蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”,有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度??芍瞥煞缽棻承?、人造韌帶等。蜘蛛通過在腹部的腺體生成蜘蛛絲,并使用一種名為“噴絲頭”的器官將蛛絲排出體外。由于蜘蛛會(huì)互相攻擊,吃掉同類,因此無法像蠶絲一樣通過養(yǎng)殖大量生產(chǎn)。利用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)蜘蛛絲不斷取得成功,請(qǐng)回答下列問題:
運(yùn)用基因工程技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”過程如圖1,回答下列問題:
(1)蛛絲蛋白基因可從蜘蛛的 cDNAcDNA文庫中獲取,獲取的基因不含啟動(dòng)子。甲過程需用到的工具是 限制酶、DNA連接酶、載體限制酶、DNA連接酶、載體(填工具名稱)。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可用DNA分子雜交技術(shù),要用 放射性同位素或熒光分子標(biāo)記含目的基因的單鏈DNA片段放射性同位素或熒光分子標(biāo)記含目的基因的單鏈DNA片段作探針。
(2)重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎的過程中,需要提供 無菌無菌、無毒的條件,若在培養(yǎng)基中加入抗生素 能能(能、不能)抑制真菌的生長(zhǎng)。若成功導(dǎo)入目的基因的轉(zhuǎn)基因羊并沒有產(chǎn)生相應(yīng)的蛛絲蛋白,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是 蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯。
(3)可將 細(xì)胞核移植細(xì)胞核移植技術(shù)結(jié)合基因工程等技術(shù)得到具有新性狀的克隆羊。
(4)如圖2為蛛絲蛋白基因?qū)?yīng)的DNA片段結(jié)構(gòu)示意圖。若用PCR技術(shù)獲取目的基因,則與之對(duì)應(yīng)的引物結(jié)合部位應(yīng)該是圖中的 2、32、3(填數(shù)字);該DNA分子在PCR儀中經(jīng)過4次循環(huán),一共消耗每種引物數(shù)量 1515個(gè)。
蛛絲蛋白產(chǎn)量低,科學(xué)家嘗試用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)蛛絲蛋白,如利用微生物發(fā)酵,轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物等。家蠶是唯一可以通過人工養(yǎng)殖大量獲取絲纖維的動(dòng)物,由于蠶絲蛋白和蜘蛛絲蛋白在結(jié)構(gòu)上有一定的相似性,因此利用家蠶遺傳改造大量獲取類蜘蛛絲纖維是一個(gè)可行性高的策略。請(qǐng)回答下列問題:
(5)下列關(guān)于應(yīng)用現(xiàn)代生物技術(shù)生產(chǎn)蛛絲蛋白敘述不正確的是 ABCABC。
A.不可采用細(xì)菌和植物作為表達(dá)體系,但可選用酵母菌作為表達(dá)體系
B.將含有絲蛋白基因的表達(dá)載體導(dǎo)入雌性動(dòng)物的乳腺細(xì)胞中可獲得乳腺生物反應(yīng)器
C.若受體細(xì)胞為大腸桿菌,菌落的大小、有無莢膜、隆起程度等肉眼可見的特征都可作為優(yōu)秀菌種鑒定的依據(jù)
D.篩選出高產(chǎn)蛛絲蛋白菌種需經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng),再接種到發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)
(6)中國(guó)科學(xué)院譚安江研究組發(fā)現(xiàn)家蠶絲蛋白的主要成分有絲素重鏈(FibH),絲素輕鏈(FibL),絲膠蛋白(Sericin)等,其中FibH約占整個(gè)絲蛋白含量的70%以上。研究組利用基因工程的方法在家蠶絲腺和蠶繭中大量表達(dá)蜘蛛絲蛋白,其主要思路是借助轉(zhuǎn)基因技術(shù)敲除 FibH的編碼區(qū)FibH的編碼區(qū),同時(shí)保留了其上下游完整的調(diào)控序列,定點(diǎn)整合了含有部分蜘蛛絲基因和 熒光標(biāo)記基因熒光標(biāo)記基因的DNA片段,以便目的基因的篩選。
(7)研究人員發(fā)現(xiàn)若將蛛絲蛋白31號(hào)位的色氨酸替換為酪氨酸,蛛絲韌性可提高50%,利用蛋白質(zhì)工程對(duì)蛛絲蛋白進(jìn)行改造,基本途徑是:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)和改造設(shè)計(jì)和改造蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)→推測(cè)氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。
【答案】cDNA;限制酶、DNA連接酶、載體;放射性同位素或熒光分子標(biāo)記含目的基因的單鏈DNA片段;無菌;能;蛛絲蛋白基因沒有轉(zhuǎn)錄或轉(zhuǎn)錄的mRNA沒有翻譯;細(xì)胞核移植;2、3;15;ABC;FibH的編碼區(qū);熒光標(biāo)記基因;設(shè)計(jì)和改造
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:24引用:2難度:0.6
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(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得?;蛭膸彀?
(2)生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA復(fù)制開始時(shí),解開DNA雙鏈的酶是
(3)DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶,常見的有
(4)提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是
(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的能力沒有提高,根據(jù)中心法則分析,其可能的原因是發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:2引用:2難度:0.6 -
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