基因工程練習(xí)

1、基因工程專題習(xí)題一、回答有關(guān)基因工程的問(wèn)題。（10分）下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割微點(diǎn)，圖一、圖二中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。64. 限制酶 Sma I和限制酶 Xma I作用的相同點(diǎn)是 ，不同點(diǎn)是。65. 研究發(fā)現(xiàn)復(fù)制原點(diǎn)的堿基序列特點(diǎn)通常含A、T堿基較多，其意義是66. 圖二中的目的基因需要同時(shí)使用Mse酶和Pst I酶才能獲取，而圖一所示的質(zhì)粒無(wú)相應(yīng)的限制酶切位點(diǎn)。所以在用該質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)，需要對(duì)質(zhì)粒改造，構(gòu)建新的 限制酶切位點(diǎn)。試寫(xiě)出構(gòu)建需要的限制酶切位點(diǎn)的過(guò)程（提供構(gòu)建需要的所有條件）： 首先用酶處理質(zhì)粒； 然后用DNA聚合酶處理質(zhì)粒，使被酶切開(kāi)的質(zhì)粒末端

2、連接上相應(yīng)的脫氧核糖核苷酸； 再運(yùn)用 酶處理質(zhì)粒，從而形成新的限制酶切位點(diǎn)， 即可被酶識(shí)別。基因工程中的檢測(cè)篩選是一個(gè)重要的步驟。下圖表示運(yùn)用影印培養(yǎng)法（使在一系列培養(yǎng) 皿的相同位置上能出現(xiàn)相同菌落的一種接種培養(yǎng)方法）檢測(cè)基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入大腸桿菌。67. 培養(yǎng)基除了含有細(xì)菌生長(zhǎng)繁殖必需的成分外，培養(yǎng)基 A和培養(yǎng)基B分別還含有、。從檢測(cè)篩選的結(jié)果分析，含目的基因的是 菌落中的細(xì)菌。二、人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，現(xiàn)有的肝硬化、肝癌多從乙肝發(fā)展而來(lái)，接種 乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。55. 血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝

3、病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗。乙肝病毒結(jié)構(gòu)中的成分是激發(fā)免疫反應(yīng)的抗原。乙肝工程疫苗的生產(chǎn)和使用過(guò)程如下：56. 從目的基可知，該目的基重組具體功能I導(dǎo)入大腸桿菌丨乙肝病毒外殼57. 若要迅速獲取大量的目的基因，以提高重組質(zhì)粒生產(chǎn)的效率，常用的技術(shù)（是（寫(xiě)全稱）。 過(guò)程合成重組質(zhì)粒需要限制酶，還需要出現(xiàn)抗體嚴(yán)一|注射型接種酶58. 用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋原因：59. 目的基因在人體細(xì)胞和大腸桿菌細(xì)胞中均能表達(dá)出相同的抗原，這是因?yàn)樵蛩?。粒的相關(guān)基因與限制酶切點(diǎn)；圖2示意有關(guān)限制酶在DNA分子中的具體切點(diǎn)。6

4、0. 要成功轉(zhuǎn)入目的基因，有兩種選擇限制RV的方案，它們分別是或。其中有一組方案重組效率較高，其原因是61. 用上述兩酶切間后，最多可以獲得*62. 寫(xiě)出篩選、獲抗性基因1因"!1再一并加入相關(guān)合成酶目的基因時(shí) 種含完整四環(huán)素抗性基因的質(zhì)粒。密堂懇堂老 目的基因大腸桿菌的培養(yǎng)和鑒別方法：'抗性基因Hnd"1 ecorv63.科研人員用放射線處理某 如上表。取莉獲得兩個(gè)突變株三、大腸桿菌與人類的圖表回答下列有關(guān)冋題:活密切相關(guān)圖1BaniHIEcoRI °A和B,然后對(duì)A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果圖21示意大腸桿菌質(zhì)形成有效的重組質(zhì)粒，選擇適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶很重要。

5、下圖 突變株A不能在一般培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的直接原因是 。將突變株A和B混合在一起接種于一般培養(yǎng)基中，卻能正常生長(zhǎng)的最可能原因是 根據(jù)上表可知，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)甲、乙對(duì)突變株A、B來(lái)說(shuō)屬于 （成分）64.上圖是利用lacZ基因的插入失活篩選重組質(zhì)粒示意圖。大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列位于該質(zhì)粒的lacZ基因中。若lacZ基因完整，便可表達(dá)出 ：-半乳糖苷酶，并能將培養(yǎng)基中含有的IPTG和X-gal水解成藍(lán)色，形成藍(lán)色菌落；若 lacZ基因中插入了外源 基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)：-半乳糖苷酶，將形成白色菌落；pUC118還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。 作為受體的大腸桿菌應(yīng)

6、 ，以便篩選已導(dǎo)入重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。 圖中獲取人體基因時(shí)所用到的酶是 ，其與切割質(zhì)粒的酶是否相同？ ;試管中必需加入的酶是 。 圖中的選擇培養(yǎng)基中除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，還應(yīng)加入 等物質(zhì)，用以篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌。培養(yǎng)基的滅菌處理要求通常是 。 將上述處理后的大腸桿菌置于圖中選擇培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組 質(zhì)粒，請(qǐng)預(yù)測(cè)菌落的顏色，并分析結(jié)果：a） 。b）。四、回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞表達(dá)和基因工程的問(wèn)題。（10分）圖10表示基因的結(jié)構(gòu)示意圖及利用基因工程培育抗蟲(chóng)棉的過(guò)程示意圖。59圖10中進(jìn)行操作時(shí)，切割運(yùn)載體和目

7、的基因酶的特點(diǎn)是 。圖中川是導(dǎo)入目的基因的根細(xì)胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲(chóng)特性的轉(zhuǎn)基因植株。過(guò)程所用的現(xiàn)代生物技術(shù)是 ，從遺傳學(xué)角度來(lái)看，根細(xì)胞通過(guò)過(guò)程，能形成棉植株的根本原因是。60. 下列是幾種氨基酸的密碼子，據(jù)此推斷圖10中合成的多肽，其前三個(gè)氨基酸依次是。（甲硫氨酸 AUG、絲氨酸 UCU、酪氨酸UAC、精氨酸CGA和AGA、 丙氨酸GCU）圖11為某種作為運(yùn)載體的質(zhì)粒簡(jiǎn)圖，箭頭所指分 別為限制酶EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)，am為青霉素抗 性基因，tet R為四環(huán)素抗性基因。 已知目的基因的兩端 分別有EcoRI、BamHI的酶切位點(diǎn)。將含有目的基因的 DNA與該質(zhì)粒分別用 E

8、coRI酶切，酶切產(chǎn)物用 DNA連接 酶進(jìn)行連接后，將上述連接產(chǎn)物導(dǎo)入原本沒(méi)有am6和tet R的大腸桿菌（受體細(xì)胞）。61 將上述大腸桿菌涂布在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，能生長(zhǎng)的大腸桿菌所含有的連接產(chǎn)物 是。為了得到“目的基因一運(yùn)載體”連接物，防止酶切后DNA片段之間產(chǎn)生的末端發(fā)生任意連接，切割時(shí)應(yīng)選用的酶是 。2007年日本和美國(guó)兩位科學(xué)家，他們用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將四個(gè)不同作用的關(guān)鍵基因間接轉(zhuǎn)入人體體細(xì)胞內(nèi)，令其與原有基因發(fā)生重組，然后使體細(xì)胞變成了一個(gè)具有類似胚胎 干細(xì)胞功能的細(xì)胞。62 上述材料中“以逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體”，但逆轉(zhuǎn)錄病毒不能直接攜帶目的基因，主要原因是 。因此需要將目的基因

9、進(jìn)行何種處理，才能與病毒RNA重組 。五、癌癥源于一 群不受控制地進(jìn)行分裂的細(xì)胞，某白血病具有遺傳性，主要是某條染色體的DNA上的基因E突變?yōu)閑導(dǎo)致（見(jiàn)圖甲）。（10分）I.有一對(duì)年輕夫婦，其家族這種疾病的發(fā)病率較高。現(xiàn)知某種能識(shí)別序列CTNAG的酶（N=任意一種核苷酸 A、T、G或C）,可在該序列的 CT堿基之間進(jìn)行切割?？茖W(xué)家提取該對(duì)夫 婦（M和P）,他們的新生兒以及非家族成員人士（ J和K）的DNA，利用CTNAG酶切割DNA。經(jīng)凝膠電泳后，結(jié)果如圖乙。57. J樣本電泳后有兩條帶，K樣本只有一個(gè)條帶，請(qǐng)據(jù)圖分析造成這個(gè)現(xiàn)象的原因是58. 寫(xiě)出雙親的基因型：父 II.該疾病目前采取的治療

10、措施有放療、化療、基因治療等方法?；蛑委煹幕静襟E是:59. 治療該白血病的目的基因是指 基因，基因在體外增殖的主要方法是 60. 病毒在此治療中的作用是 假如在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行如下操作：用限制酶EcoRV單獨(dú)切割該普 粒，可產(chǎn)生14kB（ 1kB即1000個(gè)堿 的長(zhǎng)鏈，而同時(shí)用限制酶EcoRV聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到三種長(zhǎng) DNA片段，見(jiàn)下圖，其中*表示EcoRV通質(zhì)基對(duì)）Mbol度的 限制酶EcoRV14kb61. 若Mbol限制酶獨(dú)立切割該普通質(zhì)粒，貝阿以產(chǎn)生的長(zhǎng)度為=62. EcoRV 卩用箭頭標(biāo)出M六、回答有關(guān)生物工的 DNA 片段o!酶切割普通質(zhì)粒的切割位點(diǎn)如下圖，*為切割點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D上

11、的大致位置上也切位點(diǎn)，并標(biāo)示相應(yīng)片段長(zhǎng)度5.5kb6kb限制酶點(diǎn)Mb并 （8 分）EcoRV普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶普通質(zhì)粒能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏。為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過(guò)一因工程切割的一個(gè)粘性末端。技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種。（操作流程如圖）請(qǐng)回答:質(zhì)?？苟嗑郯肴樘?醛酸酶基因j（目的基因）66.過(guò)需的工酶 重組DNA O土壤農(nóng)桿菌含重組DNA的土壤農(nóng)桿菌普通番茄細(xì)胞多聚半乳糖醛 酸酶基因抗多聚半乳糖 醛酸酶基因mRNA1與mRNA2結(jié)合多聚半乳糖醛 酸酶基因抗多聚半乳糖 醛酸酶基因番茄軟化過(guò)程培育示意圖

12、程要 具/、培養(yǎng)有。67.由于含的土壤農(nóng)桿菌成功導(dǎo)入普通番茄細(xì)胞的頻率低，所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行操作。68圖示中，目的基因?qū)肫胀ǚ鸭?xì)胞后，是否可以穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，可以通過(guò)來(lái)確定。導(dǎo)入目的基因的植物細(xì)胞一般需要通過(guò)的方法，培育成能表現(xiàn)新性狀的植株。圖示中培養(yǎng)、培養(yǎng)就是該過(guò)程中的 步驟。69. 從圖中可見(jiàn)， mRNAI和mRNA2的結(jié)合直接導(dǎo)致了 無(wú)法合成，最 終使番茄獲得了抗軟化的性狀。70. 上述轉(zhuǎn)基因番茄會(huì)通過(guò)花粉將抗多聚半乳糖醛酸酶基因傳播給其它植物而造成基因污染，原因是。七、普通煙草轉(zhuǎn)入抗鹽基因培育抗鹽煙草的過(guò)程如下圖所示。已知含抗鹽基因的DNA和質(zhì)粒上均有sail、Hi

13、nd川、BamH I酶切位點(diǎn)，質(zhì)粒上另有抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因。 請(qǐng)回答問(wèn)題：54構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)， 應(yīng)選用限制酶 對(duì)進(jìn)行切割，以保證它們定向連接。限制酶切斷的是DNA分子中特定部位的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的鍵，具體說(shuō)就是和之間的鍵。55. 如果目的基因直接注入煙草細(xì)胞，一般會(huì)被煙草細(xì)胞。質(zhì)粒的作用是56切割后的目的基因與質(zhì)粒由 酶連接成重組質(zhì)粒。篩選導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌，應(yīng)在其培養(yǎng)基中加入 ，理由是 。57煙草細(xì)胞經(jīng)形成愈傷組織。某研究性學(xué)習(xí)小組以愈傷組織為材料進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：一組在培養(yǎng)基中加 30%的蔗糖，另一組不加蔗糖，接種后，每組再分成兩個(gè)小組, 分別在光下和黑暗中培養(yǎng)。1個(gè)月后，觀察

14、其生長(zhǎng)、分化情況，結(jié)果見(jiàn)下表：培養(yǎng)條件加蔗糖不加蔗糖光照正常生長(zhǎng)，分化不生長(zhǎng)，死亡黑暗只生長(zhǎng)，不分化不生長(zhǎng)，死亡你能得出什么結(jié)論？ 。58從個(gè)體水平鑒定抗鹽轉(zhuǎn)基因煙草是否培育成功的方法是 。八、下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖I、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（9分）47. 一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng) Sma I切割前后，分別含有 個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。48. 用圖中的質(zhì)粒和外源 DNA勾建重組質(zhì)粒，不能使用Smal切割，原因是 49. 與只使用EcoR I相比較，使用 BamH I和Hi nd川兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止 。50. 為了

15、獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，需加入酶。重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了 。51. 為了從cDNA文庫(kù)中分離獲取蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因，將重組質(zhì)粒導(dǎo)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(dá)的初步檢測(cè)。52. 若用限制酶EcoRV、MboI單獨(dú)或聯(lián)合切割同一種質(zhì)粒，得到DNA片段長(zhǎng)度如下圖（1kb即1000個(gè)堿基對(duì)），請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的指定位置畫(huà)出質(zhì)粒上EcoRV、MboI的切割位點(diǎn)。九、回答有關(guān)生物工程的問(wèn)題。（11分）轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過(guò)程如上圖所示。圖中 PstI、Smal、EcoRI、ApaI等為限制酶，質(zhì)粒 和抗病基因上的箭頭表示限制酶

16、的切割位點(diǎn)。下圖表示四種限制酶的識(shí)別序列及酶切位點(diǎn)。54. 若要獲得抗病基因，能否用限制酶Sma I對(duì)圖中對(duì)應(yīng)的位點(diǎn)進(jìn)行切割？ ，說(shuō)明理由。要獲得含抗病基因的重組質(zhì)粒能否用 PstI、Apa I限制酶切割質(zhì)粒？ 。55. 卡那霉素會(huì)抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長(zhǎng)。欲利用含卡那霉素的培養(yǎng)基篩選已導(dǎo)入抗病基因的香蕉細(xì)胞，重組質(zhì)粒中應(yīng)同時(shí)含有 基因，作為標(biāo)記基因。56 利用組織培養(yǎng)技術(shù)能將香蕉組織細(xì)胞培育成植株，這是因?yàn)橄憬督M織細(xì)胞具有限制酶PstISmalEcoRtApal識(shí)別序列及 酶切位點(diǎn)-C T G cA G-G A C G T C-C C C G G G- -G G G C C C-J-G A

17、 A T T C-C T T A A G-J-G G G C C C-C C C G G Gf，圖中t、t依次表示香蕉組織細(xì)胞的 和 的過(guò)程。57 、階段是否可使用同種培養(yǎng)基？ ;理由是 階段是否可使用不添加植物激素的培養(yǎng)基？ ;理由是 十、五、回答下列關(guān)于基因工程的相關(guān)問(wèn)題。質(zhì)粒是基因工程中的一種常用的工具之一，經(jīng)修飾改造后的質(zhì)粒如下圖七-1所示。PUC118上的Lacz基因編碼B半乳糖苷酶的一條多肽鏈，其表達(dá)產(chǎn)物與菌落顏色有關(guān)；經(jīng)“修飾” 后的"多克隆位點(diǎn)”位于 LacZ基因之中。Amp?是抗氨卞青霉素基因。（11分） A51. PUC118上的基因AmpR作用的是： “多克隆位

18、點(diǎn)”中含有多種限制酶的識(shí)別序列，如 Hi nd川，其切割后產(chǎn)生的 DNA片斷中含有的部分序列是，則限制酶Hi nd 川的識(shí)別序列是。52. 圖（七）-2示意將目的基因?qū)氪竽c桿菌的操作步驟。其中，IV表示操作過(guò)程；AF表示使用的相關(guān)工具，其中的 E1和E2表示有關(guān)的酶。試問(wèn)：E2應(yīng)是 （酶）;經(jīng)過(guò)E2的切割，供體染色體中的 DNA片段中游離的磷酸基團(tuán)總數(shù)的變化是： 。在策略上，圖（七）-1中的“多克隆位點(diǎn)”包含了多種、多個(gè)識(shí)別序列，請(qǐng)說(shuō)出設(shè)計(jì)這種“多 克隆位點(diǎn)”的目的：。LacZ基因可以使細(xì)菌在含有 X-gal （5-溴-4-氯-3-吲哚-3 -D-半乳糖）底物和IPTG （種 乳糖類似物）的

19、培養(yǎng)基上形成藍(lán)色的菌落， 即X-gal被lacZ基因編碼產(chǎn)生的3半乳糖苷酶水 解成藍(lán)色；若要形成重組質(zhì)粒，則在含 X-gal的培養(yǎng)基上將形成白色菌落（而不是藍(lán)色的）。請(qǐng)據(jù)圖（七）-2分析下列問(wèn)題：53. 用本無(wú)PUC118的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，將培養(yǎng)瓶 C中被連接處理后的 DNA混合物 傾入含X-gal、IPTG和的D培養(yǎng)基平板上，其目的是 。菌落生長(zhǎng)結(jié)果如圖（七）-2中所示。54. 過(guò)程V進(jìn)行轉(zhuǎn)移培養(yǎng)，則該應(yīng)該挑選X、Y、Z中的菌落進(jìn)行液體培養(yǎng)。形成該顏色的生理原因是 。如此目的基因便被克隆了！十一、回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題。（10分）55. 如圖18所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒 pZHZ1（3.7kb , 1kb=1000對(duì)堿基）上相應(yīng)的E F區(qū)域（0.2kb）, 那么所形成的重組質(zhì)粒 pZHZ2。A .既能被E也能被F切開(kāi)B .能被E但不能被F切開(kāi)C .既不能被E也不能被F切開(kāi) D .能被F但不能被E切開(kāi)56. 已知在質(zhì)粒pZHZl中，限制酶 G切割位點(diǎn)距限制酶 E切割位點(diǎn)0. 8kb，限制酶H切割 位點(diǎn)距限制酶F切割位點(diǎn)O. 5kb。若分別用限制酶 G和H酶切兩份重組質(zhì)粒 pZHZ2樣 品， 據(jù)表4所列酶切結(jié)果判斷目的基因的大小為一一 kb;并