x31 基因工程

1、一、单项选择题1下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是()A从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应B限制性内切酶的活性受温度、pH的影响C一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小解析限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大。答案D2诺贝尔生理学或医学奖得主马里奥·卡佩基等三位科学家创造了“基因敲除”的方式：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，形成杂合体细胞；然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。科学

2、家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述最可能错误的是()A这种嵌合体小鼠长大后体内存在外源基因，而且可能会遗传给后代B在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶等C通过“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变D“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究解析依题干信息可知，“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，属于染色体变异。答案C3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

3、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解析将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。答案C4下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不正确的是()A需要限制酶和DNA连接酶B必须在细胞内进行C抗生素抗性基因可作为标记基因D启动子位于目的基因的首端解析基因表达载体是目的基因与载体

4、的结合，在此过程中需用同一种限制酶切割目的基因与载体，用DNA连接酶将相同的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止子、目的基因和标记基因。答案B5北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基

5、因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析将多个抗冻基因编码区相连成能表达的新基因，合成的蛋白质为新的蛋白质，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，故选项B正确；过程是利用反转录法合成目的基因，由于没有非编码区和编码区中的内含子，不能用于比目鱼基因组测序；用作运载体的质粒，必须具有标记基因才能便于检测和筛选；应用DNA探针技术，可检测转基因抗冻番茄中目的基因的存在和转录，但不能检测是否成功表达，故选项A、C、D错误。答案B6下列叙述符合基因工程概念的是()AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C用紫外线

6、照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上解析A属于动物细胞工程的内容，C属于微生物的发酵工程的内容，D是在自然状态下发生的，没有人为因素，故不属于基因工程。答案B7目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫解析苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因

7、与质粒结合后需用农杆菌转化法，导入棉花的叶肉细胞，不能直接进入棉花的叶肉细胞表达；棉花叶肉细胞不能进行减数分裂产生配子，故抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可以通过组织培养技术，使抗虫性状遗传下去；棉铃虫抗性的产生是基因突变的结果，但抗虫棉的自然选择会使棉铃虫的抗性基因频率升高。答案C8采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是()A人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍B可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵C在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，

8、而不存在于其他体细胞中D人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA解析人体细胞内遗传信息的表达过程中存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。答案B9下列关于蛋白质工程的说法，正确的是()A蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作B蛋白质工程能生产出自然界中不曾存在过的新型蛋白质分子C对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的D蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的解析蛋白质工程通过对基因

9、改造实现对蛋白质的改造；蛋白质工程可生产自然界中没有的蛋白质。答案B10蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点是()A基因工程原则上能生产任何蛋白质B蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质C蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现D蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第三代基因工程解析蛋白质工程通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求，是延伸出来的第二代基因工程。二、多项选择题11可以用于重组DNA技术的酶是 ()ADNA聚合酶 B限制性核酸内切酶CDNA连接酶 D反转录酶解析DNA重组技术会用DNA聚合酶(实现目的基因的

10、扩增，如PCR)、限制性核酸内切酶(目的基因的切割和运载体的切割)、DNA连接酶(目的基因与运载体的连接)、反转录酶(目的基因的获取)。答案ABCD12下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处分别有BamH I，EcoR I，BamH I，Pst I的酶切位点。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，应选用的酶是()A用BamH I酶切B用Ecor I酶切C用BamH I，EcoR I酶切D用BamH I，EcoR I，Pst I酶切解析若只使用BamH I酶切，可以在1与3处切割，

11、目的基因的两端的黏性末端相同，会发生含目的基因的DNA片段自身连接成环状，不符合题意；若只使用EcoR I酶切，只能在2处切割，无法获得目的基因片段；若用BamH I和EcoR I酶切，可以在1、2、3处切割，由于完全切开，所以目的基因两端黏性末端不同，酶切后含目的基因的DNA片段自身不会连接成环状，符合题意；若用BamH I、EcoR I和Pst I酶切，可以在1、2、3、4处切割，由于完全切开，所以目的基因两端黏性末端不同，酶切后含目的基因的DNA片段自身不会连接成环状，符合题意。答案CD13下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是 ()AAB过程中一般用4种脱氧核糖核苷酸

12、为原料，并加入一种引物BAB过程利用了DNA复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶CBC为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞DBD为转基因植物的培育过程，其中过程常用的方法是农杆菌转化法解析AB过程是PCR技术，一般用4种脱氧核糖核苷酸为原料，并加入两种不同的引物，A错；BC为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是受精卵，C错。答案AC三、非选择题14请回答基因工程方面的有关问题：(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原因与细胞内DNA复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_。在第_

13、轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。第1组：_；第2组：_。(3)PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为_。(4)用限制酶EcoR 、Mbo单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1kb即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoR 、Mbo的切割位点。答案(1)15/16三(2)引物和引物局部发生碱基互补配对而失效引物自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效(3)DNA聚合酶只

14、能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上(4)见图 15干扰素是动物体内合成的一种蛋白质，可以用于治疗病毒感染和癌症，但体外保存相当困难，如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸，就可在70 条件下保存半年，给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的，因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键，依据蛋白质工程原理，设计实验流程，让动物生产“可以保存的干扰素”：(2)基因工程和蛋白质工程相比较，基因工程在原则上只能生产_的蛋白质，不一定符合_需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过_或_，对现有蛋白质进行_，或制造一种新的蛋

15、白质，以满足人类的生产和生活需要。(3)蛋白质工程实施的难度很大，原因是蛋白质具有十分复杂的_结构。(4)对天然蛋白质进行改造，应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？_。原因是：_。解析本题综合了蛋白质工程与基因工程的异同，并考查了蛋白质工程的原理及在生产实践中的应用。蛋白质工程是研究多种蛋白质的结构和功能、蛋白质折叠、蛋白质分子设计等一系列分子生物学基本问题的一种新型的、强有力的手段。通过对蛋白质工程的研究，可以深入地揭示生命现象的本质和生命活动的规律。基因工程遵循中心法则，从DNAmRNA蛋白质折叠产生功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程是按照以下思路进行

16、的：确定蛋白质的功能蛋白质应有的高级结构蛋白质应具备的折叠状态应有的氨基酸序列应有的碱基排列创造出自然界不存在的蛋白质。答案(1)预期蛋白质的功能蛋白质三维结构应有的氨基酸序列相应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在人类生产和生活基因修饰基因合成改造(3)空间(或高级)(4)应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造第一，任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因也就是对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子也无法遗传；其次，对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作，难度要小得多16苏云金杆菌(

17、Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。(1)将图中的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。(2)图中表示Hind 与BamH酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得_种重组质粒；如果换用Bst与BamH酶切，目的基因与质粒连接后可获得_种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的_。(4)图中的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞，并防止植物细胞中_对TDNA的降解。(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该毒素蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞_。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的_基因频率的增长速率。解析(1)BamH在中有2个切点，Hind在中有1个切点，故可切出4种DNA片段。(2)据题图Hind、BamH酶切后得到两种外源DNA片段，则用DNA连接酶连