基因工程典型例题.docx

1、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

2、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

3、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：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，过程使用的酶区别于其他酶的特点是 ，B表示

4、 。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_。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? 。将目的基因导入受体细胞的过程中，在过程中一般是采用 方法，在过程中一般采用 方法，受体细胞一般是 。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005 mg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

5、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）过程必需的酶是_酶，过程必需的酶是_酶。（2）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则过程连续进行

6、4次，至少需要提供胸腺嘧啶_个。（3）为使过程更易进行，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

7、、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

8、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：番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_处合成的。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_。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_。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）限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性

9、内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶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

10、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

11、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。

12、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：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，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。

13、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_。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。将目的基因导入受体细胞的过程中，在过程中一般是采用农杆菌转化法方法，在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。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

14、，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005 mg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

15、，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）过程必需的酶是_逆转录酶_酶，过程必需的酶是_解旋酶_。（2）若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶_15（ab）_个。（3）为使过程更易进行，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

16、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、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

17、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34，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

18、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：番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_核糖体_处合成的。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_。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。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）限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶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切割后所形成的黏性末端。（2分）