第2节 基因工程的基本操作程序 知识点题库

回答有关基因工程的问题:

(1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后,可能产生粘性末端,也可能产生 末端.若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生 (相同,不同)粘性末端的限制酶.

(2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等,其中启动子的作用是 .在用表达载体转化大肠杆菌时,常用 处理大肠杆菌,以利于表达载体进入:为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交,该杂交技术称为 .为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成 ,常用抗原﹣抗体杂交技术.

如果要将某目的基因通过农杆菌传话法导入植物细胞,先要将目睹基因插入农杆菌Ti质粒的 中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 上.

如图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶.下列有关说法中正确的是(    )

A . 图示过程是基因工程的核心步骤,所需的限制性核酸内切酶均来自原核生物 B . 图示中构建基因表达载体时,需用到一种限制性核酸内切酶 C . 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列 D . 抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来
转基因草莓中有能表达乙肝病毒表面抗原的基因,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,其培育过程如图所示(①至④代表过程,A至C代表结构或细胞):

  1. (1) 在图中①基因表达载体的构建过程中,为了使目的基因正常表达,目的基因的首端必须有识别和结合的部位.将目的基因导入受体细胞的方法很多,在该题中涉及的方法是 , 之所以要把目的基因插入Ti质粒的T﹣DNA中,这是利用T﹣DNA的特点.
  2. (2) 过程②的具体操作是:先用Ca2+处理农杆菌,使其成为细胞;再将含乙肝病毒表面抗原基因的重组Ti质粒溶于缓冲液中与经处理的农杆菌混合,完成转化过程.乙肝病毒表面抗原的基因能否在草莓植株体内维持稳定遗传的关键是 , 通常采用的方法进行检测.
  3. (3) 基因工程中,若要培育乳腺生物反应器,应选用动物的细胞为受体细胞,且该受体的细胞的性染色体组成应为型.
科学家利用土壤农杆菌把编码霍乱毒素的无毒性β链的基因转移到苜蓿细胞,再将其培养成幼苗,食用这种苜蓿后,霍乱毒素β链很快被喉、肠胃等部位的分泌性粘液细胞吸收,刺激特异性抗体的大量产生,使机体获得对霍乱的免疫.其具体过程如下:

  1. (1) 构建重组DNA分子常用的工具酶是 , 基因工程中构建基因表达载体的目的是
  2. (2) 图中过程②采用的方法是 , Ti质粒上有一个tms片段能促进生长素的大量合成,在对Ti质粒改造时要将该片段去除,其原因是
  3. (3) 该实验中将农杆菌转入苜蓿细胞的原生质体后,需再生细胞壁,实验室检测原生质体是否再生出细胞壁的方法是
  4. (4) 霍乱毒素β链能诱导机体产生特异性抗体,机体内能产生特异性抗体的细胞是 , 该细胞在免疫调节中可能由增殖分化形成.
将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,为预防乙肝开辟了一条新途径。请问答下列问题:

  1. (1) 获得乙肝病毒表面抗原基因后,常利用技术进行扩增。把基因转入农杆菌内时常用处理农杆菌,使之成为感受态细胞。

  2. (2) 使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中,农杆菌中的Ti质粒上的T—DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的上。目的基因进入草莓细胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达,这个过程称为

  3. (3) 在基因工程操作过程中,需要用酶和酶构建基因表达载体,基因表达载体要有,以便筛选出含有目的基因的受体细胞。

  4. (4) 在分子水平上,可采用的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原。

为了研究如何提高油菜种子的含油量,研究者将转运肽基因与酶D基因相连,导入油菜细胞并获得了转基因油菜.请据图回答:

  1. (1) 研究人采用PCR技术获取酶D基因和转运肽基因,该技术是利用的原理,使相应基因呈指数增加.此技术中最重要的酶是.三种限制酶(Xbal、Clal、SacI)的切点如图所示,则用酶处理两个基因后,可得到两基因相连的融合基因.
  2. (2) 将上述融合基因插入如图所示Ti质粒的中构建基因表达载体,说明此结构的两端有酶的切割序列.然后把重组质粒导入农杆菌中,为了获得含融合基因的单菌落,应进行的操作是,然后再利用液体培养基将该单菌落振荡培养,可以得到用于转化的侵染液.
  3. (3) 剪取油菜的叶片放入侵染液中一段时间,此过程的目的是,进一步筛选后获得转基因油菜细胞,依据的原理,可将其培育成转基因油菜植株.
  4. (4) 用法可检测转基因油菜植株中的融合基因是否成功表达.
干扰素是治疗癌症的药物,成分是一种糖蛋白,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取0.05 μg,所以价格昂贵.现在美国加利福尼亚的基因公司用如图所示的方式生产干扰素,试分析回答下列问题:

  1. (1) 从人的淋巴细胞中取出,使它同质粒相结合,然后移植到酵母菌体内,让酵母菌
  2. (2) 有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组,转入大肠杆菌体内后,形成“工程菌”,此种操作能制备到干扰素吗?,请说明理由:
  3. (3) 中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析:

    ①人的基因之所以能移接到植物体内,其物质基础是

    ②烟草有了抗病能力,这表明烟草体内产生了.这个事实说明,人和植物共用一套,蛋白质合成方式(基本相同\大不相同).

Bcl﹣2基因是细胞凋亡抑制基因,可以利用PCR技术检测其转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系.如图为克隆猪的培育及Bcl﹣2基因转录水平检测流程,下列说法错误的是(  )

A . 图中A细胞表示去核的卵母细胞,B细胞表示体细胞 B . 在早期胚胎发育的不同时期提取的总mRNA是不同的 C . 图中过程X表示逆转录,获得的cDNA可用于克隆猪基因组的测序 D . 在PCR过程中,(Bcl﹣2 cDNA)/cDNA的比值反映Bcl﹣2基因的转录水平
如图表示PCR扩增某个目的基因的基本过程,有关叙述正确的是(  )

A . PCR技术的主要原理是DNA复制,解旋酶和DNA聚合酶分别在图中①、③两步中起作用 B . 据图分析PCR操作过程中使用的DNA聚合酶至少要能忍受72℃的高温 C . PCR技术使用的前提是能够利用目的基因的部分序列合成至少1种引物 D . 因为引物不能重复使用,所以在第n轮扩增过程中至少消耗2n个引物
研究结果显示,寨卡病毒(一种RNA病毒)的解旋酶是一种具有驱动能力的“马达蛋白”,其通过水解三磷酸核苷将化学能转换为机械能,实现对双链核酸的解链功能,进而通过将单链遗传物质复制实现增殖.请回答下列有关问题:
  1. (1) 某生物科技创意小组看过上述信息后,设想采用基因工程技术在植物体内合成“马达蛋白”,该过程需要提取寨卡病毒的,并且在反转录酶的作用下合成
  2. (2) 利用PCR技术扩增上述产物的原理是,该过程需要在反应体系中添加的有机物包括引物、目的基因、4种游离的脱氧核苷酸和,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成,一般PCR要经历三十次以上的循环,每次循环包括变性、和延伸三步.
  3. (3) 利用基因工程成功表达出“马达蛋白”的核心步骤是.在分子水平上,可利用的方法对“马达蛋白”进行检测.
埃博拉病毒(EBOV)是一种能引起人类和灵长类动物发生埃博拉出血热(EBHF)的烈性病毒,其遗传物质为RNA。利用相应的生物学技术制备出抗EBOV的单克隆抗体,可快速检测EBOV。请回答下列问题:
  1. (1) 途径在制备抗EBOV的单克隆抗体的过程中,先给小鼠注射一种纯化的EBOV蛋白,一段时间后,从小鼠的脾脏中获取细胞,将获得的细胞与小鼠的细胞融合,再经过筛选、检测,最终可获得所需的杂交瘤细胞,在细胞融合过程中体现了细胞膜具有的结构特点是
  2. (2) 途径二:可将无限增殖的基因用技术导入能产生抗EBOV抗体的小鼠浆细胞中,以便源源不断地产生抗EBOV的单克隆抗体,此细胞可来源于的增殖分化。
  3. (3) 在途径二中,将无限增殖的基因导入相应免疫细胞的技术中,需要的工具酶为
  4. (4) 埃博拉病毒(EBOV)侵入人体时,在细胞中以RNA为模板,在酶的作用下,合成相应的DNA并指导蛋白质合成,进行增殖。
[生物——选修3:现代生物科技专题]家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力,科学家将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养,可以提取干扰素用于制药。请回答下列相关问题:
  1. (1) 进行转基因操作前,需用酶短时处理幼蚕组织,以便获得单个细胞。在培养动物细胞时,培养液中需要通入CO2 , 作用是
  2. (2) 为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达,需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的之间。
  3. (3) 采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。PCR反应体系的主要成分应该包含:扩增缓冲液(含Mg2+)、水,4种脱氧核苷酸、模板DNA、能量、
  4. (4) 利用生物反应器培养家蚕细胞时,贴满瓶壁的细胞会产生现象。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中,这样可以增大,从而增加培养的细胞数量,也有利于空气交换。
下列关于基因工程操作步骤的叙述,错误的是(  )
A . 用PCR技术扩增目的基因的过程需发生碱基互补配对 B . 两种DNA黏性末端的黏合完全是通过碱基互补配对实现的 C . 目的基因导入受体细胞过程不发生碱基互补配对 D . 目的基因表达过程要发生碱基互补配对
回答下列与基因工程有关的问题:
  1. (1) 基因工程技术中,是将目的基因导入植物细胞最常用的方法,基中的Ti质粒上的T—DNA是指
  2. (2) 获得的目的基因可利用PCR技术在体外反应体系中扩增,该过程利用的原理是,需要加入的原料是,DNA解旋利用的是原理。
  3. (3) 基因工程中使用的载体,除质粒外,还有
  4. (4) 该技术可以培育抗病转基因植物,也可用于动物的基因治疗。与之相比,单克隆抗体也用于诊断或携带药物治疗癌症,这是利用了它的优点。
草鱼生长激素基因可促进鲤鱼生长,利用精子载体法(将构建好的表达载体与精子混合培养,使外源基因进入精子内),可将草鱼生长激素基因导入鲤鱼受精卵细胞,培育转基因鲤鱼。请回答。
  1. (1) 基因工程中,一个基因表达载体的组成,除了目的基因以外,还必须有、以及
  2. (2) 作为载体的精子取自鱼。
  3. (3) 可通过检测鲤鱼体内激素增加量或来检测目的基因是否成功表达。
2020年10月5日,瑞典卡罗琳医学院宣布哈维●阿尔特等三位科学家获得诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在发现丙肝病毒方面的贡献。丙肝病毒(HCV)是一种RNA病毒, HCV感染是慢性肝炎的主要病因之一,由于HCV基因组的高频突变、包膜蛋白的糖基化、病毒颗粒被脂类分子包裹、非中和性抗体干扰等因素的影响,如何诱导产生能够中和全部7个病毒亚型的抗体一直是HCV疫苗研发的最大难点,目前还没有针对HCV的预防性疫苗上市。
  1. (1) 在基因重组疫苗生产过程中,若已经提取HCV表面抗原的mRNA,则应在酶作。用下合成HCV表面抗原的cDNA作为目的基因。cDNA与人体细胞中的DNA相比,其基因结构的主要区别是
  2. (2) 获得HCV表面抗原基因后,常利用技术进行扩增,前提是,以便合成引物。为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接,需要在引物的(填“3'”或“5'”)端加上限制酶切位点。
  3. (3) 基因重组疫苗生产过程的核心步骤是,目的基因能够在受体细胞中表达的理论基础是。想要检测受体细胞是否表达出HCV表面抗原蛋白,可以在分子水平使用法检测。
请回答下列有关基因工程和生物技术安全性的问题。
  1. (1) 霍拉纳(H.A.Khorana)用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在,不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类共用一套,而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是第一个成功分离出耐高温DNA聚合酶的中国台湾科学家,该酶的发现为基因工程中技术的发明提供了前提条件。 
  2. (2) 检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,可以采用DNA分子杂交技术,即将转基因生物的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出,就表明目的基因已插入受体的染色体DNA中。 
  3. (3) 日前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α- 抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时,需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起,通过法导入哺乳动物的受精卵中。 
  4. (4) 部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁,根据所学的生物学知识,列举两个理由,减轻或消除他们的担忧:。 
在研究果蝇眼睛的发育过程中,得到了一个眼睛畸形发育的突变果蝇品系。利用“转基因拯救检测”,做了如下4组处理:①突变果蝇品系对照组,②转入野生型果蝇A基因,③转入野生型果蝇B基因,④同时转入A,B基因,然后测试每组个体的眼睛是否正常发育。下列有关叙述错误的是(   )
A . “转基因拯救检测”过程中,基因表达载体的构建需要两类工具酶 B . “转基因拯救检测”可为确定基因与性状的关系提供证据 C . 若只有②组个体的眼睛正常发育,则畸形发育是由基因A的丢失导致的 D . 若④组个体的眼睛正常发育,即可说明眼睛的发育由两个基因共同决定
某园林花卉只有红色和白色两种花色。研究人员利用农杆菌转化法将外源基因D转入到该植物细胞中,最终获得了能开蓝花的植株。下图为Ti质粒和目的基因的部分结构模式图,以及限制酶1、酶2、酶3的酶切位点。请回答:

  1. (1) 基因D导入农杆菌之前需要用提前处理农杆菌,使其成为感受态细胞。Ti质粒中的抗生素抗性基因(填“能”或“不能”)用来筛选鉴定已经成功导入基因D的农杆菌,原因是
  2. (2) tms、tmr分别表示生长素基因和细胞分裂素基因,若两种基因随T-DNA转移到植物细胞中,可能会对愈伤组织的增殖和分化产生影响,若要保留tms、tmr,则需要选择限制酶对Ti质粒和基因D进行切割,若要剔除tms、tmr,则需要选择限制酶对Ti质粒和基因D进行切割。
  3. (3) 研究人员将开白花植株的叶肉细胞和开红花植株的叶肉细胞放入(填“高渗”或“低渗”溶液,用纤维素酶和果胶酶处理两种细胞获得了有活力的原生质体,经聚乙二醇诱导融合后,获得杂种细胞,再采用技术,成功培育出开粉色花的植株。
新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。RT-PCR是将逆转录(RT)、PCR以及荧光标记等相结合的技术。下列说法错误的是(  )
A . 与抗体检测方法相比,核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者 B . 利用上述技术检测新型冠状病毒时,PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA C . 利用上述技术检测新型冠状病毒时,逆转录酶在每次循环中都能够发挥作用 D . RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、引物、逆转录酶等
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