基因工程單元練習(xí)題

1、 基因工程練習(xí)題1(10分)目前基因工程所用的質(zhì)粒載體主要是以天然細(xì)菌質(zhì)粒的各種元件為基礎(chǔ)重新組建的人工質(zhì)粒，pBR322質(zhì)粒是較早構(gòu)建的質(zhì)粒載體，其主要結(jié)構(gòu)如圖一所示。(1)構(gòu)建人工質(zhì)粒時要有抗性基因，以便于_ 。(2)pBR322分子中有單個EcoR限制酶作用位點，EcoR只能識別序列GAATTC，并只能在G與A之間切割。若在某目的基因的兩側(cè)各有1個EcoR的切點，請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端。(3)pBR322分子中另有單個的BamH限制酶作用位點，現(xiàn)將經(jīng)BamH處理后的質(zhì)粒與用另一種限制酶Bgl處理得到的目的基因，通過DNA連接酶作用恢復(fù)_鍵，成功地獲得了重

2、組質(zhì)粒，說明_。(4)為了檢測上述重組質(zhì)粒是否導(dǎo)入原本無ampR和tetR的大腸桿菌，將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖二的菌落。再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖三的結(jié)果(空圈表示與圖二對照無菌落的位置)。與圖三空圈相對應(yīng)的圖二中的菌落表現(xiàn)型是_，圖三結(jié)果顯示，多數(shù)大腸桿菌導(dǎo)入的是_。4下圖表示科學(xué)家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細(xì)胞中與棉花的DNA分子結(jié)合起來而發(fā)揮作用的過程示意圖。請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題：(1)圖中科學(xué)家在進(jìn)行操作時，要用同一種_ 分別切割目的基因和運(yùn)載體，運(yùn)載體的

3、黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過_（鍵名）而結(jié)合，遵循 原則。(2)在獲得目的基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)需要在一定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種 、四種脫氧核苷酸和 的DNA聚合酶。(3)圖中的III是導(dǎo)入了目的基因的受體細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選最終獲得一株有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)分析，該植株含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1中，仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的 ，原因是 _ (4)上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，往往有很多植株不再具有抗蟲性，原因是_ ，要想獲得純合體，常采

4、用的方法是_ _。(5)科學(xué)家最初在做抗蟲實驗時，雖然用一定的方法已檢測出棉花的植株中含有抗蟲基因，但讓棉鈴蟲食用棉的葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明_ _。科學(xué)家在研究的基礎(chǔ)上又一次對棉花植株中的抗性基因進(jìn)行了修飾，然后在讓棉鈴蟲食用棉的葉片，結(jié)果食用的第二天棉鈴蟲就死亡了 5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)胞的常用方法有基因槍法和 法。（3）由

5、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。（5）我國科學(xué)家利用基因工程還培育出了能抗玉米螟的抗蟲玉米，生態(tài)效益顯著，有人認(rèn)為抗蟲玉米就是無蟲玉米，不必防治害蟲。你是否贊成這種說法?說明理由。6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：（11分）（1）若要鑒定淀粉酶基因是否

6、插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是_，該項方法要用_作探針進(jìn)行檢測。（2）采用PCR技術(shù)可對目的基因進(jìn)行體外擴(kuò)增。該反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含：擴(kuò)增緩沖液(含Mg2+)、水、4種脫氧核苷酸、引物、_和_。假如引物都用3H標(biāo)記，從理論上計算循環(huán)4次，所得DNA分子中含有3H標(biāo)記的DNA占_ _。（3）已知BamH與Bgl的識別序列及切割位點如下圖所示，用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數(shù)個BamH和Bgl識別序列的DNA分子進(jìn)行反復(fù)的切割、連接操作，若干循環(huán)后_序列明顯增多。（4）基因工程只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，_卻能生產(chǎn)自然界不存在的新的蛋白質(zhì)，但最終還須通過改造基因來實現(xiàn)，原因是_ _。

7、7. (13分）棉鈴蟲是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲。我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法，我國已將該毒蛋白基因移人棉株細(xì)胞內(nèi)并實現(xiàn)成功表達(dá)。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題：（1）進(jìn)行基因操作“四步曲”是：提取目的基因 構(gòu)建基因表達(dá)載體 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 。(2)害蟲在噴灑農(nóng)藥進(jìn)行化學(xué)防治后抗藥性增強(qiáng)是_ _的結(jié)果。(3)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抵抗害蟲的遺傳信息表達(dá)過程可以表示為_。(4)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的抗蟲變

8、異，屬于可遺傳變異類型中的_。(5)該項科學(xué)成果在環(huán)境保護(hù)上的重要作用是_。(6)題中“毒蛋白基因轉(zhuǎn)人棉花植株內(nèi)并實現(xiàn)成功表達(dá)中的“成功表達(dá)”含義是指_ _。(7）與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是_ _。（8）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)防治害蟲的新理念是：將害蟲數(shù)量控制在不危害農(nóng)作物的較低水平，而不是消滅害蟲。其依據(jù)是 。(9）轉(zhuǎn)基因技術(shù)有利有弊，請各舉一例加以說明：有利方面：_ _。有害方面：_ _。11（11分）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

9、：（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）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片段被切割形成黏性末端的過程示意圖。GGATCC（4）如何檢測和鑒定人的干擾素基因已在羊體內(nèi)穩(wěn)定遺傳？請寫出兩種方法： 、 。（5）干擾素在應(yīng)用上遇到的困難是體外難以保存，可以通過 加以改造。（6）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)行了實驗，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

10、驗對象，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驗設(shè)計簡單思路: 。12轉(zhuǎn)基因草莓中有能表達(dá)乙肝病毒表面抗原的基因，由此可獲得用來預(yù)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(jié)構(gòu)或細(xì)胞）：（1）圖中過程用到的酶是 ，所形成的B叫做 ，B是由 、 、目的基因和標(biāo)記基因等部分構(gòu)成。（2）過程常用 處理農(nóng)桿菌，使之成為 細(xì)胞，利于完成轉(zhuǎn)化過程。（3）圖中過程叫做 ，過程叫做 ，將葉盤培養(yǎng)成草莓幼苗的技術(shù)是 。（4）在分子水平上，可采用 的方法來檢測轉(zhuǎn)基因草莓果實提取液中有無相應(yīng)的抗原。13人們發(fā)現(xiàn)小型豬的器官可用來替代人體器官進(jìn)行移植，但小型豬器官表面

11、的抗原可引起免疫排斥反應(yīng)。如圖為科學(xué)家將小型豬器官表面抗原基因(Anti)“反向處理”，并人工 合成reAnti基因，轉(zhuǎn)入豬成纖維細(xì)胞，培育成轉(zhuǎn)基因克隆豬的過程示意圖，請據(jù)圖回答問題。 (1) Anti基因的表達(dá)產(chǎn)物定位在 上，可被 識別，引起免疫反應(yīng)。（2）若使reAnti基因和Anti基因在轉(zhuǎn)基因克隆豬的同一細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，應(yīng)在人工合成的reAnti基因的首段連接_。 (3)Anti基因的mRNA為AUCGCCCGOH。將Anti基因“反向處理”后，人工合成的reAnti基因的模板鏈為ATCGCCCGOH，分析可知，Anti基因與reAnti基因的mRNA可發(fā)生堿基互補(bǔ)配對形成_ _，從而抑制

12、了Anti基因表達(dá)的_過程。(4) 培養(yǎng)豬胎兒成纖維細(xì)胞，要將培養(yǎng)瓶置于含_的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。(5) 過程表示通過顯微操作法吸出卵母細(xì)胞中的細(xì)胞核，此時的卵母細(xì)胞處于減數(shù)分裂的 時期。微型吸管除了將細(xì)胞核吸出外，往往還要將_一并吸出。14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(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題：（1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰兩個脫氧核苷酸之間由鍵連接。（2）若用限制酶Sma完全切割

13、圖1中DNA片段，產(chǎn)生的末端是末端，其產(chǎn)物長度分別為。（3）若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被TA堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子體細(xì)胞內(nèi)分離出圖1所示的DNA片段及其同源片段，用限制酶Sma完全切割，產(chǎn)物中共有種不同DNA片段。（4）若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因。16人們應(yīng)用生物工程技術(shù)可以獲得所需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請據(jù)圖回答下列問題：（1）獲得抗蟲基因的常用方法是

14、 ，然后利用 進(jìn)行大量擴(kuò)增。（2）轉(zhuǎn)基因?？赏ㄟ^分泌乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在基因表達(dá)載體中，人生長激素基因的首端必須含有 。過程培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段，可以用 技術(shù)，培育出多頭相同的轉(zhuǎn)基因牛犢。（3）PrG基因的產(chǎn)物能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，一般采用 技術(shù)將無限增殖基因?qū)?細(xì)胞中。（4）在抗蟲棉培育過程中，將目的基因?qū)朊藁ㄊ荏w細(xì)胞采用最多的方法是 法。過程采用的技術(shù)是 。14（1） 限制性內(nèi)切酶 氫鍵 堿基互補(bǔ)配對原則 （2） 引物 耐高溫 （3） 3/4 雌雄配子各有1/2含抗蟲基因且受精時雌雄配子隨機(jī)結(jié)合（2分）（4） 發(fā)生性狀分離（2分） 連續(xù)自交（2分）（5） 抗蟲基因沒有在植株細(xì)胞中得

15、到表達(dá)（2分）5611分（除說明外，每空1分）（1）DNA分子雜交技術(shù)；用放射性同位素標(biāo)記的目的基因（2分，答對一個點1分）（2）Taq酶(耐高溫的或熱穩(wěn)定的DNA聚合酶)；模板DNA； 100%（3）（2分，答對一個1分）（4）蛋白質(zhì)工程；基因控制蛋白質(zhì)的合成，改造基因即改造了蛋白質(zhì)；改造的基因可以遺傳，直接改造的蛋白質(zhì)不能遺傳；目前對大多數(shù)蛋白質(zhì)復(fù)雜的高級結(jié)構(gòu)還不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白質(zhì)容易(2分，答對其中一點,答案合理即可)7. (13分）（1）目的基因的檢測與鑒定翻譯(2)農(nóng)藥對害蟲的變異類型進(jìn)行選擇 轉(zhuǎn)錄(3）抗蟲基因 RNA 蛋白質(zhì)（2分）(4）基因重組 (5)減少了農(nóng)藥

16、對環(huán)境的污染，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境 (6)毒蛋白基因在棉花細(xì)胞內(nèi)經(jīng)轉(zhuǎn)錄和翻譯合成了毒蛋白(7)目的性強(qiáng)，育種周期短，克服了遠(yuǎn)源雜交不親和的障礙，能定向改變生物的遺傳性狀（2分）（8）保護(hù)生物多樣性，維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性（2分）(9）用于疾病的診斷和治療；用于培育優(yōu)良動、植物新品種，不利于環(huán)境保護(hù)；可能引起環(huán)境問題、食物安全性問題、生物安全性問題等（2分）11（11分）（1）啟動子 受精卵 轉(zhuǎn)基因（2）用相同的限制酶催化反應(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）（3）（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）（2分）用限制酶切割C CTAGGG GATCCCCTAG G（4）DNA分子雜交；DNA與mRNA分子雜交；或抗原抗體雜交；從羊的乳汁中提取出干擾素（以上任意任出兩點即可）（2分）（5）蛋白質(zhì)工程（6）將人的T淋巴細(xì)胞與小鼠的瘤細(xì)胞在體外融合，篩選出既能產(chǎn)生干擾素又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞，然后在適宜條件下進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)(2分)。12DNA連接酶基因表達(dá)載體（重組質(zhì)粒）啟動子終止子CaCl2溶液（或Ca2+）感受態(tài)脫分化（去分化）再分化組織培養(yǎng)抗原抗