基因工程常用于改良植物的品质,例如,豆类食品中含有的蛋氨酸比较少,大米、玉米、小麦含赖氨酸比较少。这些人体必需的氨基酸缺少会对人的健康不利。科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因A导入植物中,以提高氨基酸的含量。请回答下列问题:
(1)为使基因A在植物细胞中高效表达,需把基因A正确插入表达载体中的____________和_________之间。同时外来基因S能在受体细胞内表达的理论基础是:____________。
(2)若要将含基因A的表达载体导入大米的细胞中,可以用农杆菌转化法,但是需要添加____________________以吸引农杆菌移向待导入的植物细胞。成功导入后,还需要检测目的基因是否转录出了mRNA,检测方法为:_________________________。
(3)将含有基因A的植物细胞培养成完整植株可通过_________________________技术,该技术用到的固体培养基大多数由_______________________________四部分组成。
(4)通过以上过程最终获得必需氨基酸含量多的蛋白质,但是其体外保存相当困难,那么可以通过________________工程完成改造。
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赖氨酸是人体的必需氨基酸,而玉米等谷类食物中赖氨酸含量却很低。科学家已成功地利用转基因技术改良玉米,提高其赖氨酸含量。回答下列问题。
(1)从基因控制性状的两种方式考虑,提高玉米赖氨酸含量的途径有两种:一是将_______________编码基因导入玉米并进行正常表达;二是_____________以提高细胞中游离赖氨酸含量。
(2)要完成这一精确的转基因工程,获取目的基因后还需借助______________等工具酶构建基因表达载体,再将表达载体导入受体细胞。受体细胞可用已分化的玉米体细胞,原因是______________________。
(3)研究发现,玉米中赖氨酸含量低的原因是赖氨酸合成过程中的关键酶(甲)受细胞内赖氨酸_________________甲的浓度影响。推测,高浓度赖氨酸抑制甲的活性,这属于_________________调节机制。为降低甲对赖氨酸的敏感性,可将甲的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸,这属于_______________工程范畴。
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大米中铁含量极低,科研人员通过基因工程等技术,培有出了铁含量比普通大米高60%的转基因水稻,改良了稻米的营养品质。图1为培育转基因水稻过程示意图。(已知几种氨基酸的密码子:甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、丝氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU))
(1)图1中①表示基因工程中的步骤是______________________,为了筛检成功导入重组质粒的农杆菌,1号培养基需要加入______________________。
(2)诱导组织细胞进行脱分化的培养基是______________________。
A.1号培养基 B.2号培养基 C.3号培养基 D.4号培养基
(3)因为3号培养基要经过______________________过程可获得完整植株,因此图1中⑤至⑥属于______________________技术的过程。
(4)图1中⑦是基因表达过程,在铁合蛋白基因中的决定起始密码子的碱基序列和启动子的碱基序列分别位于______________(填1、2、3),⑨前面的tRNA携带的氨基酸是________________。
(5)若转入的铁合蛋白基因在植物细胞中表达效率低,可以通过图2中设计与铁合蛋白基因结合的两对引物(引物B和C中都替换了一个碱基),按图3方式依次进行4次PCR扩增,得到新的铁合蛋白基因以达到提高该基因的表达效率的目的。
①该过程产生新铁合蛋白基因的生物变异类型是__________________。
②图2所示的4次PCR过程中,PCR1加入的引物是___________,PCR4加入的引物是_____________。(填A、B、C、D)
(6)检测培育转基因水稻的目的是否达到,需要检测转基因水稻_________________。
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色氨酸是大肠杆菌合成蛋白质所必需的一种氨基酸。研究人员发现,在培养基中无论是否添加色氨酸,都不影响大肠杆菌的生长。
(1)研究发现,大肠杆菌有5个与色氨酸合成有关的基因。在需要合成色氨酸时,这些基因通过__________(过程)合成相关酶。大肠杆菌对色氨酸需求的响应十分高效,原因之一是由于没有核膜的界限,__________。
(2)进一步发现,在培养基中增加色氨酸后,大肠杆菌相关酶的合成量大大下降。经过测序,研究者发现了大肠杆菌色氨酸合成相关基因的结构(图1)。
①由图1可知,在培养基中有__________的条件下,trpR指导合成的抑制蛋白能够结合在操纵序列,从而阻止__________与启动子的结合,从而抑制色氨酸相关酶的合成。
②随着研究的深入,研究者发现,色氨酸合成相关基因转录后形成的mRNA的5’端有一段“无关序列”编码出的多肽不是色氨酸合成酶,但将这段多肽对应基因序列敲除后,发现色氨酸合成酶的合成出现了变化(图2)。由此可知,图1中的抑制蛋白的抑制作用是__________(填“完全的”或“不完全的”),推测“无关序列”的作用是__________。
“无关序列”包含具有一定反向重复特征4个区域,且其中富含色氨酸的密码子。当核糖体在mRNA上滑动慢时,2、3区配对;相反,3、4区配对形成一个阻止mRNA继续合成的茎—环结构(图3)。
进一步研究发现,在培养基中有色氨酸时,色氨酸合成相关基因能够转录出一个很短的mRNA分子,该段分子只有1—4区的长度。结合上述研究,“无关序列”完成调控的机制是__________。
(3)“无关序列”在控制大肠杆菌代谢的过程中起到了一种“RNA开关”功的能,令其能够响应外界代谢物的含量变化,避免了__________。请提出有关这种“RNA开关”调控机制的一种研究或应用前景:__________。
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赖氨酸是人体必需氨基酸之一,可促进人体发育、增强免疫功能。下图为赖氨酸转基因克隆牛的培育流程,其中字母表示相应的操作过程。请回答:
(1)进行a操作前需要▁▁▁▁▁▁▁,目的是▁▁▁▁▁▁▁。
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射▁▁▁▁▁▁▁,卵母细胞要培养至▁▁▁▁▁▁▁期,理由是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(3)卵母细胞培养过程会出现接触抑制,为使其继续增殖需要用胰蛋白酶处理,目的是▁▁▁▁▁。
(4)b过程的原理是▁▁▁▁▁▁▁,d过程的实质是▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
(5)某位同学欲验证赖氨基酸,他去一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入一定含量的赖氨酸,配成食物A;另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,配成食物B来饲喂正常年幼大鼠,你认为该同学的方案可行吗?若有错误,请予以纠正▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁▁。
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赖氨酸是人体必需氨基酸之一,可促进人体发育、增强免疫力。乙图为赖氨酸转基因克隆牛的培育流程,其中字母表示相应的操作过程。请回答:
(1)构建基因表达载体的过程如甲图所示,其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶,该过程中所使用的限制酶是_________和_________,除限制酶外,该过程还需要的工具酶有_________。基因表达载体除图示结构外,还应含有__________和终止子等结构。
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射______________,卵母细胞要培养至 时期,才具备受精能力。
(3)胚胎成纤维细胞在培养过程中会出现_____________和____________现象,分瓶时需用______处理以得到细胞悬液,进而进行__________培养使细胞增殖。
(4)图乙中a、b过程利用的主要生物技术有_____________和______________。
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赖氨酸是人体必需氨基酸之一,可促进人体发育、增强免疫力。乙图为赖氨酸转基因克隆牛的培育流程,其中字母表示相应的操作过程。请回答:
(1)构建基因表达载体的过程如甲图所示,其中Pst I、Sma I、EcoR I、Apa I为四种限制酶,该过程中所使用的限制酶是 和 ,除限制酶外,该过程还需要的工具酶有 。基因表达载体除图示结构外,还应含有 和 终止子等结构。
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射 ,卵母细胞要培养至 时期,才具备受精能力。
(3)胚胎成纤维细胞在培养过程中会出现 和 现象,分瓶时需用 处理以得到细胞悬液,进而进行 培养使细胞增殖。
(4)图乙中a、b过程利用的主要生物技术有 和 。
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赖氨酸是人体必需氨基酸之一,可促进人体发育、增强免疫功能。下图为赖氨酸转基因克隆牛的培育流程,其中字母表示相应的操作过程。请回答:
(1)进行a操作前需要_____________,目的是___________________________________。
(2)为了获得较多的卵母细胞需要对供体注射________,卵母细胞要培养至_______期,理由是______。
(3)卵母细胞培养过程中会出现接触抑制,为使其继续增殖需要用胰蛋白酶处理,目的是__________ 。
(4)b过程的原理是_______________,d过程的实质是_____________________________。
(5)某位同学欲验证赖氨酸也是大鼠的必需氨基酸,他取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物,加入一定含量的赖氨酸,配成食物A;另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物,配成食物B来饲喂正常幼年大鼠,你认为该同学的方案可行吗?若有错误,请予以纠正。
_______________________;_______________________________________________。
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关于人体氨基酸的叙述,正确的是
A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
C.不同氨基酸的R基一定不同
D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
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关于人体氨基酸的叙述,正确的是
A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B.不同氨基酸的R基一定不同
C.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
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关于人体氨基酸的叙述,正确的是
A.氨基酸是胰岛素等各种激素分子的基本单位
B.酪氨酸缺乏是人患白化病的根本原因
C.不同氨基酸的R基一定不同
D.非必需氨基酸的合成与基因的功能无关
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