第二节 基因工程的应用价值 知识点题库

用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述错误的是 (    )

A . 通常用相同的限制性内切酶处理含目的基因的DNA和质粒 B . DNA连接酶和RNA聚合酶是构建基因表达载体必需的工具酶 C . 可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了含抗生素抗性基因的表达载体 D . 导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
用某人的胰岛素基因制成的DNA探针,检测下列物质,能形成杂交分子的是(    )

①该人胰岛A细胞中的DNA       ②该人胰岛B细胞的mRNA

③该人胰岛A细胞的mRNA        ④该人肝细胞的DNA

A . ①②③④ B . ①②④ C . ①②③ D .
下面是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内,制备“工程菌”的示意图。请据图回答:

  1. (1) 获得A有两条途径:一是以A的mRNA为模板,在酶的催化下,合成互补的单链DNA,然后在作用下合成双链DNA,从而获得所需基因;二是根据目标蛋白质的

    序列,推测出相应的mRNA序列,然后按照碱基互补配对原则,推测其DNA的

    序列,再通过化学方法合成所需基因。

  2. (2) 利用PCR技术扩增DNA时,需要在反应体系中添加的有机物质有、4种脱氧核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶,扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。

  3. (3) 由A和载体B拼接形成的C通常称为

  4. (4) 在基因工程中,常用Ca2处理D,其目的是

利用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品.1978年,科学家将人体内能够产生胰岛素的基因用32P进行标记后与大肠杆菌的DNA分子重组,筛选得到含单胰岛素基因的大肠杆菌并且获得成功表达.下列相关叙述,正确的是(  )

A . 胰岛素基因在大肠杆菌体内转录时,遗传信息通过模板链传递给mRNA B . 胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时,RNA聚合酶的结合位点在RNA上 C . 含胰岛素基因的大肠杆菌连续分裂n次后,子代细胞中32P标记的细胞占12n+1 D . 如胰岛素基因含n个碱基,则转录产生的mRNA分子的碱基数
野生森林草莓是二倍体,其早熟和晚熟由一对等位基因(A、a)控制.研究人员将一个抗除草剂基因(Bar)转入晚熟森林草莓的一条染色体上,培育出一批转基因抗除草剂草莓(染色体上有抗除草剂基因用B+表示,没有用B表示).他们用抗除草剂晚熟森林草莓与不抗除草剂早熟森林草莓作为亲本进行杂交,从得到的F1中选取植株M进行自交得到F2 , F2的结果如下表:

表现型

抗除草剂早熟

抗除草剂晚熟

不抗除草剂早熟

不抗除草剂晚熟

个体数

137

48

45

15

  1. (1) 早熟基因和抗除草剂基因位于 (填“同源”、“非同源”)染色体上.植株M的一个细胞中最多含有 个抗除草剂基因.

  2. (2) 抗除草剂基因在表达时,  与DNA分子的某一启动部位相结合,以其中的一条链为模板并通过 聚合成与该片段DNA相对应的RNA分子.

  3. (3) 亲本中不抗除草剂早熟森林草莓的基因型有 种,抗除草剂晚熟森林草莓的基因型是 .F2抗除草剂晚熟中纯合子的概率为   .

  4. (4) 让植株M与不抗除草剂晚熟森林草莓进行一次杂交,请预测杂交结果,并用遗传图解说明. 

毛角蛋白Ⅱ型中间丝(KIFⅡ)基因与绒山羊的羊绒质量密切相关.获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图.

  1. (1) 理论上基因组文库含有某种生物的 基因,若要从供体羊中获得目的基因,应先建立该供体羊的基因组文库,再从中 出所需的基因.

  2. (2) 将重组表达载体导入成纤维细胞的方法是 ,为了获得母羊,移植前需对已经成功导入目的基因的胚胎进行 , 也可取(雄或雌)羊皮肤细胞组织块的成纤维细胞做目的基因的受体.

  3. (3) 从卵巢中吸取的卵母细胞,一般要培养到 阶段才能用于实验,实验中要用微型吸管吸出第一极体与卵母细胞的 .

  4. (4) 当胚胎发育到阶段时,将胚胎移入受体(代孕)动物体内.

我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉.下列叙述不正确的是(  )
A . 基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少 B . 重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C . 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造成基因污染 D . 转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
基因治疗是人类疾病治疗的一种新手段,下列有关叙述中不正确的是(  )
A . 基因治疗可以治愈一些人类遗传病 B . 基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法 C . 以正常基因取代致病基因的功能属于基因治疗的一种方法 D . 基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
“Mspl”蛋白是一类与溶液中有毒镐离子有很强结合能力的蛋白质;超磁细菌是一类在外磁场作用下能做定向运动的细菌。某超磁细菌细胞膜上不含“Mspl”蛋白,另一细菌有但不是超磁细菌,如何利用这两种细菌培育出具有“Mspl”蛋白的超磁细菌?请选出最不可能采用的技术或方法(  )
A . 基因工程 B . DNA重组技术 C . 杂交育种 D . 诱变育种
研究发现,人的防御素对结核杆菌有一定的抑制作用。研究人员将人的防御素基因(HBD3)导入牛细胞,培育出对结核杆菌有一定的抗性的转HBD3基因的转基因牛,培育过程如下图所示,请分析回答。

  1. (1) 人防御素基因HBD3导入牛乳腺上皮细胞前还需在基因前加上牛乳蛋白启动子序列,目的是
  2. (2) 该奶牛培育过程中涉及的技术有
  3. (3) 通常选用(填时期)卵母细胞作受体细胞,这个时期的卵母细胞可以从中直接获取。
  4. (4) ①过程常使用电脉冲等方法激活重组细胞使其完成
  5. (5) ②过程中培养液成分除无机盐、有机盐、维生素、激素等营养物质外,还需特别添加等物质。③过程的早期胚胎一般要发育到阶段才进行移植。
                    
  1. (1) 真核生物基因中通常有内含子,而原核生物基因中没有,原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题

    ①某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是

    ②若用家蚕作为表达基因A的受体,在噬菌体和昆虫病毒两种载体中,不选用作为载体,其原因是  。 

    ③若要高效地获得蛋白A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比,大肠杆菌具有(答出两点即可)等优点。

    ④若要检测基因A是否翻译出蛋白A,可用的检测物质是 (填蛋白A的基因”或蛋白A的抗体”)。

    ⑤艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献,也可以说是基因工程的先导,如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示,那么,这一启示是

  2. (2) 某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉索抗性基因,Tetr表示四环素抗性基因,有人将此质粒载体用BamH Ⅰ酶切后,与用 BamHⅠ酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题

    ①质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有,而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有启动子和终止子。

    ②如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是: ,并且的细胞也是不能区分的,其原因是。在上述筛选的基础上,若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落,还需使用含有的固体培养基。

    ③基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于

回答下列(一)、(二)小题:
  1. (1) 回答与泡菜腌制和亚硝酸盐测定有关的问题:

    ①制作泡菜时,为缩短发酵周期,腌制前可加入乳酸菌。为了获得优良的乳酸菌菌种,分离前将泡菜汁用稀释后制成较稀浓度的悬液,这样做的目的是在培养时有利于获得。 

    ②在MRS 乳酸菌专用培养基(含CaCO3)上会出现以菌落为中心的透明圈(如图),实验结果见下表。

     

    菌种

    菌落直径:C(mm)

    透明圈直径:H(mm)

    H/C

    I

    5.1

    11.2

    2.2

    II

    8.1

    13.0

    1.6

    有关本实验的叙述,错误的是

    A.应选择细菌I 进一步纯化   B.筛选乳酸菌时,菌液应稀释后划线

    C.以上两种细菌均能将乳酸分泌至细胞外   D.H/C 值反映了两种细菌产生乳酸能力的差异

    ③泡菜腌制过程中会产生对人体有害的亚硝酸盐,为测定泡菜中亚硝酸盐含量,从泡菜中提取滤液,加入氢氧化钠和硫酸锌溶液产生白色沉淀,经后过滤备用。

    ④亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应,再与偶联,形成紫红色产物。然后将样品液用光程为 1cm 的比色杯,在 550nm 光波下测定光密度值。若所测得的光密度值过大应采取的措施是或者

  2. (2) 利用基因编辑技术将病毒外壳蛋白基因导入猪细胞中,然后通过核移植技术培育基因编辑猪, 可用于生产基因工程疫苗。下图为基因编辑猪培育流程,请回答下列问题:

    ①对 1 号猪使用促性腺激素处理,使其超数排卵,用定位取卵。    

    ②采集 2 号猪的组织块,用胰蛋白酶处理获得分散的成纤维细胞,放置于 37℃的 CO2 培养箱中进行培养,其中 CO2 的作用是

    ③为提高重组卵发育的成功率,实验过程中可采取的措施有: ①在核移植前对成纤维细胞进行培养处理; ②采用了技术刺激重组卵。

    ④在 进 行 基 因 编 辑 操 作 时 , 需 要 用 到 的 工 具 酶 有

    ⑤为检测病毒外壳蛋白基因是否在 4 号猪体内正常表达,可采用的方法是

透明质酸酶是一种能够降低体内透明质酸的活性,从而提高组织中液体渗透能力的酶。如图是利用重叠延伸PCR技术获得新透明质酸酶基因的过程,NcoⅠ和XhoⅠ为限制酶。请分析回答下列问题:

  1. (1) 构建透明质酸酶基因表达载体时,使用的载体往往有特殊的标记基因,其作用是;所用的DNA连接酶将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的,对所连接的DNA两端碱基序列(有/没有)专一性要求。早期用大肠杆菌作为受体细胞,后来发现毛霉或酵母菌更具优势,最可能的原因是
  2. (2) 透明质酸酶基因上的一段核苷酸序列为“—ATCTCGAGCGGG—”,则对应该段核苷酸序列进行剪切的XhoⅠ酶识别的核苷酸序列(6个核苷酸)为
  3. (3) 人体细胞间质有基膜粘连蛋白、多糖(如透明质酸)、蛋白多糖等成分。链球菌等致病菌在侵染人体时,可产生透明质酸酶。试分析透明质酸酶在链球菌侵染过程中的作用是,其意义可能是
为获得抗病毒的马铃薯植株,往往采用转基因技术,将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内,其过程如图所示。下列叙述正确的是(    )

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A . T-DNA可转移至受体细胞,因此不能将目的基因插入T-DNA序列中 B . 单子叶植物受伤后分泌大量酚类化合物,因此农杆菌易感染单子叶植物 C . 若在马铃薯植株中检测到病毒复制酶基因的mRNA,则目的基因成功表达 D . 为了避免转基因植物花粉污染周围植物,可将目的基因整合到叶绿体DNA上
甲、乙表示水稻的两个品种,A、a和B、b表示分别位于两对同源染色体上的两对等位基因,①~⑧表示培育水稻新品种的过程,则下列说法错误的是(   )

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A . ①→②操作简便,但培育周期长 B . ③过程产生的变异高度不育,但可遗传 C . ④和⑦过程常用的方法是秋水仙素处理萌发的种子 D . ⑤与⑧过程的育种原理不相同
某课题组用生物技术制备转基因小鼠的过程,如图所示。

回答下列问题。

  1. (1) 通常把目的基因转入雄原核而不是雌原核,从两者形态差异上分析,原因是
  2. (2) 把桑椹胚植入假孕母鼠子宫前,需要对胚胎进行性别鉴定,目前最有效的方法是SRY-PCR法。操作的基本程序是:先从被测胚胎中取出几个细胞,提取DNA,然后用位于Y染色体的性别决定基因,即SRY基因的一段碱基设计,以胚胎细胞中的DNA作为模板,进行PCR扩增,最后用SRY特异性探针检测扩增产物。出现阳性反应者,胚胎为;出现阴性反应者,胚胎为
  3. (3) 若目的基因的表达产物是某种特定的蛋白质,检测目的基因在子代转基因小鼠中是否成功表达,常用的分子检测方法是,检测的基本思路是
甲型流感病毒为RNA病毒,易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法,主要环节如下。
  1. (1) 改造病毒的部分基因,使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以的方式获得目的基因,再利用PCR技术扩增,并将其中某些基因(不包括表面抗原基因)内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比,改造后的基因表达时不能合成完整长度的,因此不能产生子代病毒。将该等其他基因分别构建重组质粒,并保存。
  2. (2) 构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因,其产物的反密码子能与(1)中的终止密码子配对结合,并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因的表达载体导入宿主细胞。提取宿主细胞的总RNA进行分子杂交鉴定,筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。

    利用转基因宿主细胞制备疫苗。将(1)中的导入(2)中的转基因宿主细胞,并在补加的培养基中进行培养,则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA,翻译出改造病毒基因的完整蛋白,产生大量子代病毒,用于制备疫苗。特殊tRNA基因转录时,识别其启动子的酶是

  3. (3) 因上述子代病毒,所以对宿主没有致病性,因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。
  4. (4) 治疗甲型流感病毒适宜选用(抗生素类或是干扰素类)药物,它的化学本质是
利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器,以生产所需要的药品,如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时,下列说法错误的是 (   )
A . 利用显微注射法将人的生长激素导入到受体哺乳动物体内 B . 需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起 C . 动物必须是雌性才能满足要求 D . 动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
当今社会倡导以绿色为核心的生态发展观,绿色农产品的生产是人们健康生活的源头。为降解农产品的农药(马拉硫磷)残留,科学家用基因工程技术生产了CarE(羧酸酯酶)制剂,生产过程如图所示。

  1. (1) 提取抗马拉硫磷小菜蛾总RNA,经①过程获得总cDNA,利用PCR技术可以选择性扩增CarE基因的cDNA,原因是
  2. (2) 与从基因组文库中获得的基因相比,经①②得到的CarE基因不能直接用于构建基因表达载体,原因是。在③过程中,要用CaCl2处理大肠杆菌,使其变成细胞;得到大肠杆菌工程菌后,若要检验CarE基因是否成功表达,可以采用技术,若没有出现相应的杂交带,则需要用作探针检验目的基因是否转录出mRNA.
  3. (3) 若经以上过程得到的CarE制剂效果不理想,则可以用蛋白质技术,通过,间接实现对CarE的改造,以满足生产和生活的需求。假如请你为CarE(羧酸酯酶)制剂设计产品说明书,你认为在保存以及使用上应注意哪些事项?(写出1点,合理即可)
为培育转固氮基因的小麦新品种,科研人员利用土壤农杆菌的Ti质粒和普通质粒按如图构建了双元载体系统(Ti辅助质粒和T﹣DNA给体质粒),图中vir基因编码产物能激活T﹣DNA转移,ori为复制原点,tmr和tms为致瘤基因,LB和RB为T﹣DNA两端的重复序列,kan为卡那霉素抗性基因,ter为四环素抗性基因。如表是几种限制酶识别序列及切割位点。请回答下列问题:

限制酶

EcoRⅠ

BamHⅠ

Sau3AⅠ

BclⅠ

SmaⅠ

XmaⅠ

识别序列及切割位点

  1. (1) 研究发现T﹣DNA的RB序列相当保守,是由于该序列的突变类型在过程中被淘汰。
  2. (2) T﹣DNA转移至植物细胞可使植物患“肿瘤”,研究发现“肿瘤”的发生与植物激素有关,据此推测T﹣DNA中致瘤基因tmr、tms 可能与等植物激素的合成有关。
  3. (3) 为防止植物形成“肿瘤”,研究人员按如图构建了双元载体系统。图中过程①需先用限制酶处理Ti质粒以去除致瘤基因,再用酶将经过处理的固氮基因接入Ti质粒,以构建重组质粒;过程②用限制酶处理重组质粒,获得含vir基因的DNA片段和含固氮基因的T﹣DNA,再经过程③、④分别构建Ti辅助质粒和T﹣DNA给体质粒。图中过程④可以实现的原因是
  4. (4) 科研人员用限制酶EcoRI和Sau3AI处理T﹣DNA给体质粒,完全酶切后可以得到含条带的凝胶电泳图谱。
  5. (5) 将构建的Ti辅助质粒和T﹣DNA给体质粒导入通过方法处理的土壤农杆菌内,选择在含有的培养基上能形成菌落的土壤农杆菌去感染小麦细胞。该过程中T﹣DNA给体质粒并不含有vir基因,但仍能将转化成功的原因是
  6. (6) 种植转基因固氮小麦,在环境保护上的重要意义有。(答出一点即可)
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