基因工程試卷

1、專題1 基因工程1.為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。 (1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中的_處，DNA連接酶作用于_處。(填“a”或“b”)(2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和_法。(3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用_技術(shù)，該技術(shù)的核心是_和_。(4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的_作探針進(jìn)行分子雜交檢測又要用_方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。2.在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作

2、為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。侵染抗蟲基因含kan質(zhì)粒重組質(zhì)粒土壤農(nóng)桿菌含重組質(zhì)粒土壤農(nóng)桿菌 A構(gòu)建導(dǎo)入 B培養(yǎng)選擇轉(zhuǎn)基因抗蟲植株再生植株愈傷組織離體棉花葉片組織 C誘導(dǎo)選擇分化 D檢測請據(jù)圖回答：（1）A過程需要的酶有_。（2）B過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運(yùn)載體必須具備的兩個條件是_。（3）C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入_。（4）如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進(jìn)行檢測，D過程應(yīng)該用_作為探針。3.圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，小箭頭所指分別為限制性內(nèi)切酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，ampR為

3、青霉素抗性基因，tctR為四環(huán)素抗性基因，P為啟動因子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoRI、BamHI在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。 （1）將含有目的基因的DNA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRI酶切，酶切產(chǎn)物用DNA連接酶進(jìn)行連接后，其中由兩個DNA片段之間連接形成的產(chǎn)物有_、 _ 、 三種。若要從這些連接產(chǎn)物中分離出重組質(zhì)粒，需要對這些連接產(chǎn)物進(jìn)行 。（2）用上述3種連接產(chǎn)物與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)。之后將這些宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是 ；若接種到含青霉素的培養(yǎng)基中，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的連接產(chǎn)物是

4、 。（3）目的基因表達(dá)時，RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點(diǎn)是 ，其合成的產(chǎn)物是 。（4）在上述實(shí)驗(yàn)中，為了防止目的基因和質(zhì)粒表達(dá)載體在酶切后產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，酶切時應(yīng)選用的酶是 。4.轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程如圖所示。質(zhì)粒上有Pst、Sma、EcoR、Apa等四種限制酶切割位點(diǎn)。請回答：（1）構(gòu)建含抗病基因的表達(dá)載體A時，應(yīng)選用限制酶 ，對 進(jìn)行切割。（2）培養(yǎng)板中的卡那霉素會抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，欲利用該培養(yǎng)篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，應(yīng)使基因表達(dá)載體A中含有 ，作為標(biāo)記基因。（3）香蕉組織細(xì)胞具有 ，因此，可以利用組織培養(yǎng)技術(shù)將導(dǎo)入抗病基因的香蕉組織細(xì)胞培育成植株。圖中、依次表示

5、組織培養(yǎng)過程中香蕉組織細(xì)胞的 、 。5.天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精。請回答下列問題：(1)將淀粉酶基因切割下來所用的工具是_，用_將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，下一步將該DNA分子_，以完成工程菌的構(gòu)建。(2)若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是_；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用_檢測；將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時間后，加入碘液，工程菌周圍出現(xiàn)透明圈。請解釋該現(xiàn)象發(fā)生的原

6、因。(3)如何進(jìn)一步鑒定不同的轉(zhuǎn)基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？(4)微生物在基因工程領(lǐng)域中有哪些重要作用？6.人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機(jī)理的探討及治療藥物的篩選。利用正常大鼠制備遺傳性高血壓轉(zhuǎn)基因模型大鼠的流程如圖所示。（1）卵母細(xì)胞除從活體輸卵管中采集外，還可從已處死的雌鼠_中獲取。（2）圖中的高血壓相關(guān)基因作為_，質(zhì)粒作為_,二者需用_切割后連接成重組載體，該過程與質(zhì)粒上含有_有關(guān)。 （3）子代大鼠如果_和_，即可分別在分子水平和個體水平上說明高血壓相關(guān)基因已成功表達(dá)，然后可用其建立高血壓轉(zhuǎn)基因動物模型。（4）在上述轉(zhuǎn)基因大鼠的培育過程中，所用到的主要胚胎工程技術(shù)是

7、_、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。7.人體細(xì)胞內(nèi)含有抑制癌癥發(fā)生的p53基因，生物技術(shù)可對此類基因的變化進(jìn)行檢測。（1）目的基因的獲取方法通常包括_和_。（2）上圖表示從正常人和患者體內(nèi)獲取的p53基因的部分區(qū)域。與正常人相比，患者在該區(qū)域的堿基會發(fā)生改變，在上圖中用方框圈出發(fā)生改變的堿基對；這種變異被稱為_。（3）已知限制酶E識別序列為CCGG，若用限制酶E分別完全切割正常人和患者的p53基因部分區(qū)域(見上圖)，那么正常人的會被切成_個片段；而患者的則被切割成長度為_對堿基和_對堿基的兩種片段。（4）如果某人的p53基因部分區(qū)域經(jīng)限制酶E完全切割后，共出現(xiàn)170、220、290和460堿基對的四種

8、片段，那么該人的基因型是_(以P+表示正?；颍琍-表示異?；?。8. (10分)醫(yī)生對一位因缺乏腺苷脫氨酶基因而患先天性體液免疫缺陷病的美國女孩進(jìn)行治療。采用的方法是首先將患者的白細(xì)胞取出作體外培養(yǎng)，然后用某種病毒將正常腺苷脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的白細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞回輸?shù)交颊叩捏w內(nèi)，經(jīng)過多次治療，患者的免疫功能趨于正常。(1)該病的治療運(yùn)用了基因工程技術(shù)，在這個實(shí)例中運(yùn)載體是_，目的基因是_，目的基因的受體細(xì)胞是_。(2)將轉(zhuǎn)基因白細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常是由于產(chǎn)生了_，產(chǎn)生這種物質(zhì)的兩個基本步驟是_和_。(3)人的腺苷脫氨酶基因與胰島素基因相比，其主要差別是

9、_；與大腸桿菌基因相比，其主要特點(diǎn)是_。(4)該病的治療方法屬于基因工程運(yùn)用中的_；這種治療方法的原理是_。9.下圖為利用生物技術(shù)獲得生物新品種的過程，據(jù)圖回答：（1）在基因工程中，A表示 ，如果直接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，過程使甲的酶區(qū)別于其他酶的特點(diǎn)是 ，B表示 。（2）BC為轉(zhuǎn)基因綿羊的培育過程中，其中用到的生物技術(shù)主要有動物細(xì)胞培養(yǎng)和 。在動物細(xì)胞培養(yǎng)過程中，需讓培養(yǎng)液中含有一定量的CO2，其主要作用是 。（3）BD過程中，若使用的棉花受體細(xì)胞為體細(xì)胞，表示的生物技術(shù)是 。要確定目的的基因（抗蟲基因）導(dǎo)入受體細(xì)胞后，是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測和鑒定工作，請寫出在個體水平上的鑒

10、定過程： 。10.干擾素是能夠抑制多種病毒復(fù)制的抗病毒物質(zhì)?？茖W(xué)家利用基因工程技術(shù)從人的T淋巴細(xì)胞中提取干擾素基因轉(zhuǎn)入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物發(fā)生器，使羊乳汁中含有人體干擾素。請回答：（1）科學(xué)家將人的干擾素基因與乳腺蛋白基因的_等調(diào)控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導(dǎo)入哺乳動物的_細(xì)胞中，然后，將該細(xì)胞送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成為 動物。（2）在該工程中所用的基因"剪刀"是 。將人體干擾素基因"插入"并連接到羊體細(xì)胞DNA上所需要的酶是 。人體干擾素基因之所以能"插入"到羊的DNA內(nèi)，原因是 。（3）請在下框中畫出某DNA

11、片段被切割形成黏性末端的過程示意圖。（4）如何檢測和鑒定人的干擾素因素已被成功導(dǎo)入羊體內(nèi)？請寫出兩種方法： 、 。（5）為了使T淋巴細(xì)胞在體外產(chǎn)生大量的干擾素，有人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，可是當(dāng)將T淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖了幾代后，細(xì)胞分裂就停止了。請你用細(xì)胞工程的方法，以小鼠為實(shí)驗(yàn)對象，提出一個既能使T淋巴細(xì)胞在體外培養(yǎng)繁殖，又能獲得大量小鼠干擾素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡單思路: _ _ 11.蘇云金桿菌是一種對昆蟲有毒害作用的細(xì)菌，其殺蟲活性物質(zhì)主要是一類伴孢晶體蛋白。伴孢晶體蛋白經(jīng)昆蟲腸液消化成毒性肽，并因此導(dǎo)致昆蟲死亡。1993年，中國農(nóng)科院科學(xué)家成功地將蘇云金桿菌伴孢晶體蛋白基因轉(zhuǎn)移到棉花細(xì)胞內(nèi)，培育出抗蟲棉

12、。(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠_，因此，人們可以將不同種屬間生物優(yōu)良性狀組合在一起，定向地改變生物的遺傳性狀。(2)科學(xué)家培育出抗蟲棉的基因操作一般要經(jīng)歷以下四個步驟：目的基因的獲得:若已經(jīng)知道了伴孢晶體蛋白的氨基酸序列，獲得目的基因的最好方法是 _ 。重組載體的構(gòu)建：質(zhì)粒是常用的運(yùn)載體，科學(xué)家在進(jìn)行上述操作時，要用同一種_分別割質(zhì)粒和目的基因。質(zhì)粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過 而黏合。若目的基因的粘性末端如下圖所示，則運(yùn)裁體上能與之接合的粘性末端是：(在框內(nèi)繪圖作答)DNA連接酶把兩黏性末端連接起來形成重組載體。DNA連接酶實(shí)際上是把切口處的_連接起來。重組載體的轉(zhuǎn)化和篩選。目的

13、基因的表達(dá)和鑒定。(3)如果將攜帶抗蟲基因的重組質(zhì)粒導(dǎo)入二倍體植物細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因植物。經(jīng)分析，該植物的某一染色體攜帶有目的基因(因此可以把它看作是雜合子)。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植物自交F1代中，出現(xiàn)不具有抗蟲特性的植物的概率是_。(4)種植上述轉(zhuǎn)基因植物，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成"基因污染"。如果把目的基因?qū)巳~綠體DNA中，就可以避免"基因污染"，原因是_12.科學(xué)家從某些能無限增殖的細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中分離出無限增殖調(diào)控基因（prG），該基因能激發(fā)許多動物細(xì)胞的分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的

14、前景。（1）利用細(xì)胞融合技術(shù)制備單克隆抗體，促進(jìn)細(xì)胞融合最好選擇 方法。（2）有人提出，可以直接通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，其思路如右圖所示。請回答： 酶A是指 ，酶B是指 。 對已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的II進(jìn)行"檢測"的目的是 ；指代的細(xì)胞具有特點(diǎn)是 。（3）也有人提出用細(xì)胞核移植技術(shù)構(gòu)建重組細(xì)胞來生產(chǎn)單克隆抗體，試用相關(guān)的圖示及文字表示該過程：答案1. (1)a a(2)基因槍法(花粉管通道法)(3)植物組織培養(yǎng)(1分) 脫分化(去分化) 再分化(4)耐鹽基因(目的基因) 一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中2. 答案：（1）限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 （2）具有標(biāo)

15、記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存 （3）卡那霉素 （4）放射性同位素（或熒光分子）標(biāo)記的抗蟲基因3. 答案 （1）目的基因載體連接物 載體-載體連接物 目的基因-目的基因連接物 分離純化（其他合理答案也給分） （2）載體-載體連接物 目的基因-載體連接物、載體-載體連接物（3）啟動子 mRNA（4）EcoRI和BamHI（只答一個酶不給分）4. 答案（1）Pst、EcoR，含抗病基因的DNA、質(zhì)粒，（2）抗卡那霉素基因（3）全能性，脫分化、再分化。5.答案：(1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶導(dǎo)入釀酒酵母菌細(xì)胞(2)DNA分子雜交抗原抗體雜交或淀粉酶活性該工程菌產(chǎn)生的淀粉酶可分泌至培養(yǎng)基，水

16、解淀粉后的區(qū)域，遇碘不再變藍(lán)色，產(chǎn)生透明圈。(3)測定相同培養(yǎng)條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產(chǎn)量。6. 答案：（1）卵巢（2）目的基因 運(yùn)載體 同一種限制酶 限制酶識別位點(diǎn)（3）檢測到相應(yīng)蛋白質(zhì) 出現(xiàn)高血壓 （4）體外受精7. 答案：(1)從細(xì)胞中分離 通過化學(xué)方法人工合成(2)見下圖基因堿基對的替換（基因突變）(3)3 460 220(4)P+P-8. 答案：(1)某種病毒腺苷脫氨酶基因白細(xì)胞(2)腺苷脫氨酶(或抗體)轉(zhuǎn)錄翻譯(3)脫氧核苷酸排列順序不同(或遺傳信息不同或堿基的數(shù)目和排列順序不同)編碼區(qū)是間隔的，不連續(xù)的(或編碼區(qū)有外顯子和內(nèi)含子)(4)基因治療把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞內(nèi)從而達(dá)到治療的目的9.（1）目的基因 能夠識別特定的脫氧核苷酸序列 重組DNA （2）胚胎移植 維持培養(yǎng)液的pH （3）植物組織培養(yǎng) 讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定其是否具有抗蟲性狀10.（1）啟動子 受精卵 轉(zhuǎn)基因（或成熟） （2）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶用相同的限制性內(nèi)切酶催化反應(yīng)后形成了互補(bǔ)堿基序列（或不同生物DNA的結(jié)構(gòu)具有統(tǒng)一性）(2分) （3）（3分）（補(bǔ)充出DNA的互補(bǔ)鏈給1分，寫出兩個黏性末端各給1分）（4）分子檢測；DNA分子雜交；DNA與mRNA分子雜交；或抗原抗體雜交；從羊的乳汁中提取