专题一基因工程习题

(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。从杂合子中分离出图 1
．
（ 3）用图中的质粒和外源 DNA构建重组质粒，不能使用 Srna Ⅰ切割，原因是
．
（ 4）与只使用 EcoR I 相比较，使用 BamHⅠ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源 DNA的优点在于可
以防止
。
（ 5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入
。
（ 6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了
菌转化法培育出转基因烟草。
资料二 T4 溶菌酶在温度较高时易失去活性。科学家对编码
T4 溶菌酶的基因进行了改造 , 使其表达的 T4 溶
菌酶第 3 位的异亮氨酸变为半胱氨酸 , 在该半胱氨酸与第 97 位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。
(1) 资料一属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用
(5) 经培养长成的植株⑦具备了抗病性， 这说明 _____________________
。
抗枯萎病金茶花培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的
DNA 的
____________________
。
2．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血只能提取
0.5 μg，所以价格昂
专题一基因工程练习
1．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，使其观赏价值降低。科学家在某种植物中找到了抗枯
萎病的基因，用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种金茶花。据下图完成
(1) ～ (5) 题：
(1) ①和②结合能形成③，常用的酶有 ________________________________________ ；其能结合形成
和
等 , 这样才能构成一个完整的基因表达载体。
(3) 如果受体细胞 C1 是土壤农杆菌 , 则将目的基因导入它的目的是利用农杆菌的
，
使目的基因进入受体细胞 C2, 并将其插入受体细胞 C2 中的
上，使目的基因的
遗传特性得以稳定维持和表达 , 形成转基因莴苣。 经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达
(1) 能 否 利 用 人 的 皮 肤 细 胞 来 完 成 ① 过 程 ？ ____________ ， 为 什 么 ？ ____________________________________________________________________ 。
(2) 过程②一定要用到的酶是 __________ 酶，过程③在细胞内需要的酶是 __________ 酶。 (3) 在利用 A、 B 获得 C 的过程中，一般用 __________________________ 切割 A 和 B，使它们产生 ______________ ，再加入 __________ ，才可形成 C。 (4) 为使过程⑧更易进行，可用 __________( 填药剂 ) 处理 D。 4．科学家通过基因工程方法，培育了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如图所示。根 据题意，回答下列问题。
病，严重者甚至死亡。对于该致病患者常可采用注射入
α 1－抗胰蛋白酶来缓解症状。据此完成 (1) ～ (2)
题。
(1) 图 1 表示获取人 α 1－抗胰蛋白酶基因的两种方法，请回答下列问题：
① a 过 程 是 在 __________ 酶 的 作 用 下 完 成 的 ， 该 酶 的 作 用 特 点 是
____________________________________________________________________ 。
② c 过程称为 ________________ ，该过程需要的原料是 ______________________ 。
③要确定获得的基因是否是所需的目的基因， 可以从分子水平上利用 ______________________ 技术检
D 不能正常表达 , 其最可能的原因
是
。
10．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点， 回答下列问题：
圈 l 、圈 2 中箭头表示相关限制酶的酶切位点． 请
（ 1）一个如图 1 所示的质粒分子经 SmaⅠ切割前后，分别含有
个游离的磷酸基团．
（ 2）若对图中质粒进行改造，插入的 SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越
③，最重要的原因是①和②经酶处理后具有 ________________________ 。
(2) 形成③的过程是 ______________________ ，它是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心，
一个③的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子及
____________
等。
(3) 若④过程为将目的基因导入受体细胞
(5) 目 的 基 因 能 否 在 棉 株 体 内 稳 定 维 持 和 表 达 其 遗 传 特 性 的 关 键 是
_____________________________________________________
，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是
________________
。
5． α1－抗胰蛋白缺乏症是一种在北美较为常见的单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾
及其对应的 DNA片段 , 用限制酶 SmaⅠ完全切割 , 产物中共有
种不同长度的 DNA片段。
(4) 若将图 2 中质粒和目的基因 D 通过同种限制酶处理后进行连接 , 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
DNA____________________________________
的特点。
(3)Bt 毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为
________
。
(4) 将目的基因导入受体细胞的方法有很多种， 该题中涉及的是 ________________________________ 。
酸之间的 ____________ ，使两者露出相同的黏性末端，再用 ____________ 将二者连接成基因表达载体，然
后将其导入酵母菌体内。酵母菌在基因工程中称为
__________ 。
(3) 科学家在培养转基因植物时，常用 ________中的质粒做载体。除了质粒外，基因工程的载体还
有
。
3．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图完成下列问题。
(1) 基 因 工 程 的 操 作 程 序 主 要 包 括 的 四 个 步 骤 是 ： ________________
、
________________
、 ________________
、 ________________
。
(2)Ti 质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有
T- DNA，把目的基因插入 Ti 质粒的 T- DNA中是利用 T-
法。构建基
因表达载体常用的工具酶是
和
。在培育有些转基因植物时 ,
常用农杆菌转化法 , 农杆菌的作用是
。
(2) 资料二中的技术属于
工程的范畴 , 该工程是指以分子生物学相关理论为基础 , 通过基因
修饰或基因合成 , 对
进行改造 , 或制造一种
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
测该基因的碱基序列。
(2) 利用转基因技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人
α 1－抗
胰蛋白酶的转基因羊，从而更易获得这种酶，简要过程如图
2 所示。
①获得目的基因后，常利用 ________________ 技术在体外将其大量扩增。
②载体上绿色荧光蛋白 (GEP)基因的作用是便于
基因的两端分别有包括 EcoR Ⅰ、 BamH Ⅰ在内的多种酶的酶切位点。据图回答下列问题。
(1) 将含有目的基因的 DNA与质粒表达载体分别用 EcoRⅠ酶切 , 酶切产物用 DNA连接酶进行连接后 , 其中由
两个 DNA片段之间连接形成的产物有
、
、
3 种。
(2) 用上述 3 种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。
序列发生了改变。
7．在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因
afp 对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。下图所示
是获得转基因莴苣的技术流程 , 请据图回答下列问题。
7 题图
8
题图
(1) 获取目的基因的主要途径包括从自然界已有的物种中分离和
。
(2) 重组质粒除了带有抗冻蛋白基因
afp 以外 , 还必须含有启动 子、终止子、
接种到含青霉素的培养基中 , 能生
长的原核宿主细胞所含有的连接产物是
。 之后将这
些宿主细胞接种到 含四 环素的 培养 基中 , 能生长的原核 宿主 细胞所含有的连接 产物
是
; 能生长的原因是
。
(3) 目的基因表达时 ,RNA 聚合酶识别和结合的位点是
, 其合成的产物是
。
(4) 在 上 述 实 验 中 , 为 了 防 止 目 的 基 因 和 质 粒 自 身 环 化 ， 酶 切 时 应 选 用 的 酶
________________________________________________________________ 。
基因表达载体 d，除图中的标示部分外，还必须含有 ________________
。
6．阅读下面的资料并回答问题。
资料一 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中
, 得到了体型巨大的“超级小鼠” ; 科学家采用农杆
, 平板上长出的菌
落 , 常用 PCR鉴定 , 所用的引物组成为图 2 中
。
(3) 若 BamH Ⅰ 酶 切 的 DNA 末 端 与 Bcl Ⅰ 酶 切 的 DNA 末 端 连 接 , 连 接 部 位 的 6 个 碱 基 对 序 列
, 在分
子水平上可用
法进行检测 , 如果出现杂交带 , 说明目的基因已经表达蛋白质产品 ,
转基因莴苣培育成功。
8、如上图为某种质粒表达载体简图 , 小箭头所指分别为限制性核酸内切酶
EcoR Ⅰ、 BamH Ⅰ的酶切
位点 , ampR为青霉素抗性基因 , tet R 为四环素抗性基因 ,P 为启动子 ,T 为终止子 , ori 为复制原点。已知目的
，则将此抗病基因导入植物细胞采用最多的方法是
________________ ；除此之外，转基因植物还可以通过 ____________ 和 ________________ 两种方法获得。
(4) 在⑤→⑥过程中， 获得抗病基因的金茶花细胞将经历 __________ 和 __________过程后才能获得⑦。
限制酶
BamH Ⅰ
Bcl Ⅰ
Sau3A Ⅰ
Hind Ⅲ
识别序列及
切割位点
(1) 用图中质粒和目的基因构建重组质粒 , 应选用
两种限制酶切割 , 酶切后的载体和目的基
因片段 , 通过
酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒
, 需将其转入处
于
态的大肠杆菌。
(2) 为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌 , 应在筛选平板培养基中添加
贵。现在美国加利福尼亚州的基因公司用如下图的方式生产干扰素。阅读材料完成
(1) ～(3) 题。
(1) 干扰素基因在基因工程中称为 ____________ 。用 ________技术可使获得的基因迅速扩增。
(2) 此基因与细菌的质粒结合，构建基因表达载体要用
__________________ 处理基因和质粒特定核苷
。
（ 7）为了从 cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因， 将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变
体，然后在 11 、下表是几种限制酶识别序列及其切割位点
的培养基中培养，以完成目的基因表ຫໍສະໝຸດ Baidu的初步检测。 , 图 1、图 2 中标注了相关限制酶的酶切位点 , 其中切割
位点相同的酶不重复标注。请回答下列问 题。
是
。
9、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、 SmaⅠ 4 种限制性核酸内切酶 , 它们识别的碱基序 列和酶切位点分别为 C↓CGG、 G↓GATCC、 ↓GATC、 CCC↓GGG。请回答下列问题。