基因工程的应用习题.doc

1.3《基因工程的应用》习题
基础强化
1、运用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完毕了在受体细胞中表达的是
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白
2、现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000 by，用Kpn1单独酶切得到400 by和600 by两种长度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200 by和600 by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱对的的是

3、（2023理综全国卷Ⅰ）4．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。假如在该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A．3 B．4 C．9 D．12
4、科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎具有人奶重要蛋白，以下有关该基因工程的叙述，错误的是（ ）
A、采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B、基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C、马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D、用同一种限制酶，分别解决质粒和含目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA分子
5、科学家在基因工程技术中常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，重要因素是（ ）
A、繁殖速度快 B、结构简朴、操作方便
C、遗传物质含量少 D、性状稳定、变异少
6、运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，哺育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述对的的是（ ）
A、Bt基因的化学成分是蛋白质
B、Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C、转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因
D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
7、在1990年，医生对一位因缺少腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是一方面将患者的白细胞取出作体外培养，然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，通过多次治疗，患者的免疫功能趋于正常。
（1）该病治疗运用了基因工程技术，在这个实例中运载体是 ，目的基因是 ，目的基因的受体细胞是 。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由于产生了 ，产生这种物质的两个基本环节是 和 。
（3）人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其重要差别是 ；与大肠杆菌基因相比，其重要特点是 。
（4）该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是 。
能力提高

1、天然酿酒酵母菌通常缺少分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才干被运用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接运用淀粉产生酒精。请回答下列问题：
（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子 ，以完毕工程菌的构建。
（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插人酿酒酵母菌，可采用的检测方法是 ；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用 检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定期间后，加入碘液，工程菌周边出现透明圈，请解释该现象发生的因素。
（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株运用淀粉能力的大小?
（4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?
2、（8分）为扩大可耕地面积，增长粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发运用备受关注。我国科学家应用耐盐基因哺育出了耐盐水稻新品系。
（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）
（2）将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。
（3）为了拟定耐盐转基因水稻是否哺育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。
3、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。
（1）获得目的基因的方法通常涉及 和 。
（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是 和 。
（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ，后者的形状成 。
（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ，所以在转化后通常需要进行 操作。
（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。
4、（8分）[生物-现代生物科技专题]
继哺乳动物乳腺生物反映器研发成功后，膀胱生物反映器的研究也取得了一定进展。最近，科学家哺育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是 。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入 中，因素是 。
（3）通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
（4）在研制膀胱生物反映器时，应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。
5、（14分）在哺育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才干在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。
侵
染
抗虫基因
含kan质粒
重组质粒
土壤农杆菌
含重组质粒土壤农杆菌
A
构建
导入
B
培养选择
转基因抗虫植株
再生植株
愈伤组织
离体棉花叶片组织
C
诱导选择
分化
D
检测

请据图回答：
（1）A过程需要的酶有_______________________________________________。
（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具有的两个条件是____________________
____________________________________________________________。
（3）C过程的培养基除具有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入________________。
（4）假如运用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应当用________________
________________________________________________作为探针。
（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与________________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。
②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为________。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。
6、（2023年江苏卷第42题B题）很久以前科学家在土壤中发现了某种细菌能制造对昆虫有毒的蛋白质，当时许多人就想把编码这一蛋白质的基因（抗虫基因）转移到农作物中，以减少昆虫对农作物导致的危害。20世纪90年代，美国科学家采用基因工程技术初次哺育出抗虫玉米新品种。下图为这一转基因玉米的重要哺育过程。

（1）获得特定目的基因的途径除了从该细菌中直接分离抗虫基因外，还可以____________ 。
将目的基因与运载体结合时必须用________酶和DNA连接酶。在基因工程中，常用的运载体有_______等，而作为运载体必须具有相应的条件，例如，应具有____________ 以便进行筛选。
（2）由转基因玉米细胞通过 __________形成愈伤组织，然后发育成胚状体和试管苗。若要制备转基因玉米的人工种子，可选择上述实验过程中的__________再包裹合适的__________等。
解析：这是一道典型的基础题，重要对教材上基因工程的基本知识进行考察，涉及基本方法、基本工具、基本概念、基本原理、基本过程等，同时还联系了植物细胞工程中的植物组织培养的相关知识，熟记了教材中的内容，即可对的解答本题。
7、（2023年江苏卷第32题）将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。

请根据以上图表回答下列问题。
（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最重要的特点是_____________ 。
（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？_______ 。
（3）图1环节③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性规定?_________。
（4）为将外源基因转入马铃薯，图1环节⑥转基因所用的细菌B通常为 __________。
（5）对符合设计规定的重组质粒T进行酶切。假设所用的酶均可将辨认位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的辨认序列，对以下酶切结果作出判断。
①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到 _________种DNA片断。
②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切，得到 ________ 种DNA片断。

当堂检测答案
1.D 2.D 3.C 4.A 5.A 6.C
7.（1）某种病毒； 腺苷脱氨酶基因； 白细胞
（2）腺苷脱氨酶（抗体）； 转录； 翻译
（3）脱氧核苷酸排列顺序不同（遗传信息不同或碱基排列顺序不同）；
编码区是间隔的，不连续的
（4）基因治疗； 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达成治疗的目的

课后练习与提高
1、（1）限制酶（限制性内切酶） DNA 连接酶 导入酿酒酵母菌（或导入受体细胞）
（2）DNA分子杂交 抗原抗体杂交检测 抗原抗体杂交检测或淀粉酶的活性 该工程菌产生的的淀粉酶可分泌到培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变成蓝色，产生透明圈 （3） 测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量
（4 ） 工具酶来自微生物 目的基因的供体库 目的基因的载体之一 作为受体细胞 提供用于发酵的工程菌
2、（1）a a（2）基因枪法（花粉管通道法）
（3）耐盐基因（目的基因） 一定浓度盐水浇灌（移栽到盐碱地中）
3、（1）化学合成（人工合成） 酶切获取（从染色体DNA分离/从生物细胞分离） （2）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸
4、（1）显微注射 （2）受精卵（或初期胚胎） 受精卵（或初期胚胎细胞）具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞表达 （3）DNA分子杂交（核酸探针） （4）膀胱上皮
5、（1）限制性内切酶和DNA连接酶 （2）具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存 （3）卡那霉素 （4）放射性同位素（或荧光分子）标记的抗虫基因
（5）①非转基因植株 ②3：1 ③100
6、答案：（1）人工合成 同种限制 质粒（或动植物病毒或噬菌体等） 标记基因
（2）脱分化（或去分化） 胚状体 人造种皮
7、答案：（1）耐高温 2）引物对B （3）否 （4）农杆菌 （5）①2 ②1