第2节基因工程的基本操作程序知识点题库

根据mRNA的信息推出获取目的基因的方法是（）

A . 用DNA探针测出目的基因 B . 用mRNA探针测出目的基因 C . 用mRNA反转录形成目的基因 D . 用PCR技术扩增mRNA

下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（）

A . A→B过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料，并加入一种引物 B . A→B过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶 C . B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是受精卵 D . B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

市面销售的“蓝色妖姬”并不是真正的蓝玫瑰，是用对人体无害的染色剂浇灌快到花期的白玫瑰（或白月季）培育而成的．真正的蓝玫瑰，是将蓝三叶草的相关基因转入玫瑰后获得的．

（1）英语blue　rose（蓝色玫瑰）有“不可能”之意，根本原因是正常玫瑰中缺少的基因．

（2）蓝三叶草中的某基因部分结构如图所示（a、b为不同酶的作用位点）．从图示看，限制酶作用的部位是　（a或b），其识别的碱基序列为．

（3）将蓝三叶草的基因导入玫瑰体内前还需构建，其目的是．常用的导入方法是．

（4）研发过程中要检测玫瑰的DNA上是否插入了目的基因，常采用技术，如果显示出，就表明已经插入．

复合型免疫缺陷症（SCID）患者缺失ada基囚．利用基因疗法将人正常ada基因转入患者自身T细胞．可改善患者的免疫功能．如图显示该基因疗法的两个关键步骤．回答下列问题：

（1）图中所示获取正常ada基因的方法是，若要大量获取该基因，可通过PCR技术迸行扩增．与细胞内DNA复制过程相比，PCR技术的不同点有（答出两点）
（2）步骤②是．在该步骤中，病毒作为起作用，需使用的工具酶有．
（3）完成步骤②后，在体外将人正常ada基因导入患者自身的T细胞．此后，在将该T细胞重新输入患者体内之前，还必须完成哪两项操作？

柯斯质粒是一种人工建构含有λ噬菌体DNA的cos位点（指互补的黏性末端结合形成的双链DNA区域）和质粒复制子（ori）的新型载体，它同时兼具两者特性，长度一般为5﹣7kb．λ噬菌体的末端酶能识别并切割两端由cos位点包围着的噬菌体基因组长度（38﹣52kb）的DNA片段，凡具有cos位点的任何DNA分子只要在长度上相当于噬菌体的基因组，就可以被识别并包装成类似噬菌体感染大肠杆菌．图1为应用柯斯质粒进行某一真核基因克隆的方案图，图2为不同的限制酶及相应的切割位点．请据图分析回答：

（1）柯斯质粒可以作为基因工程载体的理由是具备、和启动子、终止子等．
（2）如图1所示柯斯克隆方案，宜采用酶对真核基因进行酶切，采用酶对柯斯质粒进行酶切，经连接后图中（填a或b）将会被重新包装进入λ噬菌体；柯斯质粒作为载体可携带的真核基因长度范围为．
（3）检测是否成功实现转化的实验思路是：将新包装的类似噬菌体去感染大肠杆菌，后者能够在含的培养基上生长即为转化成功．
（4）从图中信息可知上述柯斯克隆方案存在的缺点是．

将刺槐的耐盐碱基因转移到主要的农作物水稻体内，可以增大水稻的种植面积，科学利用盐碱地．

（1）刺槐基因组文库含有该生物种群的基因；用刺槐发育的某个时期的mRNA产生的多种互补DNA（cDNA）片段，与载体连接后储存于一个受体菌群，建立cDNA文库．与基因组文库相比cDNA文库的基因中无和．
（2）培育耐盐碱的转基因水稻可以从刺槐的基因组文库中出耐盐碱基因插入到上，通过农杆菌的转化作用，使耐盐碱基因进入水稻细胞并将其插入水稻细胞中的染色体上．
（3）将转基因水稻细胞通过技术得到转基因植株，要确认该耐盐碱基因是否在水稻植株中正确表达，应检测此水稻植株中该基因的，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的是否得到提高．
（4）让二倍体转基因耐盐碱水稻自交，子代中耐盐碱与不耐盐碱植株的数量比为3：1，推测该耐盐碱基因整合到了（同源染色体的一条上、同源染色体的两条上）．

回答下列有关微生物与基因工程有关的问题

（1）基因工程的第一步是获取目的基因，获取的方法包括和化学方法人工合成．如果要想获取人的胰岛素基因，只能用化学方法人工合成，具体的做法是从人体细胞中获取胰岛素mRNA，再通过过程即可获得目的基因．
（2）基因工程的第二步是将目的基因和运载体重组，重组时需要选择合适的限制酶和酶．常用的运载体是细菌质粒（如图1所示），质粒中ori为质粒复制所必需的DNA序列，启动子是使转录开始的一段DNA序列，终止子是提供转录终止信号的DNA序列．青霉素抗性基因作为基因，以便于筛选．质粒上还有多种限制酶的切点，若目的基因上也有上述质粒中相应限制酶的切点，为避免目的基因自身的环化并能与图中质粒准确重组，可选用的限制酶是
A．NdeI和XbaI 　 B．NdeI和BamHI C．XbaI 　 D．PstI E．BamHI
（3）基因工程的第三步是将重组质粒导入受体细胞，例如，转基因动物常用的受体细胞为．
（4）基因工程的第四步是筛选出导入重组质粒的受体细胞．
①如用大肠杆菌作为受体细胞，则该大肠杆菌中不应含有青霉素抗性基因，请阐述其原因？．
②培养导入了重组质粒的大肠杆菌时，需配帛培养基．该培养基除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入的物质有（多选）
A．细胞分裂素　 B．琼脂　 C．噬菌体　 D．青霉素
③培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是；
一般对配置的培养液采用法灭菌．
④微生物接种培养时，可采用两种方法．如图2为接种后微生物培养的效果图．那么获得图A效果的接种方法是，获得图B效果的接种方法是．
（5）与大肠杆菌相比，嗜热菌具有的特点是　　．（多选）

A . 对青霉素不敏感 B . 对真核生物的亲缘关系更远 C . 细胞的DNA中，碱基G和C含量较高，较稳定 D . 没有菌毛和质粒．

回答利用农杆菌转化法培育转基因植物的相关问题：

（1）培育转基因植物过程的核心步骤是构建基因表达载体，其目的是使目的基因在受体细胞中，并且可以通过复制遗传给下一代，同时，使目的基因表达和发挥作用．
（2）构建基因表达载体时，可利用酶连接被限制酶切开的键．
（3）组成基因表达载体的单体是．基因表达载体中的启动子是识别和结合的部位，这种结合完成后才能驱动目的基因通过（填过程）合成mRNA．目的基因表达的翻译过程的终止信号是．
（4）用两种限制酶Xba I和Sac I（两种酶切出的黏性末端不同）切割某DNA，获得含目的基因的片段．若利用该片段构建基因表达载体，应选用图中的何种Ti质粒？．

荧光原位杂交可用荧光标记的特异DNA片段为探针，与染色体上对应的DNA片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位．请回答下列问题：

（1） DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶I随机切开了核苷酸之间的键，从而产生切口，以荧光标记的为原料，在酶X（DNA聚合酶/DNA连接酶）的作用下，合成荧光标记的DNA探针．酶X的作用是．
（2）图2表示探针与待测基因结合的原理．先将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中键断裂，形成单链．随后在降温复性过程中，探针的碱基按照原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中最多可有条荧光标记的DNA片段．

黄瓜花叶病毒（CMV）是能侵染多种植物的RNA病毒，可危害番茄的正常生长并造成减产。研究人员通过农杆菌介导将该病毒外壳蛋白的cDNA导入番茄植株中，成功获得抗CMV的番茄植株。

（1）获得CMV的RNA后，需在酶的催化下才能合成CMV外壳蛋白的cDNA。
（2）获得cDNA后，需先通过一定方法将其插入到农杆菌Ti质粒的片段中，然后将番茄子叶切段与该农杆菌共同培养，以实现对番茄细胞的转化。
（3）将经共同培养后的番茄外植体接种于含有卡那霉素和青霉素的选择培养基上培养一段时间，只有部分外植体生出愈伤组织。研究人员确定这些生出愈伤组织的外植体都已成功导入了cDNA，愈伤组织经长出小芽后还需要转入生根培养基诱导生根。
（4）要想确定转基因番茄已经成功表达出CMV外壳蛋白，需要进行实验。
（5）研究人员用强致病力的CMV分别感染转基因番茄与，通过对照发现转基因番茄具有较好的抗CMV能力。转基因番茄自交，子代中抗性植株与敏感植株数量之比接近3∶1，由此可以得出的结论是；（答出两点）。

临床上对胰岛素需求量很大。如图是利用奶牛乳腺生物反应器制备胰岛素的流程图，据图回答下列问题：

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（1）构建重组质粒时，为避免人胰岛素基因末端发生任意连接和载体的自身环化，应选用酶处理目的基因和载体。要使人胰岛素基因在奶牛乳腺中特异性表达，应将人胰岛素基因与等调控组件重组在一起。
（2） ②过程采集的奶牛精子常用法使其获能，与成熟的卵子在专用受精溶液中完成受精。受精过程中，在精子触及的瞬间会产生透明带反应，这是防止多精入卵受精的第一道屏障。
（3）对移植前的胚胎需进行性别鉴定，一般采用SRY-PCR。SRY-PCR法基本程序是：从被测的囊胚中取出几个（填“滋养层”或“内细胞团”）细胞，提取DNA；经PCR反应体系扩增SRY基因（Y染色体上特有的性别决定基因）片段，然后对扩增产物进行检测。要大量获得SRY基因，PCR扩增时需要加入两种引物：（选填“引物Ⅰ”、“引物
Ⅱ”、“引物Ⅲ”、“引物Ⅳ”），原因是DNA聚合酶只能从核苷酸链的（选填“5’端”或“3’端”）开始延伸DNA链。
（4）为了使胚胎移植能成功，需要对代孕奶牛C进行处理，使之与供体的生理状况保持相同。为了提高胚胎利用率，胚胎移植前可对胚胎进行处理。
（5）关于克隆人技术在科学界引起了激烈的争论，中国政府的态度是禁止生殖性克隆人。重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，但是，中国不反对性克隆。

下列有关基因工程的叙述，正确的是(　　)

A . DNA连接酶只能将由同一种限制性核酸内切酶切割而成的黏性末端连接起来 B . 目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C . 目的基因与质粒结合的过程发生在细胞外 D . 常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等

图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段。几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点为EcoR I： -G^↓+AATTC-； BamH I ： - G^↓GATCC-； Bcl I ： -T^↓GATCA-； Sau3A I ： -^↓GATC-。

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注： tet^R表示四环素抗性基因； amp^R表示氨苄青霉素抗性基因。

回答下列问题：

（1）限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。题中可供使用的限制酶，切割相应DNA片段后能产生黏性末端的有。
（2）经限制酶Sau3A I切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的( 填限制酶名称)切割后得到的DNA片段连接，理由是。图甲质粒经Sau3AI完全切割后可得到种DNA片段。
（3）为防止限制酶切割后的DNA片段自身环化，在基因工程中通常使用两种切割后产生不同黏性末端的限制酶切割同一DNA分子。由此分析，图甲应当使用(填限制酶)进行切割，图乙应当使用(填限制酶)进行切割。
（4）图甲中的tet^R和amp^R在运载体上可作为，用于重组DNA的鉴定和选择。

利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示，下列有关叙述正确的是（）

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A . 过程②需使用逆转录酶 B . 过程②利用PCR扩增CarE基因需使用解旋酶和耐高温的DNA聚合酶 C . 过程③可用NaCl溶液处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞 D . 过程④可利用DNA分子杂交法鉴定目的基因是否已导入受体细胞

干扰素是人体T细胞产生的淋巴因子，几乎对一切病毒有效且可用于癌症治疗。下图表示早期利用大肠杆菌生产人干扰素的流程（强启动子替换普通启动子有加强基因表达的作用）。此过程生产的干扰素没有糖链，但糖链对蛋白质的稳定性和半衰期有影响，所以后期需对干扰素进行体外加工。回答下列问题：

（1）过程①表示通过逆转录法获取目的基因。首先从提取的三种RNA中针对性扩增mRNA，已知真核生物基因的mRNA在5'端通过甲基化保护头部，3'端加有PolyA（多聚腺嘌呤核糖核苷酸序列）保护尾部不被降解。为了针对性扩增mRNA碱基序列，该如何设计逆转录第一步时的DNA引物? 。
（2）过程③形成的重组质粒可能为反向连接，可利用过程④PCR技术进行鉴别。如图所示，分析已知碱基序列后，设计一对引物b和c（或者引物a和d）进行PCR扩增，如果实验结果是则为正向连接，如果结果是则为反向连接。
（3）将基因表达载体导入大肠杆菌时，应使大肠杆菌处于态，以提高转化效率。
（4）提取产品需破碎大肠杆菌，原因是。
（5）大肠杆菌不能生成糖基化的干扰素，原因是。
（6）生产干扰素的检测除核酸分子检测和蛋白质分子检测外，还需要进行。

下列关于现代生物技术的叙述中，不正确的是(　　)

A . 试管苗、试管牛和克隆羊都属于无性生殖且能保持母本性状 B . 欲得到多个相同目的基因可采用PCR技术 C . 同一植株的体细胞融合后形成的新个体，与原植物可能属于不同物种 D . 动物细胞培养过程中CO₂的主要作用是维持培养液的pH

基因工程中，需要用PCR技术获取大量目的基因，通常是利用质粒作为载体，将目的基因送入细胞中，PCR技术和对质粒的改造是基因工程中重要的技术过程。回答下列相关问题：

（1） PCR过程中加热至90―95℃以后，需要冷却到55―60℃，目的是，在PCR反应体系需要加入引物，加入引物的原因是。
（2）一个DNA分子上有多个基因，现需要获取其中某一个基因作为目的基因，在引物设计时，要将2种引物设计在，此时（酶）只能特异性地复制处于两个引物之间的DNA序列。
（3）通常用质粒作为基因工程的载体，作为基因工程载体的质粒需要满足一些条件，现有两种质粒：①质粒容易在物种之间转移，②质粒不能在物种之间转移，应该选择（选编号）作为基因工程的载体。
（4）载体需要在受体细胞内能进行复制，同时能够控制自身复制，阐述控制自身复制的目的是。

基因工程在科技生产中应用广泛，请回答下列相关问题：

（1）在基因工程中，借助 DNA 合成仪可以进行人工合成目的基因，这类目的基因需要满足的条件是。利用此方法还可以用于合成。
（2）在基因工程中，检测目的基因在受体细胞中是否成功转录，采用的检测方法是，此过程中用到的基因探针是指。
（3）基因芯片的用途广泛，可以用于基因检测。科学家将芯片上成千上万的探针分子，与被检测的带有标记的基因样品，按原理进行杂交。
（4）蛋白质工程中一般是通过改造目的基因来改造蛋白质，而不是直接改造蛋白质，原因是：、。

下图表示利用现代生物技术培养转基因克隆牛的技术流程，用以生产新冠病毒疫苗，请你完善该流程，并回答问题：

（1） ①过程首先要构建文库，再利用 PCR 或分子杂交技术获取抗原基因。
（2）下列物质中用于体外重组 DNA 的有_____。

A . 限制酶 B . DNA 连接酶 C . 解旋酶 D . Taq 酶
（3）如果供体牛1是优质高产奶牛，供体牛2 是优质公牛，则细胞1可以是下列哪种细胞_____。

A . 完成体外受精的受精卵 B . 供体1提供细胞核，供体牛2 提供细胞质的重组细胞 C . 供体2提供细胞核，供体1提供细胞质的重组细胞 D . 供体1和2有性杂交的受精卵培养形成的胚胎干细胞
（4）对细胞1除了要进行的鉴定之外，还需要对进行鉴定才能得到的满足生产需求的细胞2。二者都可以采用方法；而后者还可以在细胞水平进行鉴定，选择性染色体组成为的细胞继续培养。
（5）在对④进行分割时要注意，得到多个胚胎后，利用⑤胚胎移植技术使多个受体母牛妊娠，就可以期待多个转基因克隆牛的降生了。
（6）如果供体1和供体2都是雌性，则流程中的③是利用了技术。

如图表示利用胚胎干细胞（ES细胞）所作的一系列研究，请据图分析回答．

（1）图中的胚胎干细胞（ES细胞）可以从和中分离获取．
（2）过程Ⅰ将胚胎干细胞置于y射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上，并加入动物血清、抗生素等物质，维持细胞不分化的状态．在此过程中，饲养层提供干细胞增殖所需的，加入抗生素是为了．该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义．
（3）过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔，通过组织化学染色，用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素，这项研究利用了胚胎干细胞具有的特点．在哺乳动物早期发育过程中，囊胚的后一个阶段是．
（4）过程Ⅲ是培育转基因小鼠，将获得的目的基因导人胚胎干细胞之前需构建基因表达载体，目的是．将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是．
（5）过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官．实验时，必须去除小鼠的胸腺，使其存在免疫缺陷，其目的是，该过程研究的意义在于解决问题．
（6）该研究中，包含的生物技术有（至少写出两种）．

第2节 基因工程的基本操作程序 知识点题库

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