基因工程典型例题.docx

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基因工程典型例题

1．下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。

目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。

为了检查运载体是否导入原本没有Ampr和Tetr的大肠杆菌（受体细胞），将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图b的结果（黑点表示菌落）。

再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）。

据此分析并回答：

（1）pBR322质粒的化学本质是，其控制着等性状，质粒的复制必须在中完成。

（2）根据用途，题中所用培养基属于选择培养基，与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是，由此说明目的基因插入了中。

2、科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功的实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株──抗虫棉。

其过程大致如下图所示：

（1）基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心是                       。

（2）获取Bt毒蛋白基因的方法一般有      、     等。

（3）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的  特点。

Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为           。

（4）将目的基因导入受体细胞的方法很多，在该题中涉及到的方法是             。

（5）一个基因表达载体的组成必须有    等。

（6）目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是     。

这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是  。

若从个体水平来任何检测？

       。

3、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年我省青岛“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生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：

⑴在基因工程中，A表示             ，如果直接从苏云金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        。

 ⑵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______________。

 ⑶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几部分?

                                         。

 ⑷将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用              方法，在②过程中一般采用              方法，受体细胞一般是                 。

 ⑸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什么?

                                   。

4、干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取0．05mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。

但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：

（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的    ，并使之与一种叫质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母菌来。

（3）科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是　　　。

（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了  。

     ，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是　　　　　，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源是_________。

5、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答：

（1）过程②必需的酶是______________酶，过程③必需的酶是___________________酶。

（2）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶_______________个。

（3）为使过程⑧更易进行，可用_____________（药剂）处理D，使它成为感受态细胞。

（4）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?

______，为什么?

_____________________________________________________。

（5）图中的B起到__________________作用,它应该符合的条件为________________________

___________________________________，能起到这种作用的有__________________________

_____________________。

图中的D是基因工程中的_______________细胞。

6、在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。

（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种　　　　　　　　　分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过　　　　　　　　而黏合。

（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。

经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。

理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的　　　　　　　　，原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。

如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

7、（5分）对番茄的研究中发现，番茄叶片被害虫损伤后，叶上的细胞壁释放出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。

蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。

人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。

试分析回答下列问题：

⑴番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_____________________处合成的。

⑵番茄受害虫侵袭后，能及时做出一系列反应，最终杀死害虫，保护自身安全，这说明植物

也具有_________________。

⑶将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导人玉米内，使玉米形成新的性状，从可遗传的变异来源

上看这种变异属于______________________。

⑷有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。

你认为这种担忧有道理吗?

试以已学过的知识进行简要的分析说明。

（2分）

8、（6分）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。

在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。

（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。

（2分）

（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

（2分）

1．下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。

目的基因如果插入某抗性基因中，将使该基因失活，而不再具有相应的抗性。

为了检查运载体是否导入原本没有Ampr和Tetr的大肠杆菌（受体细胞），将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图b的结果（黑点表示菌落）。

再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图c的结果（空圈表示与b对照无菌落的位置）。

据此分析并回答：

（1）pBR322质粒的化学本质是DNA，其控制着抗氨苄青霉素和抗四环素等性状，质粒的复制必须在大肠杆菌（受体细胞）中完成。

（2）根据用途，题中所用培养基属于选择培养基，与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素，由此说明目的基因插入了Tetr中。

2、科学家通过基因工程，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内，并成功的实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株──抗虫棉。

其过程大致如下图所示：

（1）基因工程的操作程序主要包括四个步骤，其核心是  基因表达载体的构建                     。

（2）获取Bt毒蛋白基因的方法一般有 从基因文库中提取，PCR扩增     、 人工合成    等。

（3）Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T-DNA，把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的 可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA分子上 特点。

Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为  转化          。

（4）将目的基因导入受体细胞的方法很多，在该题中涉及到的方法是    农杆菌转化法         。

（5）一个基因表达载体的组成必须有 目的基因、标记基因、启动子、终止子   等。

（6）目的基因能否在棉花植株体内维持和表达其遗传特性的关键是 目的基因 是否插入了受体细胞的染色体的DNA上    。

这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是 DNA分子杂交技术 。

若从个体水平来任何检测？

    抗虫的接种实验   。

3、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年我省青岛“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生物这一新品种和抗虫棉的过程，据图回答：

⑴在基因工程中，A表示    目的基因  如果直接从苏云金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  一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点上切割DNA分子 ，B表示   重组DNA 。

 ⑵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___PCR（聚合酶链式反应）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___限制酶、DNA连接酶___。

 ⑶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几部分?

     至少包括目的基因、启动子、终止子、标记基因   。

 ⑷将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用农杆菌转化法   方法，在②过程中一般采用   显微注射技术   方法，受体细胞一般是   受精卵  。

 ⑸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什么?

 抗原—抗体杂交如果出现杂交带，表明奶牛中出现了抗原蛋白；如果不出现杂交带，表明奶牛中未出现抗原蛋白。

4、干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取0．05mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。

但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：

（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的  干扰素  ，并使之与一种叫质粒的DNA结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母菌来出芽生殖。

（3）科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是　　　都是脱氧核苷酸组成的，都具有双螺旋结构。

（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了   干扰素    ，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是　相同的　　　　，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源是___相同的______。

5、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答：

（1）过程②必需的酶是__逆转录酶__酶，过程③必需的酶是_解旋酶__。

（2）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶__15（a—b）_个。

（3）为使过程⑧更易进行，可用___Ca2+_（药剂）处理D，使它成为感受态细胞。

（4）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?

__否____，为什么?

__皮肤细胞中的胰岛素基因未表达（或未转录），不能形成胰岛素mRNA

（5）图中的B起到___分子运输车__作用,它应该符合的条件为_

能在宿主细胞中自我复制、具有标记基因、具有多个限制酶的切点、对受体细胞无害，能起到这种作用的有__质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒____。

图中的D是基因工程中的___受体___细胞。

6、在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。

（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种　同一种限制酶　　　　　　　　分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过　碱基互补配对　而黏合。

（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。

经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。

理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的3\4，原因　　　　　雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因；受精时，雌雄配子随机结合。

（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。

如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是:

叶绿体遗传表现为母系遗传，目的基因不会通过花粉传递而在下一代中显现出来

　7、（5分）对番茄的研究中发现，番茄叶片被害虫损伤后，叶上的细胞壁释放出一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。

蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。

人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。

试分析回答下列问题：

⑴番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_____核糖体__处合成的。

⑵番茄受害虫侵袭后，能及时做出一系列反应，最终杀死害虫，保护自身安全，这说明植物也具有____免疫功能___。

⑶将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导人玉米内，使玉米形成新的性状，从可遗传的变异来源上看这种变异属于_____基因重组。

⑷有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。

你认为这种担忧有道理吗?

试以已学过的知识进行简要的分析说明。

（2分）

无必要。

这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中，而人类食用的是其果实（种子）加工而成的食品，因此不会影响人体对食物的消化。

8、（6分）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。

在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。

（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。

（2分）

（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

（2分）