基因工程習(xí)題精選.doc

基因工程習(xí)題精選5第1題(2011浙江理綜, 6,6分) 將ada(腺苷酸脫氨酶基因) 通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá)腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是()A. 每個大腸桿菌細(xì)胞至少含一個重組質(zhì)粒B. 每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點C. 每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個adaD. 每個插入的ada至少表達(dá)一個腺苷酸脫氨酶分子第2題(2011海南單科, 31,15分) 回答有關(guān)基因工程的問題:(1) 構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時, 用不同類型的限制酶切割DNA后, 可能產(chǎn)生黏性末端, 也可能產(chǎn)生末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接, 則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生(相同、不同) 黏性末端的限制酶。(2) 利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時, 構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動子等, 其中啟動子的作用是。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時, 常用處理大腸桿菌, 以利于表達(dá)載體進(jìn)入; 為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA, 可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交, 該雜交技術(shù)稱為。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成, 常用抗原抗體雜交技術(shù)。(3) 如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞, 先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的中, 然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞, 通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的上。第3題(2012福建理綜, 32,10分) 肺細(xì)胞中的let-7基因表達(dá)減弱, 癌基因RAS表達(dá)增強, 會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let-7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實現(xiàn)表達(dá), 發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如圖1。請回答:(1) 進(jìn)行過程時, 需用酶切開載體以插入let-7基因。載體應(yīng)有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位, 以驅(qū)動let-7基因轉(zhuǎn)錄, 該部位稱為。(2) 進(jìn)行過程時, 需用酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞, 以利于傳代培養(yǎng)。(3) 研究發(fā)現(xiàn), let-7基因能影響癌基因RAS的表達(dá), 其影響機理如圖2。據(jù)圖分析, 可從細(xì)胞中提取進(jìn)行分子雜交, 以直接檢測let-7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制, 可能是由于細(xì)胞中(RAS mRNA/RAS蛋白) 含量減少引起的。第4題(2011安徽理綜, 31, 9分) 家蠶細(xì)胞具有高效表達(dá)外源基因的能力。將人干擾素基因?qū)爰倚Q細(xì)胞并大規(guī)模培養(yǎng), 可提取干擾素用于制藥。(1) 進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作前, 需用酶短時處理幼蠶組織, 以便獲得單個細(xì)胞。(2) 為使干擾素基因在家蠶細(xì)胞中高效表達(dá), 需要把來自cDNA文庫的干擾素基因片段正確插入表達(dá)載體的和之間。(3) 采用PCR技術(shù)可驗證干擾素基因是否已經(jīng)導(dǎo)入家蠶細(xì)胞。該PCR反應(yīng)體系的主要成分應(yīng)包含: 擴增緩沖液(含Mg2+) 、水、4種脫氧核糖核苷酸、模板DNA、和。(4) 利用生物反應(yīng)器培養(yǎng)家蠶細(xì)胞時, 貼壁生長的細(xì)胞會產(chǎn)生接觸抑制。通常將多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反應(yīng)器中, 這樣可以, 增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量, 也有利于空氣交換。第5題(2012課標(biāo), 40,15分) 根據(jù)基因工程的有關(guān)知識, 回答下列問題:(1) 限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段, 其末端類型有和。 (2) 質(zhì)粒運載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下:AATTCGGCTTAA為使運載體與目的基因相連, 含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外, 還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割, 該酶必須具有的特點是。 (3) 按其來源不同, 基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類, 即DNA連接酶和DNA連接酶。 (4) 反轉(zhuǎn)錄作用的模板是, 產(chǎn)物是。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物, 常采用技術(shù)。 (5) 基因工程中除質(zhì)粒外, 和也可作為運載體。 (6) 若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌, 一般情況下, 不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞, 原因是。 第6題(2012江蘇單科, 32,9分) 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。現(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶, 它們識別的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題:圖1圖2(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(chǎn)生的末端是末端, 其產(chǎn)物長度為。(3) 若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T-A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(yīng)的DNA片段, 用限制酶Sma完全切割, 產(chǎn)物中共有種不同長度的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進(jìn)行連接, 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), 其最可能的原因是。啟動子第7題(2010天津理綜, 7, 14分) 下圖是培育表達(dá)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的技術(shù)路線。圖中tetR表示四環(huán)素抗性基因, ampR表示氨芐青霉素抗性基因, BamH、Hind、Sma直線所示為三種限制酶的酶切位點。供體牛受精卵早期胚胎代孕牛雌性轉(zhuǎn)基因牛含人乳鐵蛋白乳汁據(jù)圖回答:(1) 圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體, 需用限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因。篩選含有重組載體的大腸桿菌首先需要在含的培養(yǎng)基上進(jìn)行。(2) 能使人乳鐵蛋白基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是(填字母代號) 。A. 啟動子B. tetRC. 復(fù)制原點D. ampR(3) 過程可采用的操作方法是(填字母代號) 。A. 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化B. 大腸桿菌轉(zhuǎn)化C. 顯微注射D. 細(xì)胞融合(4) 過程采用的生物技術(shù)是。(5) 對早期胚胎進(jìn)行切割, 經(jīng)過程可獲得多個新個體。這利用了細(xì)胞的性。(6) 為檢測人乳鐵蛋白是否成功表達(dá), 可采用(填字母代號) 技術(shù)。A. 核酸分子雜交B. 基因序列分析C. 抗原抗體雜交D. PCR第8題(2011山東理綜, 35,8分) 人類疾病的轉(zhuǎn)基因動物模型常用于致病機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 、早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植。答案和解析第1題答案C解析要將ada通過質(zhì)粒pET28b導(dǎo)入大腸桿菌并成功表達(dá), 每個大腸桿菌細(xì)胞中至少含有一個重組質(zhì)粒, 且每個質(zhì)粒(重組質(zhì)粒) 至少含有一個限制酶識別位點, 但每個限制酶識別位點只能插入一個ada, 插入的ada成功表達(dá), 說明每個插入的ada至少表達(dá)一個腺苷酸脫氨酶分子。第2題答案(1) 平相同(2) 驅(qū)動胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNA(3分, 其他合理答案也給分)CaCl2溶液(或Ca2+)分子雜交技術(shù)蛋白質(zhì)(2分, 其他答案也給分)(3) T-DNA染色體DNA(2分, 其他答案也給分)解析(1) DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式: 黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸兩側(cè)將DNA切開時, 產(chǎn)生的是黏性末端, 而當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線切開時, 產(chǎn)生的是平末端。要使目的基因和質(zhì)粒直接進(jìn)行連接, 應(yīng)使用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒, 使二者產(chǎn)生相同黏性末端。(2) 一個基因表達(dá)載體的組成, 除含有目的基因外, 還必須有啟動子、終止子和標(biāo)記基因。啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段, 位于基因首端, 是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位, 可以驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時, 為便于表達(dá)載體進(jìn)入, 常用CaCl2處理大腸桿菌。要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出對應(yīng)的mRNA, 可采用分子雜交技術(shù), 即用目的基因片段作探針, 與mRNA雜交, 如果顯示出雜交帶, 則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(3) 運用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時, 要先將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中, 然后將該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞, 通過DNA重組將目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上。第3題答案(1) 限制性核酸內(nèi)切(或限制)啟動子(2) 胰蛋白(3) RNARAS蛋白解析此題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。(1) 構(gòu)建基因表達(dá)載體時, 需要用同種限制酶切割目的基因和載體, 使之產(chǎn)生相同的黏性末端。載體應(yīng)有啟動子、終止子和標(biāo)記基因, 其中啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位, 驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄。(2) 動物細(xì)胞培養(yǎng)時, 常用胰蛋白酶處理貼壁的細(xì)胞, 使之相互分離, 以利于傳代培養(yǎng)。(3) 檢驗?zāi)康幕蚴欠褶D(zhuǎn)錄, 常用分子雜交法。從被導(dǎo)入目的基因的細(xì)胞內(nèi)提取RNA, 與目的基因單鏈雜交, 如果出現(xiàn)雜交帶, 說明目的基因已轉(zhuǎn)錄。由圖2知, 當(dāng)let-7基因轉(zhuǎn)錄出來的miRNA與癌基因RAS轉(zhuǎn)錄出的mRNA雜交時, 就會抑制RAS蛋白的產(chǎn)生, 故肺癌細(xì)胞增殖受到抑制, 可能是由于細(xì)胞中RAS蛋白含量減少引起的。第4題答案(1) 胰蛋白(或膠原蛋白)(2) 啟動子終止子(3) 對干擾素基因特異的DNA引物對Taq DNA聚合酶(4) 擴大細(xì)胞貼壁生長的附著面積解析(1) 動物細(xì)胞間借膠原蛋白連在一起, 故可用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶) 處理幼蠶組織, 獲得單個細(xì)胞。(2) 來自cDNA文庫的干擾素基因片段是通過逆轉(zhuǎn)錄得到的, 其缺少非編碼區(qū)上的啟動子和終止子, 為使其高效表達(dá), 必須把其插入表達(dá)載體的啟動子和終止子之間。(3) 利用PCR技術(shù)體外擴增目的基因時, 必須加2種引物和耐高溫的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) 。(4) 多孔的中空薄壁小玻璃珠可以擴大細(xì)胞貼壁生長的附著面積, 從而增加培養(yǎng)的細(xì)胞數(shù)量, 也有利于空氣交換。第5題答案(1) 黏性末端平末端(2) 切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的相同(其他合理答案也可)(3) 大腸桿菌T4(4) mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5) 噬菌體動植物病毒(其他合理答案也可)(6) 未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA) 的能力極弱(其他合理答案也可)解析此題解析暫未開放下載第6題答案(1) 脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖(2) 平537 bp、790 bp、661 bp(3) 4(4) BamH抗生素B同種限制酶切割形成的末端相同, 部分目的基因D與質(zhì)粒反向連接解析本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì)粒構(gòu)建的相關(guān)知識。(1) 通過分析DNA分子結(jié)構(gòu)的特點可知, 在DNA的一條鏈中, 相鄰兩個堿基依次由脫氧核糖磷酸脫氧核糖連接。(2) 限制酶Sma的識別序列和酶切位點為CCCGGG, 酶切位點位于識別序列的中軸線上, 所以酶切后形成的末端是平末端。在圖1DNA片段中, 有兩個Sma的識別序列, 完全切割后形成的產(chǎn)物長度分別為: 534+3=537 bp; 796-3-3=790 bp; 658+3=661 bp。(3) D基因突變?yōu)閐基因后, 其堿基序列中只含有一個Sma的識別序列, 此時用Sma完全切割該DNA片段后產(chǎn)物的長度有兩種, 分別為: 534+796-3=1 327 bp; 658+3=661 bp。所以, 從雜合子(Dd) 中分離出的D、d基因如圖1對應(yīng)的DNA片段被Sma完全切割, 產(chǎn)物中有537 bp、790 bp、661 bp、1 327 bp 4種不同長度的DNA片段。(4) 分析圖1DNA片段上的限制酶酶切位點可知, 為了防止目的基因被破壞, 并將目的基因從DNA片段中切下來, 可選擇用BamH或Mbo對目的基因進(jìn)行處理。質(zhì)粒用Mbo處理后抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因都會被破壞, 質(zhì)粒用BamH處理后, 會破壞抗生素A抗性基因, 但抗生素B抗性基因正常, 所以應(yīng)選用的限制酶是BamH。篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時, 一般需用添加抗生素B的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。因為用同種限制酶處理后目的基因和質(zhì)粒上形成的黏性末端完全相同, 所以部分目的基因D可能會反向連接在質(zhì)粒上, 此類重組質(zhì)粒上的目的基因D將不能正確表達(dá)。第7題答案(1) Hind和BamH氨芐青霉素(2) A(3) C(4) 胚胎移植技術(shù)(5) 全能(6) C解析(1) 由圖示可知: 需用Hind和BamH限制酶同時酶切載體和人乳鐵蛋白基因, 因酶切后tetR四環(huán)素抗性基因結(jié)構(gòu)被破壞而ampR結(jié)構(gòu)完好, 故用含氨芐青霉素的選擇培養(yǎng)基可篩選含有重組載體的大腸桿菌。(2) 啟動子是一段特殊的DNA序