基因工程习题答案.docx

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基因工程习题答案

基因工程

一、单项选择题：

1．科学家将β干扰素基因进行定点突变导入大肠杆菌表达，使干扰素第17位的半胱氨酸改变成丝氨酸，结果大大提高β-干扰素的抗病性活性，并且提高了储存稳定性，该生物技术为（B）

A、基因工程 　　 B、蛋白质工程C、基因突变  　 D、细胞工程

2．下列有关质粒的叙述，正确的是（A）

A．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子

B．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

C．质粒携带了外源基因进入受体细胞后，只能停留在该细胞内独立复制

D．在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒

3．蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是（D）

A．氨基酸结构B．蛋白质空间结构C．肽链结构D．基因结构

4．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。

下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。

箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？

其正确的末端互补序列为何？

（D）

A.BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—

B.BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—

C.EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—

D.BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—

5．蛋白质工程是新崛起的一项生物工程，又称第二代基因工程。

下图示意蛋白质工程流程.下列有关叙述错误的是（A）

A.蛋白质工程就是根据人们需要,直接对蛋白质进行加工修饰

B.蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成等方法,对现有蛋白质进行改造

C.

过程为转录和翻译

D.蛋白质工程是从

开始的

二、多项选择题：

1．下列关于生物工程相关知识的叙述，不正确的是（ACD）

A.在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可以不相同

B.蛋白质工程以基因工程技术为手段，可以定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子

C.植物体细胞杂交，能克服远源杂交不亲和的障碍，培育出的新品种一定是纯合体

D.湿地生态恢复工程主要是针对小流域水土流失比较严重问题提出的

三、非选择题：

1．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。

但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。

操作流程如图，请回答：

（1）过程①需要的工具酶有__________________。

（2）在构建基因表达载体时，重组DNA中除插入目的基因外，还需要有______________、终止子以及_______________________。

（3）在番茄新品种的培育过程中，将目的基因导入受体细胞的方法是______________。

（4）从图中可见，mRNAl和mRNA2的结合直接导致了__________________无法合成，最终使番茄获得了抗软化的性状。

（5）普通番茄细胞导入目的基因后，经③过程形成_______________，然后诱导出试管苗，进一步培养成正常植株。

（1）限制性内切酶和DNA连接酶

（2）启动子标记基因（3）农杆菌转化法

（4）多聚半乳糖醛酸酶（5）愈伤组织

2．（6分）请分析回答下列有关基因工程方面的问题：

基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：

第一步是目的基因的获取，第二步是基因表达载体的构建，第三步是将目的基因导入受体细胞，第四步是。

①通常在第一步和第二步的操作中需要相同的工具酶是。

②利用PCR技术扩增目的基因的过程中，目的基因受热形成单链并与引物结合，在酶的作用下延伸形成DNA。

③采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞后，培养该细胞再生成植株的过程中，往往需要使用植物激素，人为地控制细胞的、。

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。

A．生物安全B．环境安全C．食品安全D．伦理道德问题

⑤蛋白质工程的基本原理是：

预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测蛋白质中应有的序列→找到相对应的基因中序列。

目的基因的检测与表达①限制性核酸内切酶（或限制酶）②DNA聚合③脱分化再分化④ABC⑤氨基酸脱氧核苷酸

3．（07模拟：

宁夏理综适应训练）干扰素是抗病毒，抗肿瘤的重要药物，最初必须从人的血液中提取，每升血液只能提取0.05μg，价格昂贵。

现在已经能够利用基因工程技术生产干扰素，其生产成本和价格大大降低。

据图回答：

（1）图中的②存在与细菌体内，在基因工程中常用作（）

（2）由①和②构建重组DNA的过程中，需要使用的工具酶有（）

（3）干扰素基因控制干扰素合成，其基因过程包括（）。

（4）导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入普遍质粒，只有少数导入的是带干扰素基因的质粒。

所以在基因工程的操作步骤中必须要进行（）

（5）目的基因导入细菌细胞后，并不影响细菌内其他基因的表达，原因是（）。

【答案】生物选修3--现代生物科技专题

（1）运载体（3分，或运载工具、载体都得分）

（2）限制性核酸内切酶（或限制性内切酶）和DNA连接酶（3分，只答出一项得1分）

（3）转录和翻译（3分，只答出一项得1分）

（4）目的基因的检测与鉴定（或目的基因的表达和鉴定，或目的基因的检测和表达）（3分）

（5）基因有独立性。

（3分）

4．（07模拟：

山东聊城5月理综）金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，从而降低了观赏价值。

科学家在某种植物中工到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。

请据图回答：

（1）获得②一般用的方法，①和②结合能形成③，最重要的是①和②经处理后具有。

（2）在⑤和⑥过程中，获得抗病基因的金茶花细胞将经历过程后才能形成⑦。

（3）欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是。

（1）人工合成基因（成从基因文库获得）相同的黏性末端

（2）脱分化和再分化

（3）植物组织培养

5．（07模拟：

广东佛山一模）41．（15分）干扰素是能够抑制多种病毒复制的抗病毒物质。

科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物发生器，使羊乳汁中含有人体干扰素。

请回答：

（1）科学家将人的干扰素基因与乳腺蛋白基因的______________等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的___________细胞中，然后，将该细胞送入母体内，使其生长发育成为动物。

（2）在该工程中所用的基因"剪刀"是。

将人体干扰素基因"插入"并连接到羊体细胞DNA上所需要的酶是。

人体干扰素基因之所以能"插入"到羊的DNA内，原因是。

（3）请在下框中画出某DNA片段被切割形成黏性末端的过程示意图。

（4）如何检测和鉴定人的干扰素因素已被成功导入羊体内？

请写出两种方法：

、。

（5）为了使T淋巴细胞在体外产生大量的干扰素，有人进行了实验，可是当将T淋巴细胞在体外培养繁殖了几代后，细胞分裂就停止了。

请你用细胞工程的方法，以小鼠为实验对象，提出一个既能使T淋巴细胞在体外培养繁殖，又能获得大量小鼠干扰素的实验设计简单思路:

_______

【答案】41．15分。

除说明外，每空1分。

（1）启动子受精卵转基因（或成熟）

（2）限制性内切酶DNA连接酶

用相同的限制性内切酶催化反应后形成了互补碱基序列（或不同生物DNA的结构具有统一性）（2分）

（3）（3分）（补充出DNA的互补链给1分，写出两个黏性末端各给1分）

（4）分子检测；DNA分子杂交；DNA与mRNA分子杂交；或抗原抗体杂交；从羊的乳汁中提取干扰素（以上任意任出两点即可）

（5）将人的T淋巴细胞与小鼠的瘤细胞在体外融合，筛选出既能产生干扰素又能无限增殖的杂交瘤细胞，然后在适宜条件下进行细胞培养（3分）。

6．（07模拟：

山东济南5月理综）35．（8分）[生物一现代生物科技专题]

苏云金杆菌是一种对昆虫有毒害作用的细菌，其杀虫活性物质主要是一类伴孢晶体蛋白。

伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化成毒性肽，并因此导致昆虫死亡。

1993年，中国农科院科学家成功地将苏云金杆菌伴孢晶体蛋白基因转移到棉花细胞内，培育出抗虫棉。

（1）转基因技术能够_______，因此，人们可以将不同种属间生物优良性状组合在一起，定向地改变生物的遗传性状。

（2）科学家培育出抗虫棉的基因操作一般要经历以下四个步骤：

①目的基因的获得:

若已经知道了伴孢晶体蛋白的氨基酸序列，获得目的基因的最好方法是___________。

②重组载体的构建：

质粒是常用的运载体，科学家在进行上述操作时，要用同一种______分别割质粒和目的基因。

若目的基因的粘性末端如下图所示，则运裁体上能与之接合的粘性末端是：

（在框内绘图作答）

DNA连接酶把两黏性末端连接起来形成重组载体。

DNA连接酶实际上是把切口处的____连接起来。

③重组载体的转化和筛选。

④目的基因的表达和鉴定。

（3）如果将携带抗虫基因的重组质粒导入二倍体植物细胞，经培养、筛选获得一株有抗虫

特性的转基因植物。

经分析，该植物的某一染色体携带有目的基因（因此可以把它看作是杂合子）。

理论上，在该转基因植物自交F1代中，出现不具有抗虫特性的植物的概率是_______。

（4）种植上述转基因植物，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"。

如果把目的基因导人叶绿体DNA中，就可以避免"基因污染"，原因是______________

【答案】35.（共8分）[生物--现代生物科技专题]

（1）克服种属间远源杂交不亲和（1分）

（2）①化学合成法（1分）②限制性内切酶（1分）

磷酸和脱氧核糖（1分）

（3）1/4（1分）

（4）叶绿体中目的基因不会通过花粉传递给下一代（2分）

7．（07模拟：

山东德州二模理综）科学家从某些能无限增殖的细胞的细胞质中分离出无限增殖调控基因（prG），该基因能激发许多动物细胞的分裂，这为单克隆抗体的制备提供了更为广阔的前景。

请回答以下相关问题：

（1）利用细胞融合技术制备单克隆抗体，促进细胞融合最好选择方法。

（2）有人提出，可以直接通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，其

思路如右图所示。

请回答：

①酶A是指，酶B是指。

②对已导入重组质粒的II进行"检测"的目的是；Ⅲ指代的细胞具有特点是。

（3）也有人提出用细胞核移植技术构建重组细胞来生产单克隆抗体，试用相关的图示及文字表示该过程：

【答案】35．【生物--现代生物科技专题】

（除注明外，每空1分，共8分）

（1）电融合

（2）①限制性内切酶DNA连接酶

②检测目的基因在受体细胞中是否

进行了表达（或检测受体细胞是否显示出目的基

因控制的性状）既能无限增殖又能产生特定抗体

（3）

（注：

获得重组细胞1分，筛选1分，体外培养1分）

7．（高考试题：

2007海南生物）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_____________________________________________________________。

【答案】19.

（1）逆转录

（2）DNA连接载体S基因

（3）复制合成S基因的mRNA

（4）大肠杆菌中表达的S蛋白SARS康复病人血清

（5）相同表达蛋白质所用的基因相同

8．（07模拟：

海南调研）苏云金芽孢杆菌生长到一定阶段，菌体内一端形成芽孢，另一端形成一种被称为伴孢晶体的蛋白质晶体。

菌体破裂后释放出芽孢和伴孢晶体，伴孢晶体本身并无毒性，是毒素的前体。

当昆虫吞食伴孢晶体后，在肠道内碱性环境条件下和特定的蛋白酶的作用下，伴孢晶体变成毒素分子，能使小肠上皮细胞萎缩退化，昆虫停食，最后脱水死亡。

科学家利用苏云金芽孢杆菌的这个特性，在实验室大量培养，制成生物农药，洒在农作物上，让害虫吃后中毒死亡。

或利用基因工程技术，把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内，培育出抗虫品种。

　　请根据上述材料回答下列问题：

（1）基因工程操作的基本步骤是。

（2）作为目的基因运载体的细菌质粒分子往往要带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因在基因工程中主要用于。

　　（3）苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否表达，其检测方法是。

　　（4）下图中，切断a处的工具酶是，切断b处的酶是。

（5）苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到农作物体内后，也能产生伴孢晶体蛋白，说明。

（6）转基因工程改良动植物的品种，最突出的优点是。

（7）大面积种植抗虫棉会对该地区生态平衡造成怎样的影响？

（1）提取目的基因，目的基因与运载体结合，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和表达（4分）

（2）检测目的基因是否导入受体细胞（2分）

（3）检测棉花是否有抗虫的性状（或检测棉花细胞中是否有抗虫基因所转录的RNA或检测棉花细胞中是否有抗虫基因所表达的蛋白质）（2分）

（4）限制性内切酶（2分）DNA解旋酶（2分）

（5）所有生物共用一套遗传密码（2分）

（6）能打破按常规育种难以突破的物种之间的界限（2分）

（7）①破坏食物链②影响生物多样性（2分）

9．（07模拟：

山东滨州第三质检）

科学家将人的胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子进行重组，并使其成功地在大肠杆菌

中得以表达。

操作过程如图，请根据图回答问题：

（1）能否用人的皮扶生发层细胞代替图中的胰岛细胞，为什么。

（2）若将目的基因与质粒A结合形成重组质粒，需要酶的作用。

（3）在导入过程中可能会出现三种情况：

即将重组质粒导入受体细胞、将质粒A导入受体细胞、没有任何质粒进入细胞；如何去除没有导入质粒的大肠杆菌

，原理是。

（4）如果把已经导入普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，将发生的现象是，原理是。

（1）不能，该细胞中胰岛素基因未表示，不能形成胰岛素mRNA（2分）

（2）限制性核酸内切酶，DNA连接酶（只答一项不给分）

（3）将得到的大肠杆菌拉种到含有氨苄青霉素的培养基上培养

普通质粒和重组质粒上有抗氨苄青霉素基因，可使大肠杆菌具有抗青霉素的能力

（4）有的生长，有的不能（2分）

导入普通质粒A的大肠杆菌生长，因为普通质粒上有四环素抗性基因，导入重组质粒的大肠杆菌不生长，因为目的基因正插在四环素抗性基因上，破坏了其功能。