基因工程的应用知识点题库

科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下有关叙述错误的是

A . 获得目的基因需用限制性内切酶和DNA连接酶 B . 可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞 C . 含耐盐基因的水稻细胞经植物组织培养可获得植株 D . 可用较高浓度的盐水浇灌以鉴定水稻植株的耐盐性

在体内，人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链，此肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原，进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切割去除中间片段C后，产生A、B两条肽链，再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。目前，利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题：

（1）（1）人体内合成前胰岛素原的细胞是，合成胰高血糖素的细胞是。
（2）（2）可根据胰岛素原的氨基酸序列，设计并合成编码胰岛素原的序列，用该序列与质粒表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定，即可建立能稳定合成的基因工程菌。
（3）（3）用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时，培养液无抗原抗体反应，菌体有抗原抗体反应，则用该工程菌进行工业发酵时，应从中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变为胰岛素。

从某海洋动物中获得一基因,其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物,首先要做的是（）

A . 合成编码目的肽的DNA片段 B . 构建含目的肽DNA片段的表达载体 C . 依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽 D . 筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽

分析关于“生物工程”的资料，回答问题：

基因工程操作步骤中目的基因的获取方法可以从生物细胞中分离，其前提是需要进行基因定位．下面表示的是一种基因定位的方法，其原理是通过计算连锁基因之间的交换值来确定一条染色体上两个基因间的图距（如交换值为16%，即表示图距为16 个单位）．用籽粒“有色、饱满”双杂合玉米F1与“无色、凹陷”玉米交配，其结果统计如表．

后代的表现型	籽粒数
有色、饱满	2910
无色、凹陷	2860
无色、饱满	137
有色、凹陷	126

（1）上述两个连锁基因之间的图距是个单位（保留小数点后两位）．
（2）随着科学技术的发展，人们可以根据人类的需求来改造生物的性状，在许多领域取得了可喜的成果．如图表示利用奶牛乳汁生产血清白蛋白的培育过程图解．在形成图中③的过程中，获取②的途径主要有，②进入③需要的协助，为了在该奶牛乳汁中获得血清蛋白必须将血清蛋白基因连接在之后．
（3）若图中③的单细胞进行体外培养的必要条件是，培养从③到④的过程中一般用未受精的去核卵细胞为受体，不用普通的体细胞的原因是．③到④过程具体采用的方法除了电融合，还可以用来完成，其中的持卵管的作用是．
（4） ⑦与⑥的遗传性状不一样的理由是．

阅读如下材料，回答问题：

材料1：某研究小组对小鼠的肝肿瘤细胞（甲）和正常肝细胞（乙）进行培养．

材料2：基因敲除是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术．

（1）材料1属于工程范畴．制备肝细胞悬浮液时剪碎肝组织，再用处理，肝细胞培养过程中通常在培养液中通入5%的CO₂中，其主要作用是．为了防止细胞培养过程中细菌的污染，可向培养液中加入适量的．
（2）材料2属于基因工程的范畴．将某基因插入到基因表达载体的目的基因中，使目的基因，通过技术导入ES细胞中．观察基因敲除前后生物体性状的变化，可以研究目的基因（敲除基因）的；敲除抗原决定基因，还可获得适合人体移植的其他动物器官，减弱或消除．

卡那霉素和头孢霉素都有抗菌作用，此外，卡那霉素还对葡萄细胞有抑制作用．研究人员将Barnase基因（雄性不育基因）转入葡萄细胞，利用卡那霉素和头孢霉素，通过植物克隆方法成功培育出大粒、无核的葡萄新品种．请回答：

（1）构建含Barnase基因、β﹣葡糖苷酸酶基因和卡那霉素抗性基因的重组质粒，导入农杆菌，在固体培养基中培养形成以便鉴定是否混有杂菌，再用将农杆菌转移至LB培养基中进行扩大培养．构建重组质粒需要用到的工具酶是、．
（2）将经过的幼嫩葡萄叶片切成小块，浸入农杆菌悬浮液中，4分钟后取出（此时已有较多农杆菌附着在叶片小块上）并接种到固体培养基中．培养至第3天时，可以看到在叶片小块周围出现和大量菌落．这时再用头孢霉素处理叶片小块，其目的是（A．抑制葡萄细胞脱分化 B．促进葡萄细胞再分化 C．杀灭农杆菌 D．促进农杆菌生长）．
（3）将叶片小块放入卡那霉素培养基中培养一段时间后，转移至生芽培养基中，待其长出后，再转移至生根培养基中继续培养形成试管苗．卡那霉素培养基起着作用，植物克隆的技术基础是．
（4）在卡那霉素培养基中，由于转化细胞对周围的非转化细胞有保护作用，获得的试管苗中可能存在假的转基因试管苗，因此还需对试管苗的基因的表达产物进行生化检测，才能鉴别出真正的转基因试管苗．
（5）最后，对转基因试管苗还需进行逐渐湿度的锻炼，使之适应自然环境．

基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病，以达到治疗的目的．干扰素基因缺失的小鼠不能产生成熟淋巴细胞，科研人员利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失的小鼠进行了基因治疗．请回答：

（1）为使干扰素基因在小鼠细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入基因表达载体的和之间．
（2）将干扰素基因导入ES细胞的方法是，采用可以鉴定目的基因是否插入到受体细胞染色体DNA分子上，再将能正常表达干扰素的细胞转入到小鼠体内，这种治疗方法称为．导入ES细胞而不是导入上皮细胞是因为ES细胞在功能上具有．
（3）干扰素基因缺失的小鼠易患某种细菌导致的肺炎，引起这种现象的原因是小鼠缺少成熟的淋巴细胞，降低了小鼠免疫系统的功能．
（4）用于基因治疗的基因有三类，一类是把正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗，第二类是反义基因，即通过产生的mRNA分子与病变基因产生的进行互补结合，来阻断非正常蛋白质的合成；第三类是编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因．

云南农业大学研究人员培育出10头猪蹄发荧光的转基因猪。主要研究过程是：①将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因导入猪胎儿成纤维细胞；②将转基因的成纤维细胞核移植到去核的猪卵母细胞，并培育形成早期胚胎；③将胚胎移植到代孕母猪体内，最终获得转基因猪。这一过程中不必进行的是（）

A . 将瘦素基因与绿色荧光蛋白基因拼接，并构建基因表达载体 B . 培养并筛选处于减数第二次分裂中期的猪次级卵母细胞 C . 筛选出转基因猪胎儿成纤维细胞和转基因克隆胚胎 D . 给代孕母猪注射环孢霉素A阻止T细胞增殖，以利于代孕母猪接受胚胎

基因工程能够定向改变生物的某些性状，目前已应用于医药卫生、农业生产和环境保护等方面。下列选项中，属于基因工程应用的实例是（）

A . 无子西瓜 B . 四倍体葡萄 C . 试管婴儿 D . 转基因抗虫棉

动物在生长过程中可能会感染各种病毒，例如被逆转录病毒感染后猪的基因组中会携带上病毒基因。据报道，目前已经有科研人员利用基因编辑技术及胚胎工程技术培育出了去除猪内源性逆转录病毒的小猪，从而在异种器官移植的研究方向上迈出了坚实的一步。请回答：

（1）异种器官移植对人类而言，至少有两个潜在风险：、。
（2）基因编辑工具（CrisPr一CaS9）中包含一种限制性核酸内切酶一一Cas9，Cas9可催化键断裂。
（3）已知Casg基因来源于细菌。进行基因编辑操作时，可以用法将含有Casg基因的重组DNA分子导入猪纤维细胞，Cas9基因能在猪细胞中成功表达，从分子水平分析，其原因是。
（4）利用经过基因编辑的猪纤维细胞培养成无病毒小猪，需要用到、胚胎体外培养、等技术。

科研人员欲利用胚胎干细胞（ES细胞）对干扰素基因缺失小鼠进行基因治疗，其主要步骤是：

（1）核移植：取干扰素基因缺失小鼠的上皮细胞的细胞核，移植到中，得到重组细胞。
（2）早期胚胎培养得到ES细胞：将核移植得到的重组细胞在发育培养液中培养至囊胚阶段，取其细胞，即为ES细胞。
（3）将目的基因导人ES细胞：构建包括、启动子、终止子、复制原点的，用法将其导入ES细胞，将目的基因导入ES细胞而不是导入到上皮细胞的理由是。
（4）为检测干扰素基因的表达情况，可采用方法，若有杂交带出现，表明目的基因已成功表达。

下列关于细胞工程和胚胎工程技术的叙述错误的是（）

A . 利用植物组织培养技术可以获得个体或细胞产物 B . 早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清 C . 一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加多胞胎的比例 D . 一般用植物的叶肉细胞进行组织培养获得“脱毒苗”

[生物—选修3现代生物科技专题]

下图为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程，据图回答下列问题:

（1）克隆动物培养过程与图示繁殖过程相比特有的技术手段是技术，这两种繁殖动物的方式相比，实质性的区别为前者是生殖(填“无性生殖”或“有性生殖”)，后者是生殖(填“无性生殖”或“有性生殖”)。
（2）一般用激素对供体母牛做超数排卵处理。用孕激素处理受体牛以利于胚胎移植。
（3）受精卵体外培养所需的培养液成分一般比较复杂，除一些无机盐和有机盐类外，还需要添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸以及等物质。
（4）纯种荷斯坦奶牛繁殖成功原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的子宫建立，但是移入受体的供体胚胎的在孕育过程中不受任何影响。
（5）某研究所决定培养转基因荷斯坦奶牛，科研人员先构建含药用蛋白基因的表达载体；再将其导入受精卵中；然后还要采用DNA分子杂交技术检测。

融合PCR技术是采用具有互补末端的引物，将不同来源的扩增片段连接起来的方法，其过程如下图1。下图2是中间载体1和中间载体2（利用融合PCR技术构建成）构建成叶绿体定点整合表达载体示意图（限制酶酶切位点标注于载体外侧），叶绿体定点整合表达载体通过与叶绿体基因的同源重组，将目的基因整合于叶绿体 DNA的特定位点上。请回答下列问题：

（1）图1中，在第一阶段获得两种DNA的过程中，一般须将引物1、2和引物3、4置于不同反应系统中。这是因为。加入到PCR反应体系的物质，除图中所示引物、模板DNA外，还应包括Mg²^＋、扩增缓冲液、和。
（2）图1中，在引物1、引物2组成的反应系统中，经第一阶段要形成图示双链DNA，至少要经过次复制。引物1、引物2组成的反应系统和引物3、引物4组成的反应系统中均进行一次复制，共产生种双链DNA分子。
（3）图2中，构建成定点整合表达载体需用到的工具酶有和酶，图中定点整合表达载体上未标出的结构是。
（4）利用定点整合表达载体将目的基因导入植物细胞的叶绿体中的优点是。

转基因技术有可能被恐怖组织滥用，下列不属于滥用行为的是（）

A . 把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌 B . 把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内，使人具有免疫力 C . 对流感病毒进行基因改造，使具有某种易感基因的人群感染 D . 将控制生物毒素分子合成的基因与流感病毒的基因拼接在一起

人的血清白蛋白在临床上需求量很大，通常从人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人类感染性病原体造成的威胁与日俱增，使人们对血液制品顾虑重重。如果应用一定的生物工程技术，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，利用牛的乳腺细胞生产血清白蛋白就成为可能。大致过程如下：

a．将人体血清白蛋白基因导入“奶牛胚胎”的细胞中，形成重组细胞①；

b．取出重组细胞①的细胞核，注入去核牛卵细胞中，形成重组细胞②；

c．电脉冲刺激重组细胞②促使其形成早期胚胎；

d．将胚胎移植到母牛的子宫内，最终发育成转基因小牛。

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请回答下列问题：

（1）重组细胞①和②中(填“①”或“②”)实现了基因的重组。在实验过程a中要选择(填“雌性”或“雄性”)奶牛胚胎，方法是。
（2）若将早期胚胎分离成若干个胚胎细胞，让其分别发育成小牛，这些小牛的基因型(填“相同”或“不同”)，此项技术称为，操作过程需要特别注意的是。
（3）实验过程a人血清白蛋白基因需要与运载体的启动子等调控组件重组在一起，选择这些调控组件的目的是。
（4）运用细胞培养技术可以从哺乳动物的早期胚胎中获得胚胎干细胞(ES细胞)，培养如下：早期胚胎→内细胞团→胚胎干细胞。在培养过程中，在饲养层上培养可维持细胞的状态。

研究发现，从锥形蜗牛体内提取出的锥形蜗牛毒蛋白（Con-Ins GI）能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速的发挥作用，因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产为Ⅰ型号糖尿病治疗的新思路。

（1）利用基因工程制造速效胰岛素过程中，构建的基因表达载体一般包括目的基因、启动子、、标记基因和复制原点，标记基因的作用是。
（2）为了获得目的基因，可以通过提取分析毒蛋白中的序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接合成。基因工程中需要DNA连接酶，根据酶的来源不同分为两类，其中“缝合”双链DNA片段平末端的是。
（3）将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用处理大肠杆菌使之成为细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于中与该类细胞混合，在一定温度下促进细胞吸收DNA分子完成转化过程。
（4）经过目的基因的检测和表达，获得Con-Ins GI毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，导致这种差异的原因可能是。

实时荧光 RT-PCR可用于RNA病毒的核酸检测，其原理是∶在 PCR复性过程中探针和引物一起与模板结合，探针两侧分别带有荧光基团和抑制荧光发出的淬灭基团，新链延伸过程中，DNA 聚合酶会破坏探针，导致荧光基团与淬灭基团分离而发出荧光。利用 RT-PCR 进行核酸检测的相关过程如图所示。下列说法错误的是（）

A . 做 RT-PCR 之前，需要先根据 cDNA 的核苷酸序列合成引物和探针 B . RNA不能作为 PCR扩增的模板，故需要将样本中的 RNA反转录为 DNA后再进行扩增 C . 若检测结果有强烈荧光信号发出，说明被检测者没有感染病毒 D . 病毒的检测还可以检测病毒的物质或病毒引发产生的抗体，其原理都是抗原-抗体杂交

叶绿体转基因技术是将外源基因整合到叶绿体基因组中，该技术能有效改良植物的品质。请回答下列问题。

（1）转基因技术的核心步骤是，所需要的工具酶是。
（2）为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是　　　　。

A . 叶绿体基因组不会进入生殖细胞中 B . 植物杂交的后代不会出现3∶1的性状分离比 C . 转基因植物中的细胞质基因不能通过花粉与其他植物发生基因交流 D . 转基因植物不能通过花粉与其他植物发生基因交流
（3）来自原核生物中有重要价值的外源基因，无须改造和修饰就可在叶绿体中高效表达，原因是。
（4）对大多数高等植物而言，与传统的细胞核转基因相比，叶绿体转基因更稳定，其遗传方式 (填“遵循”或“不遵循”)分离定律，不会随(填“花粉”或“卵细胞”)传给后代，从而保持了(填“父本”或“母本”)的遗传特性。

试管牛、克隆牛和转基因牛三者均属于改良牛品种的成果，下列有关叙述正确的是（）

A . 都属于无性生殖 B . 都利用了胚胎工程技术 C . 都体现了细胞的全能性 D . 都发生了基因重组

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