基因工程习题精选.doc

基因工程习题精选5第1题(2011浙江理综, 6,6分) 将ada(腺苷酸脱氨酶基因) 通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD. 每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子第2题(2011海南单科, 31,15分) 回答有关基因工程的问题:(1) 构建基因工程表达载体时, 用不同类型的限制酶切割DNA后, 可能产生黏性末端, 也可能产生末端。若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接, 则应选择能使二者产生(相同、不同) 黏性末端的限制酶。(2) 利用大肠杆菌生产人胰岛素时, 构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等, 其中启动子的作用是。在用表达载体转化大肠杆菌时, 常用处理大肠杆菌, 以利于表达载体进入; 为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA, 可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交, 该杂交技术称为。为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成, 常用抗原抗体杂交技术。(3) 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞, 先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的中, 然后用该农杆菌感染植物细胞, 通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。第3题(2012福建理综, 32,10分) 肺细胞中的let-7基因表达减弱, 癌基因RAS表达增强, 会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达, 发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。请回答:(1) 进行过程时, 需用酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位, 以驱动let-7基因转录, 该部位称为。(2) 进行过程时, 需用酶处理贴附在培养皿壁上的细胞, 以利于传代培养。(3) 研究发现, let-7基因能影响癌基因RAS的表达, 其影响机理如图2。据图分析, 可从细胞中提取进行分子杂交, 以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制, 可能是由于细胞中(RAS mRNA/RAS蛋白) 含量减少引起的。第4题(2011安徽理综, 31, 9分) 家蚕细胞具有高效表达外源基因的能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养, 可提取干扰素用于制药。(1) 进行转基因操作前, 需用酶短时处理幼蚕组织, 以便获得单个细胞。(2) 为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达, 需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的和之间。(3) 采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。该PCR反应体系的主要成分应包含: 扩增缓冲液(含Mg2+) 、水、4种脱氧核糖核苷酸、模板DNA、和。(4) 利用生物反应器培养家蚕细胞时, 贴壁生长的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中, 这样可以, 增加培养的细胞数量, 也有利于空气交换。第5题(2012课标, 40,15分) 根据基因工程的有关知识, 回答下列问题:(1) 限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段, 其末端类型有和。 (2) 质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下:AATTCGGCTTAA为使运载体与目的基因相连, 含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外, 还可用另一种限制性内切酶切割, 该酶必须具有的特点是。 (3) 按其来源不同, 基因工程中所使用的DNA连接酶有两类, 即DNA连接酶和DNA连接酶。 (4) 反转录作用的模板是, 产物是。若要在体外获得大量反转录产物, 常采用技术。 (5) 基因工程中除质粒外, 和也可作为运载体。 (6) 若用重组质粒转化大肠杆菌, 一般情况下, 不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞, 原因是。 第6题(2012江苏单科, 32,9分) 图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对) 和部分碱基序列, 图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶, 它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题:图1图2(1) 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由连接。(2) 若用限制酶Sma完全切割图1中DNA片段, 产生的末端是末端, 其产物长度为。(3) 若图1中虚线方框内的碱基对被T-A碱基对替换, 那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段, 用限制酶Sma完全切割, 产物中共有种不同长度的DNA片段。(4) 若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接, 形成重组质粒, 那么应选用的限制酶是。在导入重组质粒后, 为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌, 一般需要用添加的培养基进行培养。经检测, 部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达, 其最可能的原因是。启动子第7题(2010天津理综, 7, 14分) 下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因, ampR表示氨苄青霉素抗性基因, BamH、Hind、Sma直线所示为三种限制酶的酶切位点。供体牛受精卵早期胚胎代孕牛雌性转基因牛含人乳铁蛋白乳汁据图回答:(1) 图中将人乳铁蛋白基因插入载体, 需用限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含的培养基上进行。(2) 能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是(填字母代号) 。A. 启动子B. tetRC. 复制原点D. ampR(3) 过程可采用的操作方法是(填字母代号) 。A. 农杆菌转化B. 大肠杆菌转化C. 显微注射D. 细胞融合(4) 过程采用的生物技术是。(5) 对早期胚胎进行切割, 经过程可获得多个新个体。这利用了细胞的性。(6) 为检测人乳铁蛋白是否成功表达, 可采用(填字母代号) 技术。A. 核酸分子杂交B. 基因序列分析C. 抗原抗体杂交D. PCR第8题(2011山东理综, 35,8分) 人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。(1) 卵母细胞除从活体输卵管中采集外, 还可从已处死的雌鼠 中获取。 (2) 图中的高血压相关基因作为 , 质粒作为 , 二者需用 切割后连接成重组载体, 该过程与质粒上含有有关。 (3) 子代大鼠如果 和 , 即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达, 然后可用其建立高血压转基因动物模型。 (4) 在上述转基因大鼠的培育过程中, 所用到的主要胚胎工程技术是 、早期胚胎培养和胚胎移植。答案和解析第1题答案C解析要将ada通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达, 每个大肠杆菌细胞中至少含有一个重组质粒, 且每个质粒(重组质粒) 至少含有一个限制酶识别位点, 但每个限制酶识别位点只能插入一个ada, 插入的ada成功表达, 说明每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。第2题答案(1) 平相同(2) 驱动胰岛素基因转录出mRNA(3分, 其他合理答案也给分)CaCl2溶液(或Ca2+)分子杂交技术蛋白质(2分, 其他答案也给分)(3) T-DNA染色体DNA(2分, 其他答案也给分)解析(1) DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: 黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的中心轴两侧将DNA切开时, 产生的是黏性末端, 而当限制酶在它识别序列的中心轴线切开时, 产生的是平末端。要使目的基因和质粒直接进行连接, 应使用同种限制酶切割目的基因和质粒, 使二者产生相同黏性末端。(2) 一个基因表达载体的组成, 除含有目的基因外, 还必须有启动子、终止子和标记基因。启动子是一段有特殊结构的DNA片段, 位于基因首端, 是RNA聚合酶识别和结合部位, 可以驱动目的基因转录出mRNA。在用表达载体转化大肠杆菌时, 为便于表达载体进入, 常用CaCl2处理大肠杆菌。要检测目的基因是否转录出对应的mRNA, 可采用分子杂交技术, 即用目的基因片段作探针, 与mRNA杂交, 如果显示出杂交带, 则表明目的基因转录出了mRNA。(3) 运用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时, 要先将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中, 然后将该农杆菌感染植物细胞, 通过DNA重组将目的基因插入到植物细胞的染色体DNA上。第3题答案(1) 限制性核酸内切(或限制)启动子(2) 胰蛋白(3) RNARAS蛋白解析此题考查基因工程应用的相关知识。(1) 构建基因表达载体时, 需要用同种限制酶切割目的基因和载体, 使之产生相同的黏性末端。载体应有启动子、终止子和标记基因, 其中启动子是RNA聚合酶识别和结合部位, 驱动基因转录。(2) 动物细胞培养时, 常用胰蛋白酶处理贴壁的细胞, 使之相互分离, 以利于传代培养。(3) 检验目的基因是否转录, 常用分子杂交法。从被导入目的基因的细胞内提取RNA, 与目的基因单链杂交, 如果出现杂交带, 说明目的基因已转录。由图2知, 当let-7基因转录出来的miRNA与癌基因RAS转录出的mRNA杂交时, 就会抑制RAS蛋白的产生, 故肺癌细胞增殖受到抑制, 可能是由于细胞中RAS蛋白含量减少引起的。第4题答案(1) 胰蛋白(或胶原蛋白)(2) 启动子终止子(3) 对干扰素基因特异的DNA引物对Taq DNA聚合酶(4) 扩大细胞贴壁生长的附着面积解析(1) 动物细胞间借胶原蛋白连在一起, 故可用胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 处理幼蚕组织, 获得单个细胞。(2) 来自cDNA文库的干扰素基因片段是通过逆转录得到的, 其缺少非编码区上的启动子和终止子, 为使其高效表达, 必须把其插入表达载体的启动子和终止子之间。(3) 利用PCR技术体外扩增目的基因时, 必须加2种引物和耐高温的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶) 。(4) 多孔的中空薄壁小玻璃珠可以扩大细胞贴壁生长的附着面积, 从而增加培养的细胞数量, 也有利于空气交换。第5题答案(1) 黏性末端平末端(2) 切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(其他合理答案也可)(3) 大肠杆菌T4(4) mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5) 噬菌体动植物病毒(其他合理答案也可)(6) 未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA) 的能力极弱(其他合理答案也可)解析此题解析暂未开放下载第6题答案(1) 脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2) 平537 bp、790 bp、661 bp(3) 4(4) BamH抗生素B同种限制酶切割形成的末端相同, 部分目的基因D与质粒反向连接解析本题主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重组质粒构建的相关知识。(1) 通过分析DNA分子结构的特点可知, 在DNA的一条链中, 相邻两个碱基依次由脱氧核糖磷酸脱氧核糖连接。(2) 限制酶Sma的识别序列和酶切位点为CCCGGG, 酶切位点位于识别序列的中轴线上, 所以酶切后形成的末端是平末端。在图1DNA片段中, 有两个Sma的识别序列, 完全切割后形成的产物长度分别为: 534+3=537 bp; 796-3-3=790 bp; 658+3=661 bp。(3) D基因突变为d基因后, 其碱基序列中只含有一个Sma的识别序列, 此时用Sma完全切割该DNA片段后产物的长度有两种, 分别为: 534+796-3=1 327 bp; 658+3=661 bp。所以, 从杂合子(Dd) 中分离出的D、d基因如图1对应的DNA片段被Sma完全切割, 产物中有537 bp、790 bp、661 bp、1 327 bp 4种不同长度的DNA片段。(4) 分析图1DNA片段上的限制酶酶切位点可知, 为了防止目的基因被破坏, 并将目的基因从DNA片段中切下来, 可选择用BamH或Mbo对目的基因进行处理。质粒用Mbo处理后抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因都会被破坏, 质粒用BamH处理后, 会破坏抗生素A抗性基因, 但抗生素B抗性基因正常, 所以应选用的限制酶是BamH。筛选含重组质粒的大肠杆菌时, 一般需用添加抗生素B的培养基进行培养。因为用同种限制酶处理后目的基因和质粒上形成的黏性末端完全相同, 所以部分目的基因D可能会反向连接在质粒上, 此类重组质粒上的目的基因D将不能正确表达。第7题答案(1) Hind和BamH氨苄青霉素(2) A(3) C(4) 胚胎移植技术(5) 全能(6) C解析(1) 由图示可知: 需用Hind和BamH限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因, 因酶切后tetR四环素抗性基因结构被破坏而ampR结构完好, 故用含氨苄青霉素的选择培养基可筛选含有重组载体的大肠杆菌。(2) 启动子是一段特殊的DNA序