高中 | 三 动物细胞核移植技术和克隆动物 题目答案及解析

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选择性必修三 生物技术与工程

第二章 细胞工程

第2节 动物细胞工程

三 动物细胞核移植技术和克隆动物

Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原,能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱,从而缓解症状。科研人员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验,使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原,为此构建重组表达载体,技术路线如图。

据图回答:

为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达,需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素$\rm B$链编码序列的起始$\rm 30$个核苷酸序列。据图分析,转录形成的$\rm mRNA$中,该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有                 个。

[["$\\rm 6$"]]

从图示可知,改造前后人胰岛素$\rm B$链编码序列的起始$\rm 30$个核苷酸序列有$\rm 7$个核苷酸发生了替换,则其转录形成的$\rm mRNA$中,也会有$\rm 7$个核苷酸发生改变,而且之间存在间隔,一个密码子由$\rm mRNA$上三个连续的碱基组成,由图可知,该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有$\rm 6$个。

在人胰岛素$\rm A$$\rm B$肽链编码序列间引入一段短肽编码序列,确保等比例表达$\rm A$$\rm B$肽链。下列有关分析正确的是$\rm (\quad\ \ \ \ )$

["

引入短肽编码序列不能含终止子序列

","

引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列

","

引入短肽不能改变$\\rm A$链氨基酸序列

","

引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性

"]
[["ABCD"]]

要确保等比例表达$\rm A$$\rm B$肽链,则需$\rm A$$\rm B$肽链一起合成,即启动子和终止子在人胰岛素$\rm A$$\rm B$链编码序列两端,在其中间加入一段短肽编码序列后,序列中间不能出现终止子,所转录得到的$\rm mRNA$中间也不能出现终止密码子,同时不能改变肽链的氨基酸序列和它的功能,$\rm ABCD$正确。

故选:$\rm ABCD$

在重组表达载体中,$Sac$Ⅰ和$Xba$Ⅰ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体,可形成                $\rm DNA$片段。质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有                (答出两点即可)

[["

$\\rm 3$;①自我复制;②带有特殊的标记基因③具有一个至多个限制酶切点

"]]

在重组表达载体中,$Sac$Ⅰ和$Xba$Ⅰ限制酶切位点分别有$\rm 2$个和$\rm 1$个,当将重组表达载体用$Sac$Ⅰ和$ Xba$Ⅰ限制酶充分酶切后,会形成$\rm 3$个缺口,得到$\rm 3$种不同的$\rm DNA$片段。质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有:①自我复制;②带有特殊的标记基因;③具有一个至多个限制酶切点。

检测转化的乳酸菌发现,信号肽$\rm —$重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测,信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是                                                                

[["

核糖体、细胞质基质、细胞膜、细胞壁

"]]

乳酸菌属于原核细胞,其细胞壁上的信号肽在核糖体上合成后,到细胞质基质中加工,再将其运输到细胞膜上,进而转移到细胞壁。

Ⅰ型糖尿病也可以通过核移植技术进行治疗。目前核移植技术中普遍使用的去核方法是                 法,还有人采用梯度离心,紫外光短时间照射、化学物质处理等方法,这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下,去除细胞核或使卵细胞核                 ,从而达到去核的目的。

[["显微操作","$\\rm DNA$变性"]]

目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法,还有人采用其他方法,如梯度离心,紫外光短时间照射,化学物质处理等,这些方法是在没有刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下,去除细胞核或使卵细胞核$\rm DNA$变性,从而达到去核目的。具体的实验操作是,通过显微操作去除卵母细胞中的核,由于$\rm M$Ⅱ期卵母细胞核的位置靠近第一极体,用微型吸管可一并吸出细胞核与第一极体。

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