选修3试题基因工程细胞工程.docx

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选修3试题基因工程细胞工程

2013年高二生物选修三质量检测一

1．下面是一项“利用转基因番茄生产人胰岛素的方法”的专利摘要，请回答：

本发明利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。

所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子，通过人工合成若干DNA片段拼接而成，并且在胰岛素COOH端加上KDEL内质网滞留序列，避免胰岛素在植物细胞中的降解。

将该基因置于CaMV35S启动子和果实专一性启动子2A12的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中，在番茄的果实中表达人胰岛素。

（1）本专利是采用__________方法获得目的基因的。

获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因的碱基序列不同，但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同，原因是__________________________________。

要想在体外获得大量该目的基因的片段，可以采用____________技术。

（2）根据上述摘要，转基因操作时所用的载体是__________。

构建的基因表达载体中不会含有__________（从下列选项中选择）。

①目的基因　　　　　　　　②CaMV35S启动子

③果实专一性启动子2A12④引物

⑤标记基因⑥内含子滞留序列

⑦终止密码子⑧终止子

（3）如果要检测在受体细胞中是否存在目的基因可采用______________技术。

该技术中使用的基因探针也可以用来检测__________。

2．下图为培育转基因小鼠的部分过程示意图。

请回答下列问题：

（1）若需在短时间内获得较多的外源基因，通常采用___________技术。

（2）图中的A细胞通常为__________细胞，将外源基因导入该细胞常用的方法是__________。

（3）仔鼠出生后可用其尾巴进行DNA检测，通过_________方法，检测出携带外源基因的小鼠。

至于外源基因是否合成相应的蛋白质，可从转基因小鼠中提取蛋白质，并用相应的抗体进行__________杂交，若有杂交带出现，则表明小鼠体内的外源基因__________。

（4）在外源基因导入小鼠的A细胞时，外源基因可能随机地插入到该细胞的DNA中。

这些细胞有的能发育成转基因小鼠，有的却死亡。

请分析外源基因插入后导致有些A细胞死亡的最可能原因__________________________________。

3．下图为“番茄－马铃薯”的培育过程示意图，请据图回答：

（1）在“番茄－马铃薯”的培育过程中，运用了植物细胞工程中的__________技术，原理是__________。

（2）可用____________对番茄和马铃薯细胞进行处理获得原生质体；诱导番茄和马铃薯原生质体融合的化学试剂一般用__________。

（3）愈伤组织常用作诱变育种的理想材料，理由是__________________。

（4）不同物种生物之间存在着天然的__________，用传统的有性杂交方法不可能得到二者的杂种后代，而体细胞杂交可以克服远缘杂交不亲和的障碍。

（5）植物组织培养的培养基中除了含有一定的营养物质之外，还必须含有__________从而促进愈伤组织的形成和再分化；而用合成培养基体外培养动物细胞时，通常需加入__________等一些天然成分。

4．科学家通过转基因技术获得了含有人生长激素基因的奶牛，如果要加速转基因奶牛的繁育，可以对此转基因奶牛进行克隆（如下图所示），请结合图示回答下列问题：

（1）在进行细胞培养时，要对取自转基因奶牛的组织细胞进行分离，形成单个细胞，这个过程中需要利用__________酶处理。

（2）形成重组细胞时应选用__________期的卵母细胞，并去掉其细胞核的原因是___________________________________。

（3）如果重组细胞为贴附性细胞，则在进行原代培养时，会表现出__________和__________等特点。

（4）图中犊牛并非是对体细胞核供体母牛100%的复制，其原因主要有__________、__________。

（5）上图中所示的生物技术整体被称为__________技术。

其包括的具体生物技术有__________、__________等。

转基因奶牛的克隆成功，说明了动物__________具有全能性。

5．（15分）使用DNA重组技术，把天然或人工合成的遗传物质定向插入细菌、酵母菌或哺乳动物细胞中，使之充分表达，经纯化后而制得的疫苗称为基因工程疫苗。

已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面A蛋白为主要抗原，其基因工程疫苗生产流程如图30。

请回答：

（1）过程①表示。

（2）可能利用技术扩增获得A基因。

使用该技术的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列来合成。

还需要有耐热的醇。

扩增时DNA解链的温度应控制在℃。

而互补链延伸时的温度应控制在℃。

（3）过程③构建A基因重组载体时，除了A基因外，还必须有、和基因等。

这一过程需要使用期和这两种工具酶。

（4）过程④中选用火肠杆菌作为受体细胞，最常见的转化方法是：

用处理，得到细胞，再将经过处理的细胞与溶有A基因重组表达载体的缓冲溶液混合，并控制在一定的温度使之完成转化。

（5）可用技术检测受体细胞菌的DNA上是否插入了A基因，要检测A基因是否成功表达还需检测受体细菌。

6．（12分）中新社2010年10月25日报道，中科院昆明动物研究所季维智研究员领导的研究小组，日前成功培育出中国首例转基因猕猴。

这一研究成果标志着中国科学家在非人灵长类转基因动物研究方面达到世界领先水平，为未来人类重大疾病的非人灵长类动物模型的深入研究奠定了坚实的基础。

下图是转基因猕猴培育过程的示意图，请据图回答：

（1）过程②中常用________________的方法将目的基因导入受精卵。

（2）在体外培养受精卵时，除了给予一定量的O2以维持细胞呼吸外，还需要提供CO2气体以维持________________。

（3）图中过程⑦称为________，为使代孕雌猴与供体雌猴生殖器官的生理变化相同，此前需对代孕雌猴作________处理。

（4）若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴，可对早期胚胎进行________，操

作时选择发育到桑椹胚或囊胚期的胚胎进行。

若选用囊胚期的胚胎，操作过程需要特别注意的问题是________。

7.（2012·南昌模拟）下图是从酵母菌获取某植物需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题：

（1）图中cDNA文库___________基因组文库（填“大于”、“等于”或者“小于”）。

（2）①过程提取的DNA需要__________的切割，B过程是________________。

（3）为在短时间内大量获得目的基因，可用____________扩增的方法，其原理是

__________________________。

（4）目的基因获取之后，需要进行_______________________________，其组成必须有___________________以及标记基因等，此步骤是基因工程的核心。

（5）将该目的基因导入某双子叶植物细胞，常采用的方法是________________，其能否在此植物体内稳定遗传的关键是________________________，可以用__

_______________________技术进行检测。

8.玉米的光合作用效率较水稻的高，这与玉米中磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）有很大的关系。

如何将玉米的这一种酶转移到水稻等植物上一直是植物学家的研究课题之一。

但实践证明，常规杂交育种手段很难如愿以偿。

最近，有人利用土壤农杆菌介导法，将完整的玉米PEPC基因导入到了水稻的基因组中，为快速改良水稻的光合作用效率，提高粮食作物产量开辟了新途径。

（1）玉米和水稻很难利用常规杂交手段杂交是因为________________________

___________________________________________________________________。

（2）获得PEPC基因后，将其导入土壤农杆菌的质粒中，获得重组质粒需要的工具是______________________________________________，请在下框中补充某DNA片段并画出切割形成黏性末端的过程示意图。

（3）导入完成后得到的土壤农杆菌，实际上只有少数导入了重组质粒，可根据质粒中含有的_______________筛选出成功导入了重组质粒的土壤农杆菌。

（4）用含有重组质粒的土壤农杆菌感染水稻细胞，即使感染成功，PEPC基因通过一定途径整合到水稻的基因组中，但不一定会表达，原因最可能是___________。

A．玉米和水稻不共用一套密码子

B．水稻中缺乏合成PEPC的氨基酸

C．PEPC基因受到水稻基因组中相邻基因的影响

D．整合到水稻基因组中的PEPC基因被水稻的某种酶破坏了

（5）PEPC基因在水稻细胞中成功表达的标志是____________________________

___________________________________________________________________。

（6）得到PEPC基因成功表达的水稻细胞后，科研人员常采用_______________方法获得转基因水稻植株。

（7）如果转基因水稻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

9．（2012·苏州模拟）利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。

2005年山东省青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定，该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。

下图为利用生物技术获得这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：

（1）在基因工程中，A表示________，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶区别于其他酶的特点是______________________________

___________________________________________________________________，

B表示__________________。

（2）在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用_____

___________技术对目的基因进行了扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。

在重组载体的构建过程中需要的工具酶有__________________。

（3）基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分?

___________________________________________________________

___________________________________________________________________。

（4）将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般采用___________法；在②过程中一般采用________________法，受体细胞一般是_______________。

（5）由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是_____________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________。

（6）要确定目的基因（抗虫基因）导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：

____________________

___________________________________________________________________。

10．（2012·南京模拟）葡萄糖异构酶在工业上应用广泛，为提高其热稳定性，科学家在确定第138位甘氨酸为目标氨基酸后，对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达，结果突变型葡萄糖异构酶比野生型的最适反应温度提高10℃～12℃，酶的热稳定性得到了提高。

请根据以下图示分析回答问题：

（1）对葡萄糖异构酶进行定点诱变的过程体现了____________和____________现代生物技术的综合运用。

（2）Ⅰ的名称叫_____________；其组成包括了目的基因、终止子、标记基因、复制原点和__________________。

（3）目的基因经过体外定点诱变后，为了提高其导入大肠杆菌的成功率，需用_

______________________处理大肠杆菌。

（4）与正常基因相比，经过定点诱变后的基因中发生了两对碱基的__________。

11.胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。

如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：

（1）构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是_____________________。

（2）通过人工合成DNA形成的新基因应与_____________________结合后转移到_____________________中才能得到准确表达。

（3）若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有_______________、______________________和发酵工程。

（4）图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是什么？

________

___________________________________________________________________。

12.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒的核酸的几个重要片段逆转录后插入天花病毒DNA中，形成重组病毒疫苗。

该疫苗具有复制能力，可以持续刺激免疫系统，使人产生较强的免疫能力。

该疫苗研制过程中（）

A．运用了RNA病毒容易突变的能力

B．运用了基因工程手段，使用质粒作为载体

C．通常需要利用动物的细胞培养技术

D．该重组病毒的形成说明艾滋病病毒和天花病毒具有相同的遗传物质

13.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是

-C↓AATTG-和-G↓AATTC-。

如图表示四种质粒和目的基因，其中，箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。

适于作为图示目的基因（运）载体的质粒是（）

14.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。

他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。

以下与此有关的叙述中，正确的是（）

A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因

B．可将人白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛

C．人们只有在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因

D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异

15.口蹄疫病毒是家畜口蹄疫的病原体，对家畜生产会造成很大影响。

如图为口蹄疫疫苗生产过程示意图。

请据图回答下列问题。

（1）首先从口蹄疫病毒中提取合成病毒蛋白的RNA，而不是用口蹄疫病毒的全部RNA，原因是合成病毒蛋白的RNA控制合成的病毒蛋白质具有_________特性，又不会使动物致病。

以该RNA为模板合成病毒蛋白的DNA，需用到的工具酶是_____________________________。

（2）构建基因表达载体所需要的工具酶是_______________________________。

（3）导入大肠杆菌前，需先将大肠杆菌处理为______________________的细胞。

（4）为检测目的基因是否导入受体细胞，常常要借助载体上____________的表达；更准确的方法是在含有_________________的DNA片段上用放射性同位素标记，以此探针与基因组DNA杂交。

最后还要检测目的基因是否翻译成了病毒蛋白质，利用的技术是_______________________________。

16.如图表示某抗虫水稻主要培育流程，据图回答：

（1）④过程应用的主要生物技术是______________________________________。

（2）杀虫基因（crylA）是人们根据几种Bt毒蛋白的分子结构，设计并人工合成的，这属于_____________工程技术范畴。

（3）组建理想的载体需要对天然的质粒进行改造。

如图是天然土壤农杆菌Ti质粒结构示意图（图示部分基因及部分限制酶作用位点），据图分析：

①人工改造时，要使抗虫基因表达，还应插入__________________________。

②人工改造时用限制酶Ⅱ处理，其目的是：

第一，去除质粒上的____________（基因），保证T-DNA进入水稻细胞后不会引起细胞的无限分裂和生长；第二，使质粒带有单一限制酶作用位点，有利于______________________。

第三，使质粒大小合适，可以提高转化效率等。

③若用限制酶Ⅱ分别切割改造过的理想质粒和带有抗虫基因的DNA分子，并构成重组Ti质粒。

分别以含四环素和卡那霉素的培养基培养已成功导入抗虫基因的水稻胚细胞，观察到的细胞生长的现象是_________________________________________________________。

（4）若限制酶Ⅱ切割DNA分子后形成的黏性末端为

，则该酶识别的核苷酸序列是______________________________________。