基因工程练习题.doc

1. （2009北京西城期末抽样）90年代植物学家试图向牵牛花的基因组中引入红色素基因，以使花瓣的颜色加深，结果却发现，花瓣的颜色并没有加深。后来科学家发现的一种新的基因调控方式RNA干扰解释了这一现象。RNA干扰的作用机理如下图所示：其结果导致与mRNA对应的“基因沉默”了，无法表达。科学家发现在动物和人体组织细胞中也存在这种现象。（1）科学家获得红色素基因并将它插入到牵牛花的基因组中，采用的生物技术被称为_，此技术实现了对生物性状的_。一般用_的方法获得红色素基因，不能用“鸟枪法”的原因是_。（2）复合体I能够将双链RNA切割成片段，复合体又将一条RNA链清除，说明它们具有_的作用。mRNA与复合体上的RNA结合遵循_。（3）红色素基因“沉默”的原因是_。（4）在没有RNA干扰作用时，遗传信息能在生物大分子间传递。用图式表示细胞中遗传信息表达的过程：答案：（1）基因工程或基因拼接技术、DNA重组技术、转基因技术 定向改造人工合成基因 真核细胞基因的编码区不连续或有内含子（2）酶 碱基互补配对原则（3）mRNA分子被剪切、分解，无法翻译成相应的蛋白质（4）DNA mRNA 蛋白质44（10分）苏云金杆菌合成的伴孢晶体蛋白经昆虫肠液消化后成毒性肽，可导致昆虫死亡。农科院成功地将苏云金杆菌伴孢晶体蛋白质基因转移到了棉花细胞内，培育出了抗虫棉。 （1）若图14表示苏云金杆菌伴孢晶体蛋白的基因，图中已标明了编码区，请你将其它部分的名称填写在图中相应的位置上，并标出RNA聚合酶结合的位点。 （2）培育抗虫棉的基因操作一般要经历以下四个步骤：提取目的基因。若获得了伴孢晶体蛋白基因的信使RNA，并以此为模板合成相应基因，除了要加入四种 为原料外，还需加入特殊的 酶。目的基因与运载体结合。质粒是常用的运载体，它存在于 等生物中。进行上述操作时，要用同一种 分别切割质粒和目的基因，用 进行缝合。若目的基因的粘性末端如图15所示，则运载体上能与之接合的粘性末端是（在框内绘图作答）将目的基因导入棉花受体细胞。目的基因的检测和表达。表达的产物是 。 （3）如果将抗虫基因导入二倍体植物，并筛选到一株有抗虫特性的转基因植物。经分析，该植物的某一条染色体携带有目的基因。理论上，该植物自交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有可能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，就可以避免上述“”基因污染，因为叶绿体的遗传特点是 ，目的基因不会通过花粉传递给下一代44（10分） （1）答案见图31分注：要求标明编码区上游和下游的非编码区，缺一不可；在编码区上游标出RNA聚合酶结合的位点。 （2）脱氧核苷酸 逆 转录2分许多细菌及酵母菌 限制性内切酶 DNA连接酶 答案见图44分伴孢晶体蛋白1分 （3）1/4 （4）母系遗传1分（2011年江苏卷）33（8分）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，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。 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 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EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb 即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。33（8分）(1)15/16 三 (2)引物I和引物局部发生碱基互补配对而失效 引物I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)见右图44.（10分）图12示组织型纤维酶原激活剂（tPA）的生产过程。二氢叶酸还原酶（DHFR）能催化二氢叶酸还原成四氢叶酸，缺少该酶的仓鼠卵巢细胞不能合成四氢叶酸，只能在添加胸苷、甘氨酸和嘌呤的培养基中生长，转入DHFR基因的缺失型细胞可在不含胸苷、甘氨酸和嘌呤的培养基中生长。叶酸的类似物氨甲喋呤存在时，可与叶酸竞争DHFR并抑制它的活性，使细胞死亡。当DHFR基因大量扩增并表达时，氨甲喋呤不足以结合全部的DHFR，细胞能在含有氨甲喋呤的培养基中存活。请回答：（1）图中Hind和EcoR示两种限制酶的酶切位点，将组织型纤维酶原激活剂（tPA）基因插入载体时，用Hind和EcoR两种限制酶同时切 ，与只使用EcoR一种限制酶相比，其优点是可以防止 。同时，在酶切的反应体系中加入 酶，即可得到 。（2）已知Hind酶的识别序列是AAGCTT，酶切位点在AA之间，请写出此酶切割后的粘性末端： （3）载体上的DHFR基因在基因工程中称为 ，1号培养基中不应该加入 ，2号培养基中应该加入 ，1号和2号培养基在功能上属于 培养基。（4）在2号培养基上存活的细胞还需进行 活性的检测，才能大规模培养以获得相应的产品