后,取出并转移至添加有的MS培育基,使小叶先脱分化形成愈伤组织,适度分化形成特定的番茄细胞并大量培育,提取并检测番茄红素的含量,从而确定抗寒基因的导入是否影响番茄红素的高表达。能影响细胞的生长速率和产物合成的因素有(至少答出两点)。?
(5)为了培育成植株,可将愈伤组织先后转移至发芽培育基和生根培育基,进一步发育形成完整植株;也可将愈伤组织,提取其中的胚性细胞发育形成,经培育可干脆形成根、芽,从而快速形成试管苗。然后将上述试管苗在相宜的光照、温度和80%以上的等条件下进行炼苗后室外大量栽培。为了鉴定,可提取叶片组织的DNA,接受PCR扩增技术。?
(6)为探讨转基因番茄中抗寒基因是否胜利表达,可有多种方法进行验证:
①取转基因番茄的体细胞,进行低温培育且处理,再用方法检测抗寒蛋白是否存在;?
②将转基因植株和非转基因植株置于环境中培育,若,基本能确定抗寒的番茄培育胜利。
2.新型冠状病毒是一种具有很强传染实力的RNA病毒。快速、精确地检测新型冠状病毒对病情的确诊尤为重要,疫苗及药物的研制等都离不开生物技术与工程的支持。
(1)新冠核酸检测接受实时荧光PCR技术:通过咽拭子采集的样本转移至含病毒保存液的采样管中。病毒RNA须要经过酶的作用生产cDNA,才能作为PCR的模板。
(2)效应细胞毒性T细胞能识别被感染细胞表面的。阴性结果也不能解除新型冠状病毒感染,可能产生假阴性的因素有。?
a.取样太早,样本中病毒量少,达不到实时荧光PCR检测阈值
b.样本被污染,RNA酶将病毒RNA降解
c.病毒发生变异
(3)利用技术将骨髓瘤细胞和细胞相互融合形成细胞,此细胞生产的抗新冠病毒的单克隆抗体,不仅可以用于对患者的治疗,还能作为特异探针,利用技术对人群进行检测。?
3.(2024浙江温州第三次适应性考试)水蛭素是水蛭唾液腺分泌的一种蛋白质,是一种优良的凝血酶抑制剂,在血栓治疗上有着重要的医学价值。已知自然水蛭素的抗凝血活性较低,产量和来源有限,某科研团队拟通过确定的技术手段改造水蛭素基因,通过制备山羊乳腺生物反应器获得活性高、产量大的重组水蛭素。回答下列问题。
(1)水蛭素基因的改造:探讨发觉,将水蛭素的第47位天冬酰胺替换为赖氨酸,可以提高其活性。通过建立功能与结构的联系,运用工程对水蛭素分子进行改造,从预期的水蛭素功能动身,设计水蛭素的,推想出其氨基酸序列,再依据推想出水蛭素基因的核苷酸序列,进而运用基因定点突变技术改造水蛭素基因。?
(2)水蛭素基因表达载体的构建:应用PCR技术对改造后的水蛭素基因进行扩增,在设计引物时,应在引物5端添加特定限制酶的识别序列,其目的是。将水蛭素基因和表达载体用酶处理获得重组DNA分子。?
(3)山羊成纤维细胞的培育、转化:将无菌条件下采集制备的(填“雌性”或“雄性”)山羊成纤维细胞悬液作为初始材料进行培育。培育一段时间后,加入胰蛋白酶使细胞松散,当贴壁细胞趋于球形时加入过量簇新培育液,目的是
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