專題一基因工程習題

1、專題一基因工程練習1金茶花是中國特有的觀賞品種，但易得枯萎病，使其觀賞價值降低?？茖W家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，用轉基因技術培育出了抗枯萎病的新品種金茶花。據(jù)下圖完成(1)(5)題：(1)和結合能形成，常用的酶有_；其能結合形成，最重要的原因是和經酶處理后具有_。(2)形成的過程是_，它是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心，一個的組成，除了目的基因外，還必須有啟動子、終止子及_ 等。(3)若過程為將目的基因導入受體細胞，則將此抗病基因導入植物細胞采用最多的方法是_；除此之外，轉基因植物還可以通過_和_兩種方法獲得。(4)在過程中，獲得抗病基因的金茶花細胞將經歷_和_過程后才能獲得

2、。(5)經培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性，這說明_ ?？箍菸〗鸩杌ㄅ嘤晒φf明一種生物的基因表達系統(tǒng)能夠識別來自另一種生物的DNA的_ 。2干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血液中提取，每升人血只能提取0.5 g，所以價格昂貴?，F(xiàn)在美國加利福尼亞州的基因公司用如下圖的方式生產干擾素。閱讀材料完成(1)(3)題。(1)干擾素基因在基因工程中稱為_。用_技術可使獲得的基因迅速擴增。(2)此基因與細菌的質粒結合，構建基因表達載體要用_處理基因和質粒特定核苷酸之間的_，使兩者露出相同的黏性末端，再用_將二者連接成基因表達載體，然后將其導入酵母菌體內。酵母菌在基因工程中稱為_。(3)科學家在培養(yǎng)轉基因植

3、物時，常用_中的質粒做載體。除了質粒外，基因工程的載體還有 。3下圖是利用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據(jù)圖完成下列問題。(1)能否利用人的皮膚細胞來完成過程？_，為什么？_。(2)過程一定要用到的酶是_酶，過程在細胞內需要的酶是_酶。(3)在利用A、B獲得C的過程中，一般用_切割A和B，使它們產生_，再加入_，才可形成C。(4)為使過程更易進行，可用_(填藥劑)處理D。4科學家通過基因工程方法，培育了能抗棉鈴蟲的棉花植株抗蟲棉。其過程大致如圖所示。根據(jù)題意，回答下列問題。(1)基因工程的操作程序主要包括的四個步驟是：_ 、_ 、_ 、_ 。(2)Ti質粒是農桿菌中的一種質粒，其

4、上有T­DNA，把目的基因插入Ti質粒的T­DNA中是利用T­DNA_ 的特點。(3)Bt毒蛋白基因轉入普通棉株細胞內并成功實現(xiàn)表達的過程，在基因工程中稱為_ 。(4)將目的基因導入受體細胞的方法有很多種，該題中涉及的是_ 。(5)目的基因能否在棉株體內穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性的關鍵是_ ，這需要通過檢測才能知道，檢測采用的方法是_ 。51抗胰蛋白缺乏癥是一種在北美較為常見的單基因遺傳病，患者成年后會出現(xiàn)肺氣腫及其他疾病，嚴重者甚至死亡。對于該致病患者?？刹捎米⑸淙?抗胰蛋白酶來緩解癥狀。據(jù)此完成(1)(2)題。(1)圖1表示獲取人1抗胰蛋白酶基因的兩種方法，請回

5、答下列問題：a過程是在_酶的作用下完成的，該酶的作用特點是_。c過程稱為_，該過程需要的原料是_。要確定獲得的基因是否是所需的目的基因，可以從分子水平上利用_技術檢測該基因的堿基序列。(2)利用轉基因技術將控制該酶合成的基因導入羊的受精卵，最終培育出能在乳腺細胞表達人1抗胰蛋白酶的轉基因羊，從而更易獲得這種酶，簡要過程如圖2所示。獲得目的基因后，常利用_技術在體外將其大量擴增。載體上綠色熒光蛋白(GEP)基因的作用是便于_?；虮磉_載體d，除圖中的標示部分外，還必須含有_ 。6閱讀下面的資料并回答問題。資料一科學家將牛生長激素基因導入小鼠受精卵中,得到了體型巨大的“超級小鼠”;科學家采用農桿菌

6、轉化法培育出轉基因煙草。資料二T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性?？茖W家對編碼T4溶菌酶的基因進行了改造,使其表達的T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵,提高了T4溶菌酶的耐熱性。(1)資料一屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用法。構建基因表達載體常用的工具酶是和 。在培育有些轉基因植物時,常用農桿菌轉化法,農桿菌的作用是 。 (2)資料二中的技術屬于工程的范疇,該工程是指以分子生物學相關理論為基礎,通過基因修飾或基因合成,對進行改造,或制造一種的技術。在該實例中,引起T4溶菌酶空間結構改變的原因是組成該酶肽鏈

7、的序列發(fā)生了改變。7在某些深海魚中發(fā)現(xiàn)的抗凍蛋白基因afp對提高農作物的抗寒能力有較好的應用價值。下圖所示是獲得轉基因萵苣的技術流程,請據(jù)圖回答下列問題。 7題圖 8題圖(1)獲取目的基因的主要途徑包括從自然界已有的物種中分離和 。  (2)重組質粒除了帶有抗凍蛋白基因afp以外,還必須含有啟動 子、終止子、 和 等,這樣才能構成一個完整的基因表達載體。 (3)如果受體細胞C1是土壤農桿菌,則將目的基因導入它的目的是利用農桿菌的 ，使目的基因進入受體細胞C2,并將其插入受體細胞C2中的 上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達,形成轉基因萵苣。經過程獲得的轉基因

8、萵苣中的目的基因是否表達,在分子水平上可用 法進行檢測,如果出現(xiàn)雜交帶,說明目的基因已經表達蛋白質產品,轉基因萵苣培育成功。8、如上圖為某種質粒表達載體簡圖,小箭頭所指分別為限制性核酸內切酶EcoR 、BamH 的酶切位點,ampR為青霉素抗性基因,tetR為四環(huán)素抗性基因,P為啟動子,T為終止子,ori為復制原點。已知目的基因的兩端分別有包括EcoR 、BamH 在內的多種酶的酶切位點。據(jù)圖回答下列問題。(1)將含有目的基因的DNA與質粒表達載體分別用EcoR酶切,酶切產物用DNA連接酶進行連接后,其中由兩個DNA片段之間連接形成的產物有 、3種。 (2)用上述3種連接產物與無任何

9、抗藥性的原核宿主細胞進行轉化實驗。接種到含青霉素的培養(yǎng)基中,能生長的原核宿主細胞所含有的連接產物是 。 之后將這些宿主細胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中,能生長的原核宿主細胞所含有的連接產物是;能生長的原因是 。(3)目的基因表達時,RNA聚合酶識別和結合的位點是 ,其合成的產物是 。 (4)在上述實驗中,為了防止目的基因和質粒自身環(huán)化，酶切時應選用的酶是  。9、圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列,圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp 、BamH 、Mbo 、Sma 4 種限制性核酸內切酶,它們識別的堿基序列和酶切位點分別

10、為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題。(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由連接。 (2)若用限制酶Sma 完全切割圖1中DNA片段,產生的末端是末端,其產物長度為。 (3)若圖1中虛線方框內的堿基對被TA堿基對替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應的DNA片段,用限制酶Sma完全切割,產物中共有種不同長度的DNA片段。 (4)若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進行連接,形成重組質粒,那么應選用的限制酶是。在導入重組質粒后,為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌, 一般需要用添加的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。

11、經檢測,部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正常表達,其最可能的原因是。10下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圈l、圈2中箭頭表示相關限制酶的酶切位點請回答下列問題：（1）一個如圖1所示的質粒分子經Sma切割前后，分別含有個游離的磷酸基團（2）若對圖中質粒進行改造，插入的Sma酶切位點越多，質粒的熱穩(wěn)定性越（3）用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒，不能使用Srna切割，原因是 （4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH和Hind兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止 。（5）為了獲取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入 。（6）重組質粒中抗

12、生素抗性基因的作用是為了 。（7）為了從cDNA文庫中分離獲取蔗糖轉運蛋白基因，將重組質粒導入喪失吸收蔗糖能力的大腸桿菌突變體，然后在 的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以完成目的基因表達的初步檢測。11、下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中標注了相關限制酶的酶切位點,其中切割位點相同的酶不重復標注。請回答下列問題。限制酶BamH Bcl Sau3A Hind 識別序列及切割位點(1)用圖中質粒和目的基因構建重組質粒,應選用兩種限制酶切割,酶切后的載體和目的基因片段,通過酶作用后獲得重組質粒。為了擴增重組質粒,需將其轉入處于 態(tài)的大腸桿菌。 (2)為了篩選出轉入了重組質粒的大腸桿菌,應在

13、篩選平板培養(yǎng)基中添加,平板上長出的菌落,常用PCR鑒定,所用的引物組成為圖2中。 (3)若BamH 酶切的DNA末端與Bcl 酶切的DNA末端連接,連接部位的6個堿基對序列為,對于該部位,這兩種酶(填“都能”、“都不能”或“只有一種能”)切開。 (4)若用Sau3A 切圖1質粒最多可能獲得種大小不同的DNA片段。12干擾素是能夠抑制多種病毒復制的抗病毒物質科學家利用基因工程技術從人的T淋巴細胞中提取干擾素基因轉入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反應器，使羊乳汁中含有人體干擾素請回答：（1）研究人員用DNA測序儀顯示了基因組的某DNA片段一條鏈的堿基排列順序圖片其中圖1的堿基排

14、列順序已經解讀，其順序是：GGTTATGCGT，請解讀圖2顯示的堿基排列順序： 。（2）科學家從相關基因組中獲取了干擾素基因，并采用 技術對干擾素基因進行擴增，然后將干擾素基因與質粒等載體組合形成了 。（3）科學家將干擾素基因與羊 基因的 等調控組件重組在一起，通過 等方法，導入羊的 細胞中，通過系列操作培育轉基因動物。（4）如何檢測和鑒定目的基因已被成功導入羊體內？請寫出兩種方法。 13農業(yè)科技工作者在煙草中找到了一抗病基因，現(xiàn)擬采用基因工程技術將該基因轉入棉花，培育抗病棉花品系請回答下列問題：（1）要使運載體與該抗病基因連接，首先應使用 進行切割切割的部位是兩個核苷酸之間的 ，假如運載體被

15、切割后，得到的分子末端序列為，則能與該運載體連接的抗病基因分子末端是（2）切割完成后，采用 酶將運載體與該抗病基因連接，連接后得到的DNA分子稱為 。（3）將連接得到的DNA分子導入棉花細胞常用的方法是 ，利用植物細胞具有的 性進行組織培養(yǎng)（4）為了確定抗病基因是否插入到棉花染色體DNA上，通常才用 技術，并用 _標記目的基因做探針（5）該抗病基因在棉花細胞中表達的產物是（ ）A淀粉 B脂類 C蛋白質 D核酸 E抗生素（6）煙草中的抗病基因可以嫁接到棉花的DNA上，原因是： 。14如圖甲是目的基因EPSPS（4.0kb，1kb=1000對堿基）與pUC18質粒（2.7kb）重組的示意圖圖中Ap

16、是抗氨芐青霉素基因，lacZ是顯色基因，其上的EcoRI識別位點位于目的基因插入位點的右側，其控制合成某種酶能將無色染料X-gal變成藍色，最終能在含無色染料X-gal的培養(yǎng)基上將含該基因的菌落染成藍色（圖乙中深色圓點即為藍色菌落）（1）將處理后的目的基因EPSPS與pUC18質粒、DNA連接酶混合后，再與某菌種混合，若要從混合物中篩選出含EPSPS基因的菌株，在圖乙的培養(yǎng)基中必須加入 請判斷圖乙中所出現(xiàn)的白色和藍色兩種菌落中，何種顏色菌落會含有重組質粒 （2）現(xiàn)用EcoRI酶切質粒，酶切后進行電泳觀察，若出現(xiàn)長度為 kb和 kb的片段，則可以判斷該質粒已與目的基因重組成功（重組質粒上目的基因

17、的插入位點與EcoRI的識別位點之間的堿基對忽略不計）（3）假設EPSPS基因已被成功轉移到植物F中，但植物F仍沒有表現(xiàn)出抗性，分析可能的原因是 15轉基因草莓中有能表達乙肝病毒表面抗原的基因，由此可獲得用來預防乙肝的一種新型疫苗，其培育過程如圖所示（至代表過程，A至C代表結構或細胞）：（1）圖中過程用到的酶是 ，所形成的B叫做 （2）過程常用 處理農桿菌，使之成為 細胞，利于完成轉化過程。（3）圖中過程需要用到的激素是 （4）在分子水平上，可采用 的方法來檢測轉基因草莓果實提取液中有無相應的抗原 16如圖是利用牛乳腺生產人生長激素的流程圖，回答相關問題（1）圖中B過程需要 酶是 含有啟動子的

18、是 （填“目的基因”或“目的基因”）（2）大量擴增目的基因可采用的方法是 。（3）為牛的 ，b過程常用的方法為 圖示過程中，為使人生長激素基因在牛乳腺細胞中表達，需將該基因與 等調控組件重組在一起（4）檢測人生長激素基因在牛的乳腺細胞中是否轉錄需用 法17、將動物致病菌的抗原基因導入馬鈴薯制成植物疫苗，飼喂轉基因馬鈴薯可使動物獲得免疫力。以下是與植物疫苗制備過程相關的圖和表。 表1幾種限制酶識別序列及切割位點表限制酶AluEcoRPstSma切割位點AGCTTCGAGAATTCCTTAAGCTGCAGGACGTCCCCGGGGGGCCC請根據(jù)以上圖表回答下列問題（1）在采用常規(guī)PCR方法擴增目

19、的基因的過程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物體內的DNA聚合酶，其最主要的特點是 。（2）圖1步驟所用的DNA連接酶對所連接的DNA兩端堿基序列是否有專一性要求？ （3）為將外源基因轉入馬鈴薯，圖1步驟轉基因所用的細菌B通常為 。（4）對符合設計要求的重組質粒T進行酶切。假設所用的酶均可將識別位點完全切開，請根據(jù)圖1中標示的酶切位點和表2所列的識別序列，對以下酶切結果做出判斷。采用EcoR和Pst酶切，得到 種DNA片段。采用EcoR和Sma酶切得到 種DNA片段。18、ch1L基因是藍細菌(藍藻)DNA上控制葉綠素合成的基因，為研究該基因對葉綠素合成的控制，需要構建該種生物缺失ch1L基

20、因的變異株細胞。技術路線如圖甲所示，請據(jù)圖分析回答問題。 (1)與真菌相比較，藍細菌在結構上最主要的特點是_ 。(2)過程中均使用的工具酶有_。(3)構建重組質粒B在整個操作過程中的目的是_ 和 。(4)若含有ch1L基因的DNA片段和選用的質粒上的限制酶切割位點如圖乙所示。請回答問題：構建含ch1L基因的重組質粒A時，應選用的限制酶是_ ，對_ 進行切割。同時用酶1和酶4切割圖乙中的質粒，則產生含有1500對堿基和8200對堿基的兩種片段；用圖中四種酶同時切割此質粒，則產生含有500對堿基和8200對堿基的兩種片段；若換用酶1和酶3同時切割此質粒，則產生的片段是_ 。（5）可用PCR技術對ch1L基因擴增時，需一對引物I、II，從理論上推測，該DNA分子