基因工程習題答案

基因工程一、單項選擇題：1．科學家將β干擾素基因進行定點突變導入大腸桿菌表達，使干擾素第17位的半胱氨酸改變成絲氨酸，結果大大提高β-干擾素的抗病性活性，并且提高了儲存穩(wěn)定性，該生物技術為〔B〕A、基因工程B、蛋白質工程C、基因突變D、細胞工程2．以下有關質粒的表達，正確的選項是〔A〕A．質粒是細菌細胞質中能自主復制的小型環(huán)狀DNA分子B．質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器C．質粒攜帶了外源基因進入受體細胞后，只能停留在該細胞內(nèi)獨立復制D．在進行基因工程操作中，被用作載體的質粒都是天然質粒3．蛋白質工程中，直接需要進行操作的對象是〔D〕A．氨基酸結構 B．C．肽鏈結構 D．基因結構4．限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。以下圖為四種限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補黏合？其正確的末端互補序列為何？〔D〕A.BamHI和EcoRI；末端互補序列—AATT—B.BamHI和HindⅢ；末端互補序列—GATC—C.EcoRI和HindⅢ；末端互補序列—AATT—D.BamHI和BglII；末端互補序列—GATC—5．蛋白質工程是新崛起的一項生物工程，又稱第二代基因工程。以下圖示意蛋白質工程流程.以下有關表達錯誤的選項是〔A〕A.蛋白質工程就是根據(jù)人們需要,直接對蛋白質進行加工修飾B.蛋白質工程是通過基因修飾或基因合成等方法,對現(xiàn)有蛋白質進行改造C.=1\*GB3①=2\*GB3②過程為轉錄和翻譯=4\*GB3④開始的二、多項選擇題：1．以下關于生物工程相關知識的表達，不正確的選項是〔ACD〕A.在基因工程操作中為了獲得重組質粒，必須用相同的限制性內(nèi)切酶，露出的黏性末端可以不相同B.蛋白質工程以基因工程技術為手段，可以定向地改造天然的蛋白質，甚至創(chuàng)造新的、自然界本不存在的、具有優(yōu)良特性的蛋白質分子C.植物體細胞雜交，能克服遠源雜交不親和的障礙，培育出的新品種一定是純合體D.濕地生態(tài)恢復工程主要是針對小流域水土流失比擬嚴重問題提出的三、非選擇題：1．番茄營養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐貯藏。為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學家們通過基因工程技術，培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種。操作流程如圖，請答復：〔1〕過程①需要的工具酶有__________________?！?〕在構建基因表達載體時，重組DNA中除插入目的基因外，還需要有______________、終止子以及_______________________?！?〕在番茄新品種的培育過程中，將目的基因導入受體細胞的方法是______________。〔4〕從圖中可見，mRNAl和mRNA2的結合直接導致了__________________無法合成，最終使番茄獲得了抗軟化的性狀?！?〕普通番茄細胞導入目的基因后，經(jīng)③過程形成_______________，然后誘導出試管苗，進一步培養(yǎng)成正常植株。〔1〕限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶〔2〕啟動子標記基因〔3〕農(nóng)桿菌轉化法〔4〕多聚半乳糖醛酸酶〔5〕愈傷組織2．(6分)請分析答復以下有關基因工程方面的問題：基因工程的根本操作程序主要包括四個步驟：第一步是目的基因的獲取，第二步是基因表達載體的構建，第三步是將目的基因導入受體細胞，第四步是。①通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是。②利用PCR技術擴增目的基因的過程中，目的基因受熱形成單鏈并與引物結合，在酶的作用下延伸形成DNA。③采用農(nóng)桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞后，培養(yǎng)該細胞再生成植株的過程中，往往需要使用植物激素，人為地控制細胞的、。④如果轉基因植物的花粉中含有毒蛋白，將引起的平安性問題包括。A．生物平安B．環(huán)境平安C．食品平安D．倫理道德問題⑤蛋白質工程的根本原理是：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測蛋白質中應有的序列→找到相對應的基因中序列。目的基因的檢測與表達①限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)②DNA聚合③脫分化再分化④ABC⑤氨基酸脫氧核苷酸3．(07模擬：寧夏理綜適應訓練)干擾素是抗病毒，抗腫瘤的重要藥物，最初必須從人的血液中提取，每升血液只能提取μg，價格昂貴?，F(xiàn)在已經(jīng)能夠利用基因工程技術生產(chǎn)干擾素，其生產(chǎn)本錢和價格大大降低。據(jù)圖答復：〔1〕圖中的②存在與細菌體內(nèi)，在基因工程中常用作〔〕〔2〕由①和②構建重組DNA的過程中，需要使用的工具酶有〔〕〔3〕干擾素基因控制干擾素合成，其基因過程包括〔〕?！?〕導入完成后得到的細菌，實際上有的根本沒有導入質粒，有的導入普遍質粒，只有少數(shù)導入的是帶干擾素基因的質粒。所以在基因工程的操作步驟中必須要進行〔〕〔5〕目的基因導入細菌細胞后，并不影響細菌內(nèi)其他基因的表達，原因是〔〕?！敬鸢浮可镞x修3--現(xiàn)代生物科技專題〔1〕運載體〔3分，或運載工具、載體都得分〕〔2〕限制性核酸內(nèi)切酶〔或限制性內(nèi)切酶〕和DNA連接酶〔3分，只答出一項得1分〕〔3〕轉錄和翻譯〔3分，只答出一項得1分〕〔4〕目的基因的檢測與鑒定〔或目的基因的表達和鑒定，或目的基因的檢測和表達〕〔3分〕〔5〕基因有獨立性?！?分〕4．(07模擬：山東聊城5月理綜)金茶花是中國特有的欣賞品種，但易得枯萎病，從而降低了欣賞價值。科學家在某種植物中工到了抗枯萎病的基因，用轉基因方法培育出了抗枯萎病的新品種。請據(jù)圖答復：〔1〕獲得②一般用的方法，①和②結合能形成③，最重要的是①和②經(jīng)處理后具有?！?〕在⑤和⑥過程中，獲得抗病基因的金茶花細胞將經(jīng)歷過程后才能形成⑦。〔3〕欲快速培育大量該抗病新品種，應該采用的技術是?！?〕人工合成基因〔成從基因文庫獲得〕相同的黏性末端〔2〕脫分化和再分化〔3〕植物組織培養(yǎng)5．(07模擬：廣東佛山一模)41．〔15分〕干擾素是能夠抑制多種病毒復制的抗病毒物質?？茖W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，培育出羊乳腺生物發(fā)生器，使羊乳汁中含有人體干擾素。請答復：〔1〕科學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，導入哺乳動物的___________細胞中，然后，將該細胞送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成為動物?！?〕在該工程中所用的基因"剪刀"是。將人體干擾素基因"插入"并連接到羊體細胞DNA上所需要的酶是。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?！?〕如何檢測和鑒定人的干擾素因素已被成功導入羊體內(nèi)？請寫出兩種方法：、。胞在體外培養(yǎng)繁殖了幾代后，細胞分裂就停止了。請你用細胞工程的方法，以小鼠為實驗對象，提出一個既能使T淋巴細胞在體外培養(yǎng)繁殖，又能獲得大量小鼠干擾素的實驗設計簡單思路:_______【答案】41．15分。除說明外，每空1分?！?〕啟動子受精卵轉基因〔或成熟〕〔2〕限制性內(nèi)切酶DNA連接酶用相同的限制性內(nèi)切酶催化反響后形成了互補堿基序列〔或不同生物DNA的結構具有統(tǒng)一性〕(2分)〔3〕〔3分〕〔補充出DNA的互補鏈給1分，寫出兩個黏性末端各給1分〕〔4〕分子檢測；DNA分子雜交；DNA與mRNA分子雜交；或抗原抗體雜交；從羊的乳汁中提取干擾素〔以上任意任出兩點即可〕(07模擬：山東濟南5月理綜)35．(8分)[生物一現(xiàn)代生物科技專題]蘇云金桿菌是一種對昆蟲有毒害作用的細菌，其殺蟲活性物質主要是一類伴孢晶體蛋白。伴孢晶體蛋白經(jīng)昆蟲腸液消化成毒性肽，并因此導致昆蟲死亡。1993年，中國農(nóng)科院科學家成功地將蘇云金桿菌伴孢晶體蛋白基因轉移到棉花細胞內(nèi)，培育出抗蟲棉。(1)轉基因技術能夠_______，因此，人們可以將不同種屬間生物優(yōu)良性狀組合在一起，定向地改變生物的遺傳性狀。(2)科學家培育出抗蟲棉的基因操作一般要經(jīng)歷以下四個步驟：①目的基因的獲得:假設已經(jīng)知道了伴孢晶體蛋白的氨基酸序列，獲得目的基因的最好方法是___________。②重組載體的構建：質粒是常用的運載體，科學家在進行上述操作時，要用同一種______分別割質粒和目的基因。假設目的基因的粘性末端如以下圖所示，那么運裁體上能與之接合的粘性末端是：(在框內(nèi)繪圖作答)DNA連接酶把兩黏性末端連接起來形成重組載體。DNA連接酶實際上是把切口處的____連接起來。③重組載體的轉化和篩選。④目的基因的表達和鑒定。(3)如果將攜帶抗蟲基因的重組質粒導入二倍體植物細胞，經(jīng)培養(yǎng)、篩選獲得一株有抗蟲特性的轉基因植物。經(jīng)分析，該植物的某一染色體攜帶有目的基因(因此可以把它看作是雜合子)。理論上，在該轉基因植物自交F1代中，出現(xiàn)不具有抗蟲特性的植物的概率是_______。(4)種植上述轉基因植物，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成"基因污染"。如果把目的基因導人葉綠體DNA中，就可以防止"基因污染"，原因是______________【答案】35.〔共8分〕[生物--現(xiàn)代生物科技專題]〔1〕克服種屬間遠源雜交不親和〔1分〕〔2〕①化學合成法〔1分〕②限制性內(nèi)切酶〔1分〕磷酸和脫氧核糖〔1分〕〔3〕1/4〔1分〕〔4〕葉綠體中目的基因不會通過花粉傳遞給下一代〔2分〕7．(07模擬：山東德州二模理綜)科學家從某些能無限增殖的細胞的細胞質中別離出無限增殖調(diào)控基因〔prG〕，該基因能激發(fā)許多動物細胞的分裂，這為單克隆抗體的制備提供了更為廣闊的前景。請答復以下相關問題：〔1〕利用細胞融合技術制備單克隆抗體，促進細胞融合最好選擇方法。〔2〕有人提出，可以直接通過基因工程導入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體，其思路如右圖所示。請答復：①酶A是指，酶B是指。②對已導入重組質粒的II進行"檢測"的目的是；Ⅲ指代的細胞具有特點是。〔3〕也有人提出用細胞核移植技術構建重組細胞來生產(chǎn)單克隆抗體，試用相關的圖示及文字表示該過程：【答案】35．【生物--現(xiàn)代生物科技專題】〔除注明外，每空1分，共8分〕〔1〕電融合〔2〕①限制性內(nèi)切酶DNA連接酶②檢測目的基因在受體細胞中是否進行了表達〔或檢測受體細胞是否顯示出目的基因控制的性狀〕既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體〔3〕〔注：獲得重組細胞1分，篩選1分，體外培養(yǎng)1分〕7．(高考試題：2007海南生物)SARS是由一種RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒外表的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預防SARS病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下：〔1〕實驗步驟①所代表的反響過程是____________________。〔2〕步驟②構建重組表達載體A和重組表達載體B必須使用限制性內(nèi)切酶和_____酶，后者的作用是將限制性內(nèi)切酶切割的_________和_________連接起來?！?〕如果省略步驟②而將大量擴增的S基因直接導入大腸桿菌，一般情況下，不能得到表達的S蛋白，其原因是S基因在大腸桿菌中不能________，也不能___________?！?〕為了檢驗步驟④所表達的S蛋白是否與病毒S蛋白有相同的免疫反響特性，可用____________與_________進行抗原--抗體特異性反響實驗，從而得出結論?！?〕步驟④和⑥的結果相比，原核細胞表達的S蛋白與真核細胞表達的S蛋白的氨基酸序列_______〔相同、不同〕，根本原因是_____________________________________________________________。【答案】19.〔1〕逆轉錄〔2〕DNA連接載體S基因〔3〕復制合成S基因的mRNA〔4〕大腸桿菌中表達的S蛋白SARS康復病人血清〔5〕相同表達蛋白質所用的基因相同8．(07模擬：海南調(diào)研)蘇云金芽孢桿菌生長到一定階段，菌體內(nèi)一端形成芽孢，另一端形成一種被稱為伴孢晶體的蛋白質晶體。菌體破裂后釋放出芽孢和伴孢晶體，伴孢晶體本身并無毒性，是毒素的前體。當昆蟲吞食伴孢晶體后，在腸道內(nèi)堿性環(huán)境條件下和特定的蛋白酶的作用下，伴孢晶體變成毒素分子，能使小腸上皮細胞萎縮退化，昆蟲停食，最后脫水死亡?？茖W家利用蘇云金芽孢桿菌的這個特性，在實驗室大量培養(yǎng)，制成生物農(nóng)藥，灑在農(nóng)作物上，讓害蟲吃后中毒死亡?；蚶没蚬こ碳夹g，把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因轉到農(nóng)作物體內(nèi)，培育出抗蟲品種。請根據(jù)上述材料答復以下問題：(1)基因工程操作的根本步驟是。(2)作為目的基因運載體的細菌質粒分子往往要帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因在基因工程中主要用于。(3)蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因導入棉花細胞是否表達，其檢測方法是。(4)以下圖中，切斷a處的工具酶是，切斷b處的酶是。(5)蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因轉到農(nóng)作物體內(nèi)后，也能產(chǎn)生伴孢晶體蛋白，說明。(6)轉基因工程改進動植物的品種，最突出的優(yōu)點是。(7)大面積種植抗蟲棉會對該地區(qū)生態(tài)平衡造成怎樣的影響？(1)提取目的基因，目的基因與運載體結合，將目的基因導入受體細胞，目的基因的檢測和表達〔4分〕(2)檢測目的基因是否導入受體細胞〔2分〕(