基因關鍵工程典型例題

1、下圖a示基因工程中常常選用的運載體 pBR322質粒，Ampr表達氨芐 青霉素抗性基因，Tetr表達四環(huán)素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中， 將使該基因失活，而不再具有相應的抗性。為了檢查運載體與否導入原本沒有Ampr和Tetr的大腸桿菌（受體細胞），將大腸桿菌涂布在含氨芐青霉素的培 養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖b的成果（黑點表達菌落）。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c的成果（空圈表達與b對照無菌落的位置）。據此分析并回答:（1）pBR322質粒的化學本質是，其控制著 性狀，質粒的復制必須在 中完畢。（2）根據用途，題中所用培養(yǎng)基屬于

2、選擇培養(yǎng)基，與圖c空圈相相應的圖b 中的菌落體現(xiàn)型是，由此闡明目的基因插入了 中。2、科學家通過基因工程，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉入到一般棉株細胞內，并成功的實現(xiàn)了體現(xiàn)，從而哺育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株 抗蟲棉。其過程大體如下圖所示:構建基因表達栽體蘇富金芽感處目的璃園捕久了 染色體DN禹中T-DNA。T質粒feilffi!植株細胞基因工程的操作程序重要涉及四個環(huán)節(jié)，其核心是。 獲取Bt毒蛋白基因的措施一般有、等。Ti質粒是農桿菌中的一種質粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti質粒的T-DNA中是運用了 T-DNA的 特點。Bt毒蛋白基因轉入一般棉株細胞內并成功實現(xiàn)體現(xiàn)的過程，在基

3、因工程中稱 為。將目的基因導入受體細胞的措施諸多，在該題中波及到的措施是。一種基因體現(xiàn)載體的構成必須有 等。目的基因能否在棉花植株體內維持和體現(xiàn)其遺傳特性的核心 是。這需要通過檢測才干懂得，檢測采用的措施 是。若從個體水平來任何檢測？ 。3、運用動物乳腺生產產品的技術稱為動物乳腺反映器技術。我省青島“嶗 山奶山羊乳腺生物反映器的研制”項目通過鑒定，該項目生產的藥用蛋白具有 體現(xiàn)效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的長處，可產生乙肝表面抗原 及抗凝血酶III等醫(yī)藥產品，造福人類健康。下圖為運用生物技術獲得生物這一 新品種和抗蟲棉的過程，據圖回答：恥山羊受體細胞瑛一轉基因山羊C-心電54轉基5在

4、基因工程中，A表達，如果直 接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，過程使用的酶區(qū)別于其她酶的特點是，B表達。在研究過程中，研究人員一方面從有關基因組中獲取了目的基因，并采用技術對目的基因進行了擴增，然后將目匹1=1的基因與質粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構建過程中 需要的工具酶有基因體現(xiàn)載體的構建是基因工程的核心，一種完整的基因體現(xiàn)載體至少涉及哪幾部分?將目的基因導入受體細胞的過程中，在過程中一般是采用 措施，在過程中一般采用 措施，受體細胞一般是。由于轉基因體現(xiàn)產物存在于山羊的乳汁中，檢測其體內與否浮現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測措施及成果是什么？4、干擾素是治療癌癥的重要物質，人血液中每

5、升只能提取0.05 mg 干擾素，因而其價格昂貴，平民百姓用不起。但美國有一家公司用遺 傳工程措施合成了價格低廉、藥性同樣的干擾素，其具體做法是：從人的淋巴細胞中提取能指引干擾素合成的，并使之與一種叫質粒的DNA結合，然后移植到酵母菌內，從而讓酵母菌 來?？茖W家陳炬在這方向也作出了突出奉獻，她成功地把人的干擾素基因嫁接到了煙草的DNA分子上，其物質基本和構造基本是。煙草具有了抗病毒能力，這表白煙草體內產生了 ，由此可見，煙草和人體合成蛋白質的方式是，從進化的角度來考慮， 證明了人和植物的來源是一。5、下圖是運用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖回 答：重夏進行過程必需的酶是 酶，

6、過程必需的酶是F酶o若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌吟有b個，則過程持續(xù)進行4次，至少需要提供胸腺嘧啶個。為使過程更易進行，可用(藥劑)解決D，使它成為感受態(tài)細胞。能否運用人的皮膚細胞來完畢過程?，為什么？圖中的B起到 作用,它應當符合的條件為，能起到這種作用的有。圖中的D是基因工程中的 細胞。6、在植物基因工程中，用土壤農桿菌中的Ti質粒作為運載體，把目的基因重組入Ti質粒上的T-DNA片段中，再將重組的T-DNA插入植物細胞的染色體DNA中?？茖W家在進行上述基因操作時，要用同一種 分別切割質粒和目的基因，質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。將攜帶抗除草劑基因的重組

7、Ti質粒導入二倍體油菜細胞，經培養(yǎng)、 篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉基因植株。經分析，該植株具有一種攜 帶目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉 基因植株自交當代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù) 的 ， 因 素。種植上述轉基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近 緣物種，導致“基因污染”。如果把目的基因導入葉綠體DNA中，就可以 避免“基因污染”，因素是：7、（5分）對番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，番茄葉片被害蟲損傷后，葉上的細胞 壁釋放出一種類激素因子，這種物質通過細胞組織擴散到莖和其她葉片 上，啟動了蛋白酶克制劑的基因，開始高效合成蛋白酶克制劑，并在莖 葉中迅速積

8、累，以對付害蟲的再次侵襲。蛋白酶克制劑對害蟲的消化酶 有克制作用，因此害蟲取食后，就會因無法消化食物而被殺死。人們嘗 試著將番茄的蛋白酶克制劑基因導入玉米，讓玉米獲得與番茄相似的抗 蟲性狀，以對付異常狷獗的玉米螟（一種玉米害蟲）。試分析回答問題：番茄的蛋白酶克制劑是在莖葉細胞的 處合成番茄受害蟲侵襲后，能及時做出一系列反映，最后殺死害蟲，保護自 身安全，這闡明植物也具有。將番茄的蛋白酶克制基因成功地導人玉米內，使玉米形成新的性狀，從可遺傳的變異來源上看這種變異屬于。有人對食用這種轉基因玉米的安全性感到擔憂。你覺得這種擔憂有道理嗎?試以已學過的知識進行簡要的分析闡明。（2分）8、（6分）限制性內

9、切酶I的辨認序列和切點是一GiGATCC,限制性內切酶II的辨認序列和切點是一iGATC一。在質粒上有酶I的一種切點，在目的基因的兩側各有一種酶II的切點。（1）請畫出質粒被限制酶I切割后所形成的黏性末端。（2分）（2）請畫出目的基因兩側被限制酶II切割后所形成的黏性末端。（2分）1 .下圖a示基因工程中常常選用的運載體 pBR322質粒，Ampr表達氨芐 青霉素抗性基因，Tetr表達四環(huán)素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中， 將使該基因失活，而不再具有相應的抗性。為了檢查運載體與否導入原本沒有 Ampr和Tetr的大腸桿菌（受體細胞），將大腸桿菌涂布在含氨芐青霉素的培 養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如

10、圖b的成果（黑點表達菌落）。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 c的成果（空圈表達與b對照無菌落的位置）。據此分析并回答：（1）pBR322質粒的化學本質是 DNA ，其控制著 抗氨芐青霉素和抗 四環(huán)素 等性狀，質粒的復制必須在 大腸桿菌（受體細胞)中完畢。根據用途，題中所用培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，與圖c空圈相相應的圖b 中的菌落體現(xiàn)型是 能抗氨落青霉素，但不能抗四環(huán)素，由此闡明目的基 因插入了 Tetr中。2、科學家通過基因工程，將蘇云金芽孢桿菌的Bt毒蛋白基因轉入到一般棉株細胞內，并成功的實現(xiàn)了體現(xiàn)，從而哺育出了能抗棉鈴蟲的棉花植株抗

11、蟲棉。其過程大體如下圖所示：Bt證置一 I勺基閔蘇石金芬 他殲聳 t-dnaQT原楫、 轉入枸建基因表達載體i慈強目的基因插人了染色瘁口牌中抗里棉植株細咆(1)基因工程的操作程序重要涉及四個環(huán)節(jié)，其核心是基因體現(xiàn)載體的構建獲取Bt毒蛋白基因的措施一般有從基因文庫中提取，PCR擴=1、人工合成等。Ti質粒是農桿菌中的一種質粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti質 粒的T-DNA中是運用了 T-DNA的 可轉移至受體細胞并整合到受體細胞染色體DNA分子上特點。Bt毒蛋白基因轉入一般棉株細胞內并成功實現(xiàn)體現(xiàn)的過 程，在基因工程中稱為 。將目的基因導入受體細胞的措施諸多，在該題中波及到的措施是一種基

12、因體現(xiàn)載體的構成必須有 目的基因、標記基因、啟動子、終結等。目的基因能否在棉花植株體內維持和體現(xiàn)其遺傳特性的核心是目的基因與否插入了受體細胞的染色體的DNA上。這需要通過檢測才干懂得，檢測采用的措施是DNA分子雜交技術。若從個體水平來任何檢測？抗蟲的接種實驗3、運用動物乳腺生產產品的技術稱為動物乳腺反映器技術。我省青島“嶗山奶山羊乳腺生物反映器的研制”項目通過鑒定，該項目生產的藥用蛋白具有 體現(xiàn)效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的長處，可產生乙肝表面抗原 及抗凝血酶III等醫(yī)藥產品，造福人類健康。下圖為運用生物技術獲得生物這一 新品種和抗蟲棉的過程，據圖回答:人解DBIA分子或蘇云金芽？a

13、 菌血組.山羊受體細胞?一轉基因山羊c世棉蒞受體潮胞顯一轉基因抗蟲棉D在基因工程中，A表達目的基因如果直接從蘇云金桿菌中獲得抗蟲基因，過程使用的酶區(qū)別于其她酶的特點是種限制酶只能辨認一種特定的核昔酸序列，并且在特定的位點上切割DNA分子，B表達重組DNA 。在研究過程中，研究人員一方面從有關基因組中獲取了目的基因，并采用PCR (聚合酶鏈式反映)技術對目的基因進行了擴 增，然后將目的基因與質粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體 的構建過程中需要的工具酶有限制酶、DNA連接酶.基因體現(xiàn)載體的構建是基因工程的核心，一種完整的基因體現(xiàn)載體至少涉及哪幾部分?至少涉及目的基因、啟動子、 終結子、標記基

14、因 。將目的基因導入受體細胞的過程中，在過程中一般是采用 農桿菌轉化法 措施，在過程中一般采用 顯微注射技 術 措施，受體細胞一般是 受精卵 。由于轉基因體現(xiàn)產物存在于山羊的乳汁中，檢測其體內與否浮現(xiàn)藥用 蛋白，在分子水平上的檢測措施及成果是什么？ 抗原一抗體雜交 如果浮現(xiàn) 雜交帶，表白奶牛中浮現(xiàn)了抗原蛋白；如果不浮現(xiàn)雜交帶，表白奶牛中未浮現(xiàn) 抗原蛋白。4、干擾素是治療癌癥的重要物質，人血液中每升只能提取0.05 mg 干擾素，因而其價格昂貴，平民百姓用不起。但美國有一家公司用遺 傳工程措施合成了價格低廉、藥性同樣的干擾素，其具體做法是：(1)從人的淋巴細胞中提取能指引干擾素合成的 干擾素并使

15、之與一種叫質粒的DNA結合，然后移植到酵母菌內，從而讓酵母 菌來 出芽生殖 ?？茖W家陳炬在這方向也作出了突出奉獻，她成功地把人的干擾素基因嫁 接到了煙草的DNA分子上，其物質基本和構造基本是 都是脫氧核昔酸構 成的，都具有雙螺旋構造。煙草具有了抗病毒能力，這表白煙草體內產生了 ， 由此可見，煙草和人體合成蛋白質的方式是 相似的 ，從進化的角度 來考慮，證明了人和植物的來源是相似的 。5、下圖是運用基因工程技術生產人胰島素的操作過程示意圖，請據圖回 答：重復進行仄網懺朗BCU人胰島素大墾的任人胰島素過程必需的酶是逆轉錄酶酶，過程必需的酶是 解旋酶。若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌吟有b個，則過程持

16、續(xù)進 行4次，至少需要提供胸腺嘧啶 15 (ab) 個。為使過程更易進行，可用Ca2+_ (藥劑)解決D，使它成為感 受態(tài)細胞。能否運用人的皮膚細胞來完畢過程?=否=，為什 么？皮膚細胞中的胰島素基因未體現(xiàn)(或未轉錄)，不能形成 胰島素mRNA圖中的B起到_分子運送至_作用，它應當符合的條 件為_能在宿主細胞中自我復制、具有標記基因、具有多種限制 酶的切點、對受體細胞無害，能起到這種作用的有 質粒、入噬菌體的衍生物、動植物病毒。圖中的D 是基因工程中的受體細胞。6、在植物基因工程中，用土壤農桿菌中的Ti質粒作為運載體，把目的基因重組入Ti質粒上的T-DNA片段中，再將重組的T-DNA插入植物細

17、胞的 染色體DNA中。(1)科學家在進行上述基因操作時，要用同一種 同一種限制酶 分別切割質粒和目的基因，質粒的黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過堿基互補配對而黏合。(2)將攜帶抗除草劑基因的重組Ti質粒導入二倍體油菜細胞，經培養(yǎng)、 篩選獲得一株有抗除草劑特性的轉基因植株。經分析，該植株具有一種攜 帶目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉 基因植株自交鳥代中，仍具有抗除草劑特性的植株占總數(shù)的34，因素 雌雄配子各有1 /2含抗除草劑基因；受精時，雌雄配子隨機結合。種植上述轉基因油菜，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，導致“基因污染”。如果把目

18、的基因導入葉綠體DNA中，就可以避免“基因污染”，因素是：葉綠體遺傳體現(xiàn)為母系遺傳，目的基因不會通過花粉傳遞而在下一代中顯現(xiàn)出來7、(5分)對番茄的研究中發(fā)現(xiàn)，番茄葉片被害蟲損傷后，葉上胸細 胞壁釋放出一種類激素因子，這種物質通過細胞組織擴散到莖和其她葉 片上，啟動了蛋白酶克制劑的基因，開始高效合成蛋白酶克制劑，并在 莖葉中迅速積累，以對付害蟲的再次侵襲。蛋白酶克制劑對害蟲的消化 酶有克制作用，因此害蟲取食后，就會因無法消化食物而被殺死。人們 嘗試著將番茄的蛋白酶克制劑基因導入玉米，讓玉米獲得與番茄相似的抗蟲性狀，以對付異常猖獗胸玉米螟（一種玉米害蟲）。試分析回答問題：番茄的蛋白酶克制劑是在莖葉細胞的 核糖體處合成的。番茄受害蟲侵襲后，能及時做出一系列反映，最后殺死害蟲，保護自 身安全，這闡明植物也具有_免疫功能。將番茄的蛋白酶克制基因成功地導人玉米內，使玉米形成新的性狀， 從可遺傳的變異來源上看這種變異屬于基因重組。有人對食用這種轉基因玉米的安全性感到擔憂。你覺得這種擔憂有道 理嗎?試以已學過的知識進行簡要的分析闡明。（2