基因工程的操作程序（详细）知识点题库

我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖．青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示．正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示．

（1）研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后，可以采用技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供、等条件．在基因工程中通常选择细菌质粒作为运载体，原因之一是；如果某质粒由1000个核苷酸组成，核苷酸平均分子量为a，则该质粒的质量为．
（2）图2中的①为，形成过程中需要等酶；棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是．
（3）若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是．
（4）由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？（试举一例）

以下为形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图．据图分析，下列说法正确的是（）

A . 催化①过程的酶是DNA聚合酶 B . ④过程发生的变化是引物与单链DNA结合 C . 催化②⑤过程的酶都必须能耐高温 D . 过程③需要解旋酶

应用生物工程技术培育生物新品种（产品）能提高经济效益．有关如图的叙述正确的是（　　）

A . ①过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶，①～③过程都发生碱基互补配对现象 B . 若改为动物细胞工程生产单克隆抗体，其理论基础是细胞膜的流动性和细胞的全能性 C . 将PrG导入到细胞Ⅱ，则Ⅱ最可能是效应B细胞，效应B细胞具有无限增殖的能力 D . ⑤过程需要的培养基中含植物激素

在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan^R）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。请据图回答：

（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：提取目的基因、、将目的基因导入受体细胞、。
（2）要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应将运载体与该抗虫基因进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子的末端是（）

A . B . C . D .
（3）切割完成后，采用将运载体与该抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为。
（4）如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括（多选）（）

A . 生物安全 B . 环境安全 C . 食品安全 D . 伦理道德问题
（5）来自苏云金杆菌的抗虫基因能在植物体内成功表达，说明苏云金杆菌和植物等生物共用。

水稻具有较强的分蘖能力，但只有早期的分蘖才是有效分蘖，才能够成穗。某农科所科技人员欲通过对水稻某种蛋白质的改造，提升水稻早期分蘖，促进水稻高产。请回答下列问题：

（1）科技人员先从“促早蘖”这一功能出发，预期构建出“促早蘖”的结构，再推测出目的基因对应的序列，从而出“促早蘖”基因。
（2）科技人员为获得大量的“促早蘖”基因，在体外通过对该基因进行了大量扩增。
（3） “促早蘖”基因只有导入水稻细胞的中，才能确保“促早蘖”基因在水稻细胞中得以稳定遗传，科技人员利用农杆菌转化法，将“促早蘖”基因插入中，实现了上述目标。
（4）在通过基因工程获得“促早蘖”植株后，为了确保育种成功，科研人员不仅要采取技术检测“促早蘖”基因是否导入，还要通过从个体水平加以鉴定。

下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程示意图。请据图回答下列有关问题：

（1）科学家在进行图中①操作时，通常要用分别切割运载体和目的基因。
（2）基因工程的理论基础是法则，可用公式（图解）表示为。
（3） Ⅲ是导入目的基因的受体细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因自交产生F₁代中，仍具有抗虫特性的植株占总数的。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是。
（4）下列是几种搭配的密码子，据此推断图中合成的多肽，其前三个搭配的种类（按前后顺序排列）。
［甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）］

人组织纤溶酶原激活物（htPA）是一种重要的药用蛋白，可在转htPA基因母羊的羊乳中获得。流程如图所示，下列叙述不正确的是（）

A . 构建重组表达载体过程中需用同种限制酶和DNA连接酶 B . 将重组表达载体导入受精卵常用的方法是农杆菌转化法 C . 采用DNA分子杂交技术检测目的基因是否已导入受体细胞 D . 若在转htPA基因母羊的羊乳中检测到htPA，说明目的基因成功表达

香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。但南方冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。目前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高香蕉的品质，具有重要意义。

（1）脱毒香蕉苗的获得，可选取为材料进行组织培养，依据是。
（2）建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请指出两种检测病毒存在的方法①；②。
（3）结合诱变育种从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及步骤：。

基因工程为花卉育种提供了新的技术保障。如图为花卉育种的过程（字母代表相应的物质或结构，数字代表过程或方法）。下列说法正确的是（）

图片_x0020_585892321

A . ①过程需要的酶有限制酶和DNA聚合酶 B . ②过程常用的方法是农杆菌转化法 C . ③、④过程为分化和再分化，该过程体现了植物细胞的全能性 D . 转基因生物DNA上是否插入目的基因，可用抗原—抗体杂交技术检测

GRFT是一种来源于红藻的外源凝集素，能作为治疗艾滋病的候选药物。某实验小组将GRFT基因导入烟草细胞的染色体基因组中，发现烟草中GRFT基因的表达量可达60%~90%。请回答下列问题：

（1）将GRFT基因导入烟草细胞的染色体基因组的方法为，该方法能将GRFT基因导人烟草细胞的染色体基因组，利用的是T—DNA具有的特点。
（2）构建重组质粒时可插入NPTII基因，具有该基因的转基因植物的叶绿体离体培养时会出现退绿现象，据此可知重组质粒中的NPTII基因实质上是一种，其作用是。基因工程中的运载体除了质粒外，还有。
（3）欲大量获得GRFT，可利用植物组织培养技术将转基因烟草细胞培育到阶段，原因是该阶段的细胞具有的特点。

[生物——选修3：现代生物科技专题]

VNN1基因(1542bp)与炎症相关性疾病有关，GFP基因(4735bp)控制绿色荧光蛋白的合成，该蛋白可在相应波长的紫外光激发下发出绿色荧光。某研究小组进行鼠源GFP－VNN1重组质粒的构建及其功能研究，回答下列问题：

（1）为构建重组质粒，研究小组从数据库查找到VNN1的DNA序列，并设计引物。上游引物：5'－AAGCTTCCGCTGCACCATGACTACTC－3'(下划线为Hind III酶切位点)，下游引物：5'－GGATCCGCTCGAGCTACCAACTTAATGA－3'(下划线为BamH I酶切位点)，之后进行PCR扩增，PCR的原理是。扩增后的VNN1基因要与含GFP基因的载体连接，需用(填具体酶)切割VNN1基因和含GFP基因的载体，再用酶处理，构建重组质粒。
（2） GFP基因在重组质粒中可作为，其作用是。用之前相同的限制酶对GFP－VNN1重组质粒切割后，进行电泳鉴定时得到如图1所示的部分条带，结果表明。
（3） IL－6为体内重要的炎症因子，能与相应的受体结合，激活炎症反应。图2为GFP－VNN1重组质粒对细胞分泌IL－6的影响，由此说明；同时发现与正常组比较，空质粒转染组IL－6的表达有轻微升高，造成这种现象的可能原因是。

下列关于基因工程相关知识的叙述中，正确的是（）

A . 在基因工程操作中，重组质粒的构建是在细胞内完成的 B . 若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞 C . 运用基因工程技术让牛合成并分泌人类抗体，该技术将导致定向的变异 D . 基因治疗主要是对具有缺陷的身体细胞进行基因修复

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种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物 B . B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞 C . A→B过程利用了DNA（双链）复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶 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

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：

图片_x0020_1406775262

图片_x0020_1638899859

（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。

如图是研究人员培育能生产血清白蛋白牛乳的转基因母牛的过程。回答下列问题：

图片_x0020_100008

（1）在体外对血清白蛋白基因进行扩增，需要采用的技术是。过程①的操作名称是，而载体本身的扩增，需要借助于载体上的。
（2）过程③一般采用法。过程⑤的操作是。
（3）图示过程所得到的转基因母牛的生殖方式是；利用方法鉴定牛乳中是否含有血清蛋白。

水熊抗辐射能力是人类的千倍之多。研究发现水熊体内含有抗辐射基因 Dsup ，指导合成的Dsup 蛋白可将 X 射线引起的 DNA损害降低大约 40% 。研究者将 Dsup 基因转入模型动物细胞，以研究动物具有的抗辐射能力的机理。请回答下列问题：

（1）若要获得Dsup基因，可将从水熊体细胞中提取作为模板，在的催化下合cDNA，再利用PCR技术，在总cDNA中专一性地扩增出Dsup基因的cDNA，原因是。
（2）构建基因表达载体必需的工具酶是，重组载体进入受体细胞，并在细胞内维持稳定和表达的过程称为。
（3）一般将重组基因表达载体导入动物的细胞中，常用的方法是。

科研人员利用大肠杆菌构建了抗虫基因文库。最新研究发现漏斗蜘蛛中的AH基因控制合成的毒素肽具有显著的杀虫效果，现以p-B质粒为载体，构建AH基因的cDNA文库。图1表示p-B质粒，其中Cm^r表示氯霉素抗性基因，ccdB基因表达产物能抑制大肠杆菌DNA复制。图中箭头表示相关限制酶的酶切位点，且不同种限制酶识别序列不同，其中AiuI、XbaI、SspⅠ和MfeⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别是AG^↓CT、T'^↓CTAGA、AAT^↓ATT、C^↓AATTG。请分析并回答下列问题；

图片_x0020_229547988

（1）为获得AH基因的cDNA，先要从漏斗蜘蛛毒素肽分泌细胞中提取。再通过合成出AH基因的cDNA。若从漏斗蜘蛛其他组织细胞提取，则难以成功，原因是。
（2）若已知AH基因的cDNA两端部分序列为：5'—AACTATGCGC……CGTAGCCTCT—3'，请写出PCR扩增该cDNA时的两个引物对应的局部序列（前10个碱基序列），并标明5'和3'端：，。一个初始双链cDNA经四轮循环后，共消耗这两种引物的数量为个。
（3）利用图中的质粒和AH基因构建重组质粒时，宜选用限制酶双酶切质粒，再选用限制酶切割目的基因，将切割后获得的DNA片段混合，经DNA连接酶处理后，再与大肠杆菌混合培养，在含有适量氯霉素的培养基中添加适量冷的，以促进转化。
（4）经上述处理培养后，其中能繁殖的大肠杆菌中应含有的质粒是，原因是。

去年年初，国内牛奶制品因为牧草进口成本上涨而涨价的现象引起了人们的关注。紫花苜蓿是一种重要的牧草，某研究团队拟将耐盐基因HLAl导入紫花苜蓿中培育耐盐牧草，具体实验流程如图甲，图乙是载体pCHLAl中T-DNA示意图。回答下列问题：

（1）过程②为，是基因工程的核心步骤，此过程需要使用的酶有。
（2）过程③常用的转化方法是农杆菌转化法，转化是。
（3）已知Basta是一种除草剂，则为达到培养并筛选的目的，过程④的培养基所含的成分必须含无机营养、有机营养、。
（4）过程④得到的幼苗（填“一定”或“一定不”或“不一定”）含有HLAl基因，为进一步确认，可用PCR扩增的方法进行鉴定，进行PCR反应所用到的引物应根据设计。
（5）要检测目的基因是否插入到苜蓿细胞的染色体DNA上，可采用技术。
（6）判断本实验的目的基因是否表达成功，还应进行实验。

转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如下图所示结果。相关分析错误的是（　　）

A . 空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果 B . 推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近 C . 结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离 D . 转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题

（1）（一）草莓是春节市场上非常受欢迎的一种水果，但却存在易腐烂，难保存的问题。某科研团队为了确定腐烂草莓上的菌种类型和探究草莓的新产业开发模式，进行了以下一系列的研究。请回答：
科研团队用棉签刮取腐烂的草莓表面，然后用冲洗棉签获得菌悬液，然后利用法将其接种至LB固体培养基中，培养基中出现了均匀分布的单菌落。
（2）腐烂的草莓非常软烂，原因是微生物产生的作用后使草莓组织更加松散。为了获得使草莓变软的微生物，用接种环分别刮取LB培养基上菌落的菌种，接种到培养基上，发现了以下两种情况：
①LB培养基中的菌落数量和种类更多，原因是。

②后者培养基上的菌落与在LB培养基上培养时相比，生长状况不尽相同，可能原因是。
（3）科研团队为了制成草莓果酒，将草莓放入榨汁机制成黏稠的果酱，然后接种酿酒酵母进行发酵，结果发现酒精含量低，且极易造成污染。可以将果酱进行处理后再用于发酵。
（4）
（二）某种植物的根会产生一种次生代谢产物，该次生代谢产物具有很高的药用价值。在研究这种次生代谢产物合成的分子机制时发现，基因A表达沉默时才能产生，且有物质甲存在时会使基因A表达。物质甲在环境中非常常见，为了实现基因A的沉默，现设计将基因A反向连接到植物基因组中。基因A与Ti质粒结构如下图所示，箭头表示转录方向。

为了使基因A反向连接到Ti质粒上，选用EcoRI和BamHI酶进行切割并分离获得A基因，然后加入形成重组Ti质粒。为了保证重组Ti质粒在农杆菌中的稳定存在，需将工程发根农杆菌进行处理。
（5）将含有重组T质粒的发根农杆菌与经过创伤处理的外植体共同培养一段时间，然后进行后，在培养基中加入以筛选出成功导入基因A片段的植物细胞。再转移至含有的培养基上培养得到愈伤组织。结果发现未更换培养基的情况下，就长出了较多的根，可能原因是发根农杆菌的T-DNA中含有基因。
（6）为了检验转基因是否成功，应在（填“含”或“不含”）物质甲的培养液中将获得的根进行水培，发现只有部分能产生目标次生代谢产物。部分根无法产生次生代谢产物的可能原因是。

基因工程的操作程序（详细） 知识点题库

基因工程的操作程序（详细）知识点题库