基因工程习题模板.doc

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第一章: 基因工程
1.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一般包括 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 , 因此在转化后一般需要进行 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。
( 1) 化学合成( 人工合成) 从基因文库中获取 ( 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
2.为扩大可耕地面积, 增加粮食产量, 黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。中国科学家应用耐盐基因培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见方法有农杆菌转化法和
法。
( 3) 考查专题二知识( 略)
( 4) 为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功, 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。
( 1) a a ( 2) 基因枪法( 花粉通道法)
( 4) 耐盐基因 一定浓度盐水浇灌。
3.根据基因工程的有关知识, 回答下列问题:
( 1) 限制性内切酶切割ＤＮＡ分子后产生的片段, 其末端类型有　 　　和　 　　　。
( 2) 质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:

为使运载体与目的基因相连, 含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外, 还可用另一种限制性内切酶切割, 该酶必须具有的特点是　 　　。
( 3) 按其来源不同, 基因工程中所使用的DNA连接酶有两类, 即　　　　　DNA连接酶和　　　　　　　DNA连接酶。
( 4) 反转录作用的模板是　 　　, 产物是　　 　。若要在体外获得大量反转录产物, 常采用　　 　技术。
( 5) 基因工程中除质粒外, 　　　　　和　　　　　　也可作为运载体。
( 6) 若用重组质粒转化大肠杆菌, 一般情况下, 不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞, 原因是　　　　 　　　。
( １) 平末端和粘性末端 ( ２) 切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同 ( ３) Ｔ４　　Ｅcoli ( ４) mRNA 单链ＤＮＡ　　　ＰＣＲ( 聚合酶链式反应) ( ５) 动植物病毒　　λ噬菌体的衍生物 ( ６) 未处理的大肠杆菌吸收质粒( 外源DNA) 的能力极弱
4.材料甲: 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵在, 得到了体型巨大的”超级小鼠”; 科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。
材料乙: T4溶菌酶在温度较高时易失去活性, 科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造, 使其表示的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸, 在该半胱氨酸与第97为的半胱氨酸之间形成了一个二硫键, 提高了T4溶菌酶的耐热性。
材料丙: 兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体, 科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内, 成功产出兔甲的后代, 证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。
回答下列问题:
( 1) 材料甲属于基因工程的范畴。将基因表示载体导入小鼠的受精卵中常见
法。构建基因表示载体常见的工具酶有 和 。在培育转基因植物是, 常见农杆菌转化法, 农杆菌的作用是 。
( 2) 材料乙属于 工程范畴。该工程是指以分子生物学相关理论为基础, 经过基因修饰或基因合成, 对 进行改造, 或制造制造一种
的技术。在该实例中, 引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的 序列发生了改变。
( 3) 材料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到
种的、 生理状况相同的另一个雌性动物体内, 使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中, 兔甲称为 体, 兔乙称为 体。
( 1) 显微注射法 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物, 将目的基因转移到受体细胞中 ( 2) 蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸 ( 3) 同 供体 受体
蛋白质工程记忆要点

蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础, 经过基因修饰或基因合成, 对现有蛋白质进行改造, 或制造一种新的蛋白质, 以满足人类的生产或生活的需要。因此, 归根到底要对基因进行改造。
5.荧火虫能发光是因为其发光细胞内具有特殊的发光物质——荧光素酶, 荧光素酶催化系列反应即可产生发光现象。如果荧光素酶存在于根瘤菌或植物体内, 也可使根瘤菌或植物体发光。下图为某科研小组利用基因工程获得转基因根瘤菌甲和乙的过程示意图, 在甲和乙根瘤菌体内均产生荧光素酶。请结合图示回答下列有关问题:

( 1) 在图示转基因工程中, 目的基因是____________; 提取该目的基因的方法最可能的途径是__________________。
( 2) 图中以根瘤菌质粒为运载体, 在将体外重组DNA导人根瘤菌体内之前一般要用______处理根瘤菌, 目的是________________________。
( 3) 如果利用生物工程的相关技术培育能固氮的水稻, 则应将图中的______( A/B) 导入水稻细胞, 经过植物组织培养技术获得水稻幼苗, 再经过该水稻幼苗___________来确定固氮基因是否已经转入植物体内, 在该转基因水稻的培育过程中, 用____________基因作为标记基因。
( 4) 与杂交育种、 诱变育种相比, 经过基因工程来培育新品种的主要优势是____________和____________。
( 1) 荧光素酶基因　　人工合成法
( 2) CaCl2　　以增大细胞壁的通透性, 使重组基因能够导入受体细胞
( 3) A　　能否发光　　荧光素酶基因
( 4) 定向改造生物性状　　培育周期短
6.生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理”蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。

( 1) 过程①酶作用的部位是 键, 此过程只发生在非结合区DNA, 过程②酶作用的部位是 键。
( 2) ①、 ②两过程利用了酶的 特性。
( 3) 若将得到的DNA片段用于构建重组质粒, 需要过程③的测序结果与 酶的识别序列进行对比, 已确定选用 酶。
( 4) 如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合, 则其识别、 结合DNA序列位基因的 。
( 5) 以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 ( 多选)
A.分离得到核糖体, 用蛋白酶酶解后提rRNA
B.用无水乙醇处理菠菜叶片, 提取叶绿体基粒膜上的光合色素
C．经过分子杂交手段, 用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位
D．将抑制成熟基因导入番茄, 其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合, 终止后者翻译, 延迟果实成熟。
( 1) 磷酸二酯键, 肽键( 2) 专一( 3) 限制性DNA内切酶( 4) 启动子( 5) ACD
补充知识: 抗软化番茄

7.下图是培育表示人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因, ampR表示氨苄青霉素抗性基因, BamHI、 HindIII、 SmaI直线所示为三种限制酶的酶切位点。

据图回答:
( 1) 图中将人乳铁蛋白基因插入载体, 需用 限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含 的培养基上进行。
( 2) 能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表示的调控序列是 ( 填字母代号) 。
A.启动子 B. tetR C.复制原点 D. ampR
( 3) 过程①可采用的操作方法是
( 6) 为检测人乳铁蛋白是否成功表示, 可采用
( 1) HindⅢ和BamHⅠ; 氨苄青霉素 ( 2) A ( 3) 显微注射法 ( 6) 抗原-抗体杂交
8.科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄, 使番茄的耐寒能力大大提高, 能够在相对寒冷的环境中生长。质粒上有Pst I、 Sma I、 Hind Ⅲ、 Alu I等四种限制酶切割位点, 下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图( ampr为抗氨苄青霉素基因) , 其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤, Ⅰ、 Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答:

( 1) 在构建基因表示载体时, 为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接, 在此实例中, 应该选用限制酶_____________分别对________________进行切割, 切割后产生的DNA片段分别为__________种。
( 2) 培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长, 要利用该培养基筛选含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞, 应使基因表示载体I中含有__________作为标记基因。
( 3) 一般采用__________________技术, 在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
( 4) 利用组织培养技术特含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、 ④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的______________________________过程。
( 1) Pst I和Sma I　　含鱼抗冻蛋白基因的DNA、 质粒　　4、 2
( 2) 氨苄青霉素抗性基因
( 3) 抗原－抗体杂交
( 4) 脱分化、 去分化
9.下图表示从苏云金芽孢杆菌分离出来的杀虫晶体蛋白质基因(简称Bt基因)及形成转基因抗虫棉的图解。请据图回答下面的问题。

(1)图中a过程要用到的酶是______________________________________。
(2)在进行图中b过程时, 由中国科学家独创的十分简便经济的方法是________, 另外, 也经常采用________法。若要培育转基因绵羊, 则此过程要用________的方法。
(3)为确定抗虫棉是否培育成功, 既要用放射性同位素标记的________作探针进行分子杂交测试, 又要在个体水平上鉴定, 后者具体过程是_________________________________________________________________。
(4)活化的毒性物质应是一种________分子, 能够全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上, 使细胞膜产生孔道, 导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。
(5)中国在”863”计划资助下开展Bt抗虫棉、 抗虫水稻等研究, 能够减少农药、 杀虫剂的使用。这将对________起到重要作用。
(1)限制性核酸内切酶　(2)花粉管通道法　农杆菌转化　显微注射　(3)杀虫晶体蛋白质基因(或Bt基因、 目的基因)　让害虫吞食抗虫棉叶子, 观察害虫的存活状态(或其它合理答案)　(4)多肽　(5)环境保护
10.在培育转基因植物的研究中, 卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因, 只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。

请据图回答下面的问题。
(1)A过程需要的酶有___________________________________________。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是________________________________________________________________。
(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、 琼脂和激素外, 还必须加入________。
(4)在D过程中, 抗虫基因遗传信息的传递过程是_____________________。
(5)获取真核生物的基因常见的方法是______________, 包括_____________。
(6)如果利用DNA分子杂交原理对再生植物进行检测, D过程应该用_______________________________________________________作为探针。
(7)科学家在进行实验过程中, 采用了两种方案: 一是将抗虫基因导入离体的棉花叶片细胞进行植物组织培养; 请你想另外一种方案: 能够将抗虫基因导入植物的________中, 再进行培养, 导入成功的标志是_______________________________________________________________。
(1)限制酶和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)抗虫基因转录成mRNA, 再翻译成为蛋白质
(5)人工合成法　反转录法、 化学合成法
(6)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因
(7)受精卵　棉花有抗虫性状的表现
11.图1表示含有目的基因D的DNA片段长度( bp即碱基对) 和部分碱基序列, 图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp Ⅰ、 BamH Ⅰ、 Mbo Ⅰ、 Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、 G↓GATCC、 ↓GATC、 CCC↓GGG。请回答下列问题:

( 1) 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由＿＿＿＿＿＿连接。
( 2) 若用限制酶Sma Ⅰ完全切割图1中DNA片段, 产生的末端是＿＿＿＿＿末端, 其产物长度为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
( 3) 若图1中虚线方框内的碱基对被T－A碱基对替换, 那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图1及其对应的DNA片段, 用限制酶Sma Ⅰ完全切割, 产物中共有＿＿＿＿＿种不同DNA片段。
( 4) 若将图2中质粒和目的基因D经过同种限制酶处理后进行, 形成重组质粒, 那么应选用的限制酶是＿＿＿＿＿。在导入重组质粒后, 为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌, 一般需要用添加＿＿＿＿＿的培养基进行培养。经检测, 部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表示, 其最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
( 1) 脱氧核糖、 磷酸、 脱氧核糖　　( 2) 平　　537bp、 790bp、 661bp
( 3) 4　　( 4) BamH I 抗生素B　　同种限制酶切割形成的末端相同, 部分目的基因D与质粒反向连接