“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸( DNA )可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。以下说法错误的是
A.ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的A细胞,理论上该细胞在功能上具有发育的全能性
B.在胚胎移植过程中,供、受体动物选择好后,要用激素进行同期发情的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
C.该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有3种基因型的体细胞。
D.取患者的淋巴细胞(脐带血细胞)作为受体细胞,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为基因治疗;但如果外源基因随机插入,会因位置效应引起紊乱,而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。
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“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸( DNA )可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。以下说法错误的是
A.ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的A细胞,理论上该细胞在功能上具有发育的全能性
B.在胚胎移植过程中,供、受体动物选择好后,要用激素进行同期发情的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
C.该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有3种基因型的体细胞。
D.取患者的淋巴细胞(脐带血细胞)作为受体细胞,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为基因治疗;但如果外源基因随机插入,会因位置效应引起紊乱,而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。
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【生物——选修3 现代生物科技专题】“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸(DNA)可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。如果外源基因随机插入,会因位置效应引起紊乱,而“基因靶向”技术很好地解决了这一问题。请回答下列问题:
(1)“基因靶向”技术中构建基因表达载体需要用到 酶和DNA连接酶。一个基因表达载体的构成,除了目的基因,还需有启动子、终止子、 等部分。
(2)ES 细胞来自第3.5天小鼠囊胚中的 。 在胚胎移植前,通过 技术可获得较多的胚胎。在胚胎移植过程中,供体、受体动物选择好后,要用激素进行 的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(3)取患者的淋巴细胞或者脐带血细胞作为 ,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为 ;
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美英两位科学家因为在胚胎干细胞研究方面的“基因靶向”技术获得 2007 年度诺贝尔生理学或医学奖。“基因靶向”技术是指利用细胞脱氧核糖核酸( DNA )可与外源性 DNA 同源序列发生同源重组的性质,定向改造生物某一基因的技术。有科研小组通过下图所示的“基因靶向”技术将小鼠棕褐色的毛色基因导入黑色纯种小鼠细胞的 ES 细胞中。请据图回答下列问题:
(1)ES 细胞来自第 3.5 天小鼠囊胚中的____(填字母)细胞,理论上该细胞在功能上具有____。
(2)在胚胎移植过程中,供、受体动物选择好后,要用激素进行____的处理,使供、受体的生理状态相同,以保证移植的胚胎能够继续正常发育。
(3)该实验得到的带突变基因的嵌合体小鼠体内有____种基因型的体细胞。
(4)取患者的淋巴细胞(脐带血细胞)作为____,插入正常的外源基因后,再回输体内,以替代、修复或纠正有缺陷的基因,这种方法称为 ____;但如果外源基因随机插入,会因位置效应引起紊乱,而________很好地解决了这一问题。
(5)与该技术相似,将抗虫基因导入棉花细胞中后可以通过______技术,大量获得抗虫棉。
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基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段,定点改造基因,获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。下图是对某生物B 基因进行编辑的过程,该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点,下列叙述正确的是
A. sgRNA是合成Cas9酶的模板
B. sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补
C. 核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之叫的磷酸二酯键
D. B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质
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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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基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。下列关于基因工程的叙述错误的是
A. 基因工程所用的基因“剪刀”不具有专一性
B. 利用基因工程培育新品种,能定向改造生物性状
C. 质粒、噬菌体和动植物病毒等是基因工程常用的运载体
D. 利用基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素和疟疾的疫苗等
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下列关于生物技术应用的叙述,正确的是
A. 可利用动物体细胞核移植技术制备单克隆抗体
B. 可利用植物组织培养技术突破物种间的生殖隔离
C. 可利用DNA重组技术定向改造生物的遗传性状
D. 可利用PCR技术对蛋白质分子进行体外扩增
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下列关于基因工程的叙述中,不正确的是
A. 基因工程又叫DNA重组技术
B. 重组DNA是在体外进行的
C. 基因工程的受体细胞必须是大肠杆菌等原核生物
D. 运用基因工程技术,可使生物发生定向变异
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基因打靶技术是指利用外源性DNA与细胞DNA的相同或相似序列,在特定位点上进行替换,从而改变细胞遗传特性的方法。该技术可应用于解决人体对移植的猪器官产生的免疫排斥反应上,即利用基因打靶技术对猪细胞α-1,3半乳糖苷转移酶基因进行改造,以消除α-1,3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥。其主要过程如下:
第一步:从猪囊胚中分离出胚胎干细胞。
第二步:在与靶基因(需要改造的基因)相同的外源性DNA上,插入新霉素抗性基因,构建打靶载体。
第三步:打靶载体导入胚胎干细胞,与细胞DNA中的靶基因进行替换。
第四步:改造后的胚胎干细胞筛选、增殖等。
回答下列问题:
(1)选取猪胚胎干细胞作为基因改造的细胞,原因是胚胎干细胞在功能上具有______。
(2)该改造过程中,靶基因具体是指______;插入新霉素抗性基因需要的酶是______,插入该抗性基因的作用是______(答出两点)。
(3)改造后的胚胎干细胞经过诱导发生增殖和______分化,培育出不合成α-1,3半乳糖苷转移酶的特定器官,再经过一系列改造后为器官移植做准备。
(4)运用基因打靶技术进行基因改造的原理是______,该技术在一定程度上解决了人体移植器官的短缺难题。
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基因打靶技术是指利用外源性DNA与细胞DNA的相同或相似序列,在特定位点上进行替换,从而改变细胞遗传特性的方法。该技术可应用于解决人体对移植的猪器官产生的免疫排斥反应,即利用基因打靶技术对猪细胞ɑ—1,3半乳糖苷转移酶基因进行改造,以消除ɑ—1,3半乳糖苷转移酶引起的免疫排斥。其主要过程如下:
第二、三步示意图(6—10表示不同的基因片段)
第一步:从猪囊胚中分离出胚胎干细胞。
第二步:在与靶基因(需要改造的基因)相同的外源性DNA上,插入新霉素抗性基因,构建打靶载体。
第三步:打耙载体导入胚胎干细胞,与细胞DNA中的靶基因进行替换。
第四步:改造后的胚胎干细胞筛选、增殖等。
回答下列问题:
(1)上述改造过程中的靶基因是_______________,插入新霉素抗性基因的过程中需要用到的酶有___________,插入新霉素抗性基因的目的是____(答出2两点)。
(2)基因打靶技术依据的遗传学原理是_____________。
(3)除囊胚外,胚胎干细胞还可以来自于______阶段的胚胎和________。胚胎干细胞具有的显著特点是___________________。
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