基因工程的基本工具（详细）知识点题库

下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点,切出的断面为粘性末端)。下列叙述错误的是（）
限制酶1：——↓GATC——；限制酶2：——CCGC↓GG——；限制酶3：——G↓GATCC——

A . 不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,体现了酶的专一性 B . 限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对 C . 限制性酶1和酶3剪出的粘性末端相同 D . 能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2

已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果在该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是( )

A . 3 B . 4 C . 9 D . 12

质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（）

A . ①是c；②是b；③是a B . ①是a和b；②是a；③是 C . ①是a和b；②是b；③是a D . ①是c；②是a；③是

已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病．SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体．某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作．其简要的操作流程如下：

（1）实验步骤①所代表的反应过程是

（2）步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用限制性内切酶和酶，后者的作用是将限制性内切酶切割的和连接起来．

（3）如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能，也不能

（4）为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用与进行抗原﹣﹣抗体特异性反应实验，从而得出结论．

（5）步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列（相同、不同），根本原因是

S多肽是构成乙肝病毒的主要成分，现利用基因工程制造乙肝疫苗．回答下列问题：

（1）利用PCR技术扩增S基因前，需根据S基因的核苷酸序列设计种引物，进行PCR时需加热至90～95℃然后冷却至55～60℃，此操作的目的是．
（2）将S基因插入Ti质粒中（如图所示）构建基因表达载体时，需要在S基因前后两端分别引入的酶切位点，目的是（答出一点即可）．
（3）用分子杂交技术检测S基因是否转录出mRNA的具体操作过程是，若，则表明转录出了mRNA．
（4）乙肝疫苗的接种需要在一定时期内间隔注射3次，其目的是使机体产生更多的．

回答下列有关遗传信息传递与表达的问题．

为制备目的基因Y（图1）与质粒X（图2）的重组DNA，将质粒X与含Y的DNA片段加入含有限制性核酸内切酶BgⅠⅡ与BamHⅠ的反应混合物中，酶切后的片段再加入含有连接酶的反应体系中．其中，质粒X含有leu2基因，可用于合成亮氨酸，目的基因Y含有卡那霉素抗性基因KanR

（1）根据图3分别写出BgⅠⅡ与BamHⅠ酶切后形成的末端序列：、．
（2） BgⅠⅡ酶切后的质粒与BamHⅠ酶切后的目的基因Y能够连接的原因是．
将连接后的产物转化入一种Z细菌，Z细菌对卡那霉素敏感，且不能在缺乏亮氨酸的培养基中培养．
（3）使用BgⅠⅡ处理重组质粒，可以得到．

A . 长度为3300bp的环状DNA B . 长度为3300bp的线形DNA C . 长度为2800bp和500bp的线形DNA D . 长度为2800bp的环状DNA
（4）要筛选含有重组质粒的Z细胞，应选择．

A . 卡那霉素和亮氨酸均含的培养基 B . 卡那霉素和亮氨酸均不含的培养基 C . 含卡那霉素但不含亮氨酸的培养基 D . 含亮氨酸但不含卡那霉素的培养基．

回答下列有关基因表达和生物工程问题．

如图1所示为用PvuⅠ限制酶切下的某目的基因（4kb，lkb=1000个碱基对长度）及其上DNA片段示意图．

如图2所示为三种质粒示意图．图中AP为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因．EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离．复制原点是在基因组上复制起始的一段序列，是指质粒在受体细胞中复制时的起点．

（1）基因工程是生物工程核心技术．下列是分子实验室中构建产生胰岛素基因工程菌的部分操作，正确流程是．（用题中编号排序）
①筛选含有胰岛素基因的受体细胞 ②胰岛素基因与运载体重组
③重组DNA导入受体细胞 ④获取胰岛素基因
（2）片段D为目的基因中的某一片段，有关叙述正确的是　　（多选）．

A . 若图中的ACT能决定一个氨基酸，则ACT可称为一个密码子 B . DNA连接酶作用于②处，DNA解旋酶作用于①处 C . 若只用片段D中的3个碱基对，则可以排列出4³种片段 D . 同一脱氧氧核苷酸链中相邻的两个碱基之间依次经过“一脱氧核糖﹣磷酸基﹣脱氧核糖﹣”连接
（3）图2中质粒A、质粒C能否作为目的基因运载体最理想的质粒？（能/否）．为什么，
请说明理由．
（4）用EcoRⅠ完全酶切目的基因和质粒B形成的重组质粒（EcoRⅠ在目的基因和质粒上的酶切位点如上两图所示），则进行电泳后观察可出现长度为1.1kb和kb，或者分别是kb和kb两个片段．（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRⅠ的识别位点之间的碱基对忽略不计）．

下列哪项不具有限制酶识别序列的特征（）

A . GAATTC B . GGGCCC C . CTGCAG D . CTAAATC

应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品，请据图回答：

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，①过程需要的工具酶是、，②过程常用的方法是。
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有。
（3） prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是细胞，Ⅲ代表的细胞具的特点是。
（4）在抗虫棉培育过程中，经④过程，重组Ti质粒使目的基因进入受体细胞，并整合到该细胞的上。

研究发现，M限制酶在大肠杆菌PUC18质粒(含氨苄青霉素抗性基因)的IacZ基因上存在唯一的酶切位点，如果IacZ基因没有插入外源基因，便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和Ⅹ-gal时，β-半乳糖苷酶能将Ⅹ-gal水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。回答下列问题：

（1）已获得的目的基因可利用技术进行扩增，与体內DNA复制相比较，该反应要在中才能进行，并且要严格控制条件。
（2）构建重组质粒的过程中，需要用到的酶有。大肠杆菌需事先用Ca²⁺进行处理，目的是。
（3）在选择培养基上加入IPTG、X-gal和氨苄青霉素，其巾氨苄青霉素的作用是筛选出。与“氨苄青霉素”筛选相比，“蓝白斑”筛选的优点是。若要挑取已导入目的基因的大肠杆菌，应选取色菌落。

下图是某DNA片段，下列有关该图的叙述中，错误的是（）

A . ②③④组成DNA的基本组成单位 B . ⑥在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息 C . 某限制性内切酶可选择①作为切点 D . DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键

含有限制酶的细胞中通常还具有相应的甲基化酶，这两种酶对 DNA 分子有相同的作用序列，但具有不同的催化功能。甲基化酶可以对 DNA 序列进行修饰，使限制酶不能对这一序列进行识别和切割。回答下列问题：

（1）目前，基因工程中使用的限制酶主要是从生物中分离纯化获得的，鉴定其化学本质可用。构建“基因组文库”和“cDNA文库”的过程中需要使用DNA连接酶的是(填“基因组文库”、“cDNA 文库”或“基因组文库和cDNA 文库”）。
（2）含有某种限制酶的细胞，可以利用限制酶切割外源 DNA，但不破坏细胞自身的 DNA，其原因可能有①；②。
（3） DNA 分子复制过程需要引物，引物是一小段。体外扩增DNA 的PCR技术的中文名称是，PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可分为变性、复性和延伸三步。在循环之前，常要进行一次预变性，以便。

水稻是世界上最重要的粮食作物之一，是全球约半数人口的主粮。然而水稻只有在磷营养充足的条件下才能保证高产。S基因是番茄线粒体中的磷转运蛋白基因，科研人员将S基因转入水稻体内，以期望获得低磷条件下的高产水稻。操作流程如下：

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（1）磷是构成等物质的重要组成元素。土壤溶液中的磷浓度一般不超过2×10^-12 mol/L，而植物细胞内的磷浓度却大于10×10^-4 mol/L，因此植物从土壤中吸收磷的方式是。
（2）提取番茄细胞的总RNA经过得到的cDNA，用限制酶处理后与载体结合并转入受体菌体内，建立番茄的，从中获取S基因。但此途径得到的S基因两端没有限制酶识别序列，利用技术添加相应序列并扩增。已知Ti质粒转录方向为顺时针，相关酶切位点如下表。

通过测序已知S基因部分序列如下：

请补充扩增结束后，大多数DNA片段的碱基对序列。
（3）构建含S基因的表达载体时，通常用两种限制酶切割含S基因的DNA片段和Ti质粒，限制酶作用部位为（填化学键名称）。将重组Ti质粒转入农杆菌时，可以用处理农杆菌，使得表达载体易于导入。为了使S基因能够正确表达，还应插入的元件是什么（请在下图中画出并标注元件名称）。
（4）将表达载体导入农杆菌以及农杆菌与水稻愈伤组织共培养时需要进行筛选，这两步骤的培养基中都需要加入，以筛选出成功导入表达载体的农杆菌和水稻愈伤组织。
（5） GUS基因的产物能催化无色物质K呈现蓝色。经无色物质K处理愈伤组织并筛选出了呈现蓝色的组织，说明。
（6）农杆菌Ti质粒上的序列，可以从农杆菌中转移并随机插入到被侵染植物细胞的中。随机挑选三个转基因株系甲、乙、丙进行阳性检测试验。分别提取每个样品的基因组，利用限制酶进行酶切电泳验证，结果如下图所示，

甲、乙、丙转基因植株中分别被转入了个S基因。
（7）通过盆栽转基因株系，分别在低磷条件下和磷正常条件下测定以验证转入S基因是否能达到目的。测定结果如下图。

结果显示，从而说明低磷条件下，S基因可以调控转基因水稻对磷的吸收与积累，提高转基因水稻产量。
（8）本实验的研究价值在于。

下图为四种限制酶BamH I、EcoR I、HindⅢ和BglⅡ的识别序列。它们切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是 ( )

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A . BamHⅠ和BglⅡ B . BamHⅠ和HindⅢ C . BamHⅠ和EcoRⅠ D . EcoRⅠ和HindⅢ

科学家将马铃薯胰蛋白酶抑制剂基因（Pin-Ⅱ）通过农杆菌导杨树细胞，培育成了抗虫杨树。图中Ap^r表示氨苄青霉素抗性基因，Ne^r表示新霉素抗性基因，箭头表示识别序列完全不同的4种限制酶的酶切位点。回答下列问题：

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（1） EcoRⅠ识别的碱基序列是GAATTC，该序列中有个嘌呤。切割图中的目的基因时不能选择BamHⅠ，理由是。
（2） Ti质粒是基因工程中常用的运载体，从图中可以看出其作为运载体具备的条件有：（答出两点）；为确保目的基因的完整性及与载体连接的方向性，过程①最好选（限制酶）作用于含目的基因的DNA和Ti质粒，然后在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
（3）在过程③之前需要对农杆菌进行筛选，成功导入重组质粒的农杆菌表现为：在含有（抗生素）的培养基中能正常生长，在含有（抗生素）的培养基中不能正常生长。
（4）从过程④到⑤需要更换培养基，其主要原因是两者培养基所需成分中的比例不同。
（5）过程⑥可以从个体生物学水平对转基因杨树进行鉴定，鉴定方法是．

【选修3：现代生物科技专题】

叶绿体是植物基因工程的理想受体，将外源基因整合到叶绿体DNA中往往能够获得高效表达，由此发展出叶绿体基因工程。回答下列问题：

（1）叶绿体基因工程的核心是构建基因表达载体，表达载体中除目的基因外，还必须有启动子、终止子、复制原点、等。启动子的作用是。叶绿体DNA上的基因在结构和表达方式等方面有原核细胞基因的特性，若目的基因来源于真核生物，则往往选用目的蛋白对应的cDNA片段而不是基因组DNA片段作为目的基因，原因是。
（2）将目的基因导入烟草细胞叶绿体时，要穿过多层生物膜，因而常将包裹在金属颗粒表面的表达载体轰击进入叶绿体，提高转化效率，该方法称为。
（3）检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR扩增，同时将以目的基因片段为模板的组别作为阳性对照组，将以为模板的组别作为阴性对照组。若，则说明目的基因导入成功。
（4）转入叶绿体中的基因（填“会”或“不会”）随花粉传递给子代，理由是。

下列关于基因载体的叙述中，错误的是（）

A . 作为载体的质粒往往是小型环状DNA分子 B . 载体质粒中必须含有抗生素基因 C . 用病毒作为载体时，需要对其处理，使其对受体细胞无害 D . 有些质粒能整合到染色体DNA上

用限制酶对图甲所示DNA片段进行酶切，图乙是DNA酶切片段的电泳示意图。以下相关叙述正确的是（）

A . 用EcoRI和HindⅢ进行酶切时断裂的化学键相同 B . 图乙中的A是HindⅢ完全酶切片段的电泳图谱 C . 图乙中的B可能是EcoRⅠ部分酶切片段的电泳图谱 D . 图中被酶切的DNA片段是单链DNA

如图表示获得细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因cDNA的操作过程，下列相关分析正确的是(　　)

A . 获得该mRNA的最佳材料是心肌细胞 B . 构建基因表达载体最常用的载体是腺病毒 C . 完成过程①、②必不可少的酶分别是逆转录酶、DNA聚合酶 D . 探针筛选的目的是淘汰被感染的细菌，获得未被感染的细菌

如果用生物学技术克隆器官，不但解决供体器官短缺的问题，还可以解决器官移植后免疫排斥反应。下图为克隆组织器官的流程图：

回答下列问题：

（1）过程①采用的是细胞工程中的技术，过程②采用的是胚胎工程中的技术。
（2）经核移植获得的重组细胞进行体外培养时，培养液中通常要添加等一些天然成分，而气体环境中CO₂的主要作用是。
（3）如果克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体（重组载体）时需要使用和两种工具酶。
（4）胚胎干细胞可以来自囊胚中的。在一定条件下，胚胎干细胞可以分化形，成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体（填“A”或“B”），则发生免疫排斥反应的可能性很小。

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