Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接,从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。其原理是重组酶Cre能识别loxP位点(特定的DNA序列),并使loxP位点间的基因序列被重组或删除。受此启发,科学家在检测抗虫基因成功导入烟草细胞后,尝试用Cre/loxP重组酶系统删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因,其技术过程如图2(其中■表示启动子)。
(1)通过基因改造获得抗虫烟草过程中,为大量获得抗虫基因,可选择图1中引物___________(用图中罗马数字表示)组合进行PCR扩增;扩增时,为确保抗虫基因和表达载体充分连接,常在基因上、下游引物的___________端添加不同的限制酶切位点,其目的是______________________。
(2)loxP是一种含34个碱基对的小型DNA片段,由一个不对称的间隔区和两个反向重复序列组成。Cre酶能特异性地识别反向重复序列并于特定位置切开磷酸二酯键,类似于基因工程中的___________酶,从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒的原理是____________。
(3)通常用___________法把携带抗虫基因的重组质粒甲导入烟草细胞,经检测导入成功后,抗除草剂基因即失去用途,继续留在烟草体内可能会引发的生物环境安全问题是_______________________。
(4)经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开,得到图2右侧的两个环状DNA分子。由于______________________,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
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Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接,从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。其原理是重组酶Cre能识别loxP位点(特定的DNA序列),并使loxP位点间的基因序列被重组或删除。受此启发,科学家在检测抗虫基因成功导入烟草细胞后,尝试用Cre/loxP重组酶系统删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因,其技术过程如图2(其中■表示启动子)。
(1)通过基因改造获得抗虫烟草过程中,为大量获得抗虫基因,可选择图1中引物___________(用图中罗马数字表示)组合进行PCR扩增;扩增时,为确保抗虫基因和表达载体充分连接,常在基因上、下游引物的___________端添加不同的限制酶切位点,其目的是______________________。
(2)loxP是一种含34个碱基对的小型DNA片段,由一个不对称的间隔区和两个反向重复序列组成。Cre酶能特异性地识别反向重复序列并于特定位置切开磷酸二酯键,类似于基因工程中的___________酶,从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒的原理是____________。
(3)通常用___________法把携带抗虫基因的重组质粒甲导入烟草细胞,经检测导入成功后,抗除草剂基因即失去用途,继续留在烟草体内可能会引发的生物环境安全问题是_______________________。
(4)经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开,得到图2右侧的两个环状DNA分子。由于______________________,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
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【现代生物科技专题】(15分)科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下 (图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1) loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2) 将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是________________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是________。
(3) 经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是__ ______。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于________________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4) loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向 C.一个正向一个反向 D.与方向无关
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(15分)科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2)将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是________________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是________。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4)loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向
C.一个正向一个反向 D.与方向无关
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是由两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2)将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是____________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是______________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于__________________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4)loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向 C.一个正向,一个反向 D.与方向无关
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1) loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2) 将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是________________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________。
(3) 经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于________________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4) loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 | B.两个都是反向 | C.一个正向一个反向 | D.与方向无关 |
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是由两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2)将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是____________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是______________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于__________________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4)loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向 C.一个正向,一个反向 D.与方向无关
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个喊基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的_____________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的_____________。
(2)将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是_______________________。基因表达载体的基本元素有_____________、_____________、_____________和_____________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是_____________。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因己没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于_____的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,由两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的_____________酶。
(2)将重组质粒导入植物细胞中最常用的方法是____________。作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是___________________________。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因己没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是_____________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于____________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4)loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是_________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向
C.一个正向一个反向 D.与方向无关
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科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:
(1)loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如下:
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的________酶。从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的________。
(2)作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原因是______。
(3)经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________。经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子。由于___________的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失。
(4)loxP序列是有方向性的。如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是________。
A.两个都是正向 B.两个都是反向
C.一个正向一个反向 D.与方向无关
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基因工程中,GUS基因编码的酶可将无色底物生成蓝色产物,GFP基因会产生绿色荧光蛋白,这两种基因都可作为标记基因来研究发育生物学的问题。利用双CRISPR/Cas9系统和Cre/loxP重组酶系统技术可更好地实现该研究。请据图作答:
(1)生长在太平洋西北部的一种海蜇能发出绿色荧光,原因是________________________。
(2)图1为双CRISPR/Cas9系统作用示意图。该系统能够特异性识别DNA序列并切割特定位点,行使这些功能的分子结构分别 是___________、___________。
(3)图中向导RNA与DNA结合的原理是___________。将删除区切割后,转入基因与原DNA片段可通过形成_______拼接起来,形成新的DNA序列。
(4)双CRISPR/Cas9系统可直接在靶细胞内起作用,与传统的基因工程相比,该操作无需___________(填写工具)。与质粒载体导入外源基因比,双CRISPR/Cas9系统编辑的基因可以不含___________。
(5)图2为Cre/loxP重组酶系统作用示意图。利用双CRISPR/Cas9系统可精准地将loxP序列、GUS基因及GFP基因连接,接上35S启动子之后可在组织中检测出蓝色区而无绿色荧光区,这是由于_________而无法表达。Cre基因是重组酶基因,经38℃热处理后可被激活表达,在此前提下组织中可检测出绿色荧光区。
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