蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度。可制成防弹背心、人造韧带等。蜘蛛通过在腹部的腺体生成蜘蛛丝,并使用一种名为“喷丝头”的器官将蛛丝排出体外。由于蜘蛛会互相攻击,吃掉同类,因此无法像蚕丝一样通过养殖大量生产。利用现代生物技术生产蜘蛛丝不断取得成功,请回答下列问题:
运用基因工程技术已经创造出了“蜘蛛羊”过程如图1,回答下列问题:

(1)蛛丝蛋白基因可从蜘蛛的 cDNAcDNA文库中获取,获取的基因不含启动子。甲过程需用到的工具是 限制酶、DNA连接酶、载体限制酶、DNA连接酶、载体(填工具名称)。检测目的基因是否导入受体细胞可用DNA分子杂交技术,要用 放射性同位素或荧光分子标记含目的基因的单链DNA片段放射性同位素或荧光分子标记含目的基因的单链DNA片段作探针。
(2)重组细胞培养成早期胚胎的过程中,需要提供 无菌无菌、无毒的条件,若在培养基中加入抗生素 能能(能、不能)抑制真菌的生长。若成功导入目的基因的转基因羊并没有产生相应的蛛丝蛋白,根据中心法则分析,其可能的原因是 蛛丝蛋白基因没有转录或转录的mRNA没有翻译蛛丝蛋白基因没有转录或转录的mRNA没有翻译。
(3)可将 细胞核移植细胞核移植技术结合基因工程等技术得到具有新性状的克隆羊。
(4)如图2为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图。若用PCR技术获取目的基因,则与之对应的引物结合部位应该是图中的 2、32、3(填数字);该DNA分子在PCR仪中经过4次循环,一共消耗每种引物数量 1515个。
蛛丝蛋白产量低,科学家尝试用现代生物技术生产蛛丝蛋白,如利用微生物发酵,转基因动植物等。家蚕是唯一可以通过人工养殖大量获取丝纤维的动物,由于蚕丝蛋白和蜘蛛丝蛋白在结构上有一定的相似性,因此利用家蚕遗传改造大量获取类蜘蛛丝纤维是一个可行性高的策略。请回答下列问题:
(5)下列关于应用现代生物技术生产蛛丝蛋白叙述不正确的是 ABCABC。
A.不可采用细菌和植物作为表达体系,但可选用酵母菌作为表达体系
B.将含有丝蛋白基因的表达载体导入雌性动物的乳腺细胞中可获得乳腺生物反应器
C.若受体细胞为大肠杆菌,菌落的大小、有无荚膜、隆起程度等肉眼可见的特征都可作为优秀菌种鉴定的依据
D.筛选出高产蛛丝蛋白菌种需经扩大培养,再接种到发酵罐中进行发酵生产
(6)中国科学院谭安江研究组发现家蚕丝蛋白的主要成分有丝素重链(FibH),丝素轻链(FibL),丝胶蛋白(Sericin)等,其中FibH约占整个丝蛋白含量的70%以上。研究组利用基因工程的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白,其主要思路是借助转基因技术敲除 FibH的编码区FibH的编码区,同时保留了其上下游完整的调控序列,定点整合了含有部分蜘蛛丝基因和 荧光标记基因荧光标记基因的DNA片段,以便目的基因的筛选。
(7)研究人员发现若将蛛丝蛋白31号位的色氨酸替换为酪氨酸,蛛丝韧性可提高50%,利用蛋白质工程对蛛丝蛋白进行改造,基本途径是:预期蛋白质功能→设计和改造设计和改造蛋白质空间结构→推测氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列。
【答案】cDNA;限制酶、DNA连接酶、载体;放射性同位素或荧光分子标记含目的基因的单链DNA片段;无菌;能;蛛丝蛋白基因没有转录或转录的mRNA没有翻译;细胞核移植;2、3;15;ABC;FibH的编码区;荧光标记基因;设计和改造
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:24引用:2难度:0.6
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