1. 丁二醇广泛应用于化妆品和食品等领域,其生产过程有生物法 、化学法 、副产品 回收法 等 。兴趣小组采用生物法在已改造的大肠杆菌中引入合成丁二醇的关键基因 X,以提高丁二醇的 产量 。 回答下列问题 。
(1) 选用大肠杆菌作为受体细胞的优点是(答出一点即可)。
(2) 扩增 X 基因时,PCR 反应中需要提供模板 、引物 、原料及酶 。
(3) 将 X 基因导入大肠杆菌常用的方法是。为检测该基因的表达情况,可通过 技术检测是否翻译出相应蛋白 。
(4) 影印法是一种微生物学中常用的培养方法,该方法通过比对各培养皿在相同位置出现的菌落,从而筛选出适当的菌株 。 使用 BamH I 和 sal I 限制酶处理质粒和 X 基因,连接后转化大肠杆菌,并涂布在无抗生素平板上(如下图) 。在此基础上,进一步筛选含目的基因菌株的实验思路是

(5) 利用大肠杆菌进行发酵工程的过程一般包括菌种选育、、培养基的配制、灭菌、接种、发酵后,再经过,最终获得发酵产品。
【考点】
PCR技术的基本操作和应用; 基因工程的操作程序(详细); 发酵工程的基本环节;
【答案】

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实验探究题 普通
能力提升
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1. 家畜胚胎的性别鉴定技术对畜牧业的发展具有重要意义。巢式PCR扩增反应在两次PCR反应中使用两组不同引物,先使用外引物对目标区域DNA片段进行第一次PCR扩增,产生中间产物,然后使用内引物对中间产物进行第二次PCR扩增,产生目标产物。下图是巢式PCR工作原理示意图,请回答:

(1) 巢式PCR反应体系中需要加入模板、、引物、Mg2+、缓冲液等。
(2) 巢式PCR时若用外引物扩增产生了错误片段,再用内引物扩增在错误片段上进行引物配对并扩增的概率,因此,相比于常规PCR获得的产物而言,巢式PCR获得的产物特异性
(3) 巢式PCR通常在一个试管中进行第一阶段反应,然后将中间产物等转移到第二试管中进行第二阶段反应,不在同一试管完成的主要原因是
(4) 科研人员利用多重巢式PCR技术同时扩增Y染色体上雄性决定基因(SRY)和常染色体上的酪蛋白基因(CSN1S1),进行早期胚胎的性别鉴定,并将鉴定后的胚胎进行移植。下表是主要实验步骤,请完成下表:

实验目的

方法步骤要点

胚胎样品DNA提取

选取囊胚的①细胞提取DNA

PCR引物的设计和合成

根据牛的SRY和CSN1S1基因序列设计合成②对引物

PCR过程

预变性→变性→③→延伸

观察扩增结果

电泳分析

受体牛④处理

对受体牛注射前列腺素

胚胎移植

将筛选出的胚胎移植到受体牛的子宫内

(5) 电泳结果如图所示,1~5号为取自不同胚胎的DNA样品进行巢式PCR的产物。A和B条带中代表SRY的是。可以确定1~5号中的3和5号胚胎为性。

(6) 牛胚胎性别的鉴定除了可以利用PCR外,下列方法也可行的有

①染色体核型分析法

②核酸探针杂交法

③差速离心法

④H-Y抗血清免疫学法(H-Y抗原编码基因位于Y染色体上)

实验探究题 困难