基因工程习题

1、1.以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。（1）获得目的基因的方法通常包括 和 。（2）切割和连接DNA分子所使用的酶分别是 和 。（3）运送目的基因进入受体细胞的载体一般选用病毒或 ，后者的形状成 。（4）由于重组DNA分子成功导入受体细胞的频率 ，所以在转化后通常需要进行 操作。（5）将人胰岛素基因分别导入大肠杆菌与酵母菌，从两者中生产的胰岛素在功能和 序列上是相同的。2.(08山东)为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。（1）获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作

2、用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）（2） 将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 法。（3）考查专题二知识（略）（4）为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测，又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。 3.天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：（1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是 ，用 将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该

3、DNA分子 ，以完成工程菌的构建。（2）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是 ；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酵，可采用 检测：将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。（3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小？4.将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是 。（

4、2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？_。（3）图1步骤所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？ 。（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤转基因所用的细菌B通常为 。（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，。假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。采用EcoR和Pst酶切，得到_种DNA片断。采用EcoR和Sma酶切，得到_种DNA片断。5（09江苏）苏云金杆菌(Bt)能

5、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(为抗氨苄青霉素基因)，据图回答下列问题。(1)将图中的DNA用HindIII、BamH I完全酶切后，反应管中有 种DNA片段。(2)图中表示HindIII与Bam I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 I与BamH I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导人植物细胞，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

6、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.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

7、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。7.T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除 ，因为后者产生的 会抑制侧芽的生长。（2） 为筛选出

8、已转化的个体，需将T代播种在含 的培养基上生长，成熟后自交，收获种子（称为T代）。（3） 为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T代播种在含 的培养基上，获得所需个体。（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与 植株进行杂交，再自交 代后统计性状分离比。（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性 。（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。其过程是：提取 植株的DNA，用限制酶处理后，再用 将获得的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B

9、、C、D四种单链DNA片断中选取 作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。8.生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答：（1）过程酶作用的部位是 键，此过程只发生在非结合区DNA，过程酶作用的部位是 键。（2）、两过程利用了酶的 特性。（3）若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程的测序结果与 酶的识别序列进行对比，已确定选用 酶。（4）如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的 。（5）以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有 （多选）A.分离得到核糖体，

10、用蛋白酶酶解后提rRNA B.用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素C通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位D将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。14.（12江苏）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 、Sma 4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：（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S

11、ma 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TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子分离出图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，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。基因工程高考真题强化训练（五）15.（13北京）斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因（

12、dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验。（1）在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是 和 。将重组质粒显微注射到斑马鱼 中，整合到染色体上的G基因 后，使胚胎发出绿色荧光。（2）根据上述杂交实验推测：亲代M的基因型是 （选填选项前的符号）。a. DDgg b. Ddgg子代中只发出绿色荧光的胚胎基因型包括 （选填选项前的符号）。a. DDGG b. DDGg c. DdGG d. DdGg（3）杂交后，出现红

13、3;绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代 （填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的 发生了交换，导致染色体上的基因重组。通过记录子代中红·绿荧光胚胎数量与胚胎总数，可计算得到该亲本产生的重组配子占其全部配子的比例，算式为 。16.(13广东)地中海贫血症属于常染色体遗传病。一对夫妇生有一位重型地中海贫血症患儿，分析发现，患儿血红蛋白链第39位氨基酸的编码序列发生了突变（CT）。用PCR扩增包含该位点的一段DNA片段l，突变序列的扩增片段可用一种限制酶酶切为大小不同的两个片段m和s；但正常序列的扩增片段不能被该酶酶切，如图11（a）。目前患儿母亲

14、再次怀孕，并接受了产前基因诊断。家庭成员及胎儿的PCR扩增产物酶切电泳带型示意图见图11（b）。（终止密码子为UAA、UAG、UGA。）（1）在获得单链模板的方式上，PCR扩增与体内DNA复制不同，前者通过_解开双链，后者通过_解开双链。（2）据图分析，胎儿的基因型是_（基因用A、a表示）。患儿患病可能的原因是_的原始生殖细胞通过_过程产生配子时，发生了基因突变；从基因表达水平分析，其患病是由于_。（3）研究者在另一种贫血症的一位患者链基因中检测到一个新的突变位点，该突变导致链第102位的天冬酰胺替换为苏氨酸。如果_，但_，则为证明该突变位点就是这种贫血症的致病位点提供了一个有力证据。17.（

15、13上海）回答下列有关遗传信息传递和表达的问题。图17表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和无害病毒N，通过基因工程制作重组M病毒疫苗的部分过程。其中表示操作流程，ah表示分子或结构。 据图回答问题。（1）基因工程除了微生物基因工程外，还有_。在图17所示过程中，获取目的基因的步骤是流程 （用图中编号回答）；在流程中必需实施的步骤有_。（2）在图17所示的整个过程中，用作运载体的DNA来自分子_（用图中字母回答）。（3）下列关于质粒运载体的说法正确的是_（多选）。A使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解B质粒运载体只能在与目的基因重组后进入细胞C质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的D质粒运

16、载体的复制和表达也遵循中心法则E质粒运载体只有把目的基因整合到受体细胞的DNA中才能表达F没有限制酶就无法使用质粒运载体（4）据图比较结构g和结构h的异同，并解释产生差异的原因_。 基因工程高考真题强化训练答案1.（1）化学合成（人工合成） 酶切获取（从染色体DNA分离/从生物细胞分离） （2）限制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状（双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸2.（1）a a （2）基因枪法（花粉通道法）（4）耐盐基因 一定浓度盐水浇灌。3.【命题立意】考查考生对基因工程原理和技术的理解和掌握，引导考生关注科学、技术与社会发展中重要的生物学

17、问题，要求考生能合理应用现代科技解决生产和生活中的生物学问题。【解题思路】本题重点考查了基因工程的相关内容。第（1）小题主要需要掌握基因工程的两种基本的工具酶（限制酶和DNA连接酶）及基因工程操作的基本步骤，得到重组的DNA分子后应将其导入受体菌即本题的酿酒酵母菌。第（2）小题检验基因是否插入受体菌应该用DNA分子杂交技术，检验目的基因是否表达应该用抗原抗体杂交或生物个体水平上的检测（即观察其淀粉酶的活性）。碘与淀粉会发生显蓝色反应，而该题中因为该工程菌产生的淀粉酶可分泌到培养基，水解淀粉后的区域，遇淀粉不再变蓝色，产生透明圈。第（3）小题可通过测定相同培养基条件下不同工程酶菌株的淀粉酶活性或

18、酒精产量来鉴定不同的转基因工程菌株利用淀粉能力的大小。第（4）小题因为微生物繁殖快，培养成本低是基因工程的主要受体，而且限制酶和DNA连接酶都主要来自微生物，基因工程的运载体（如质粒）也是主要来自微生物。本题失分最多的是第四小题，失分的主要原因是审题问题，题目问的是“微生物在基因工程领域中有哪些重要作用”，关键词是在基因工程领域，但许多考生答成了酿酒、制药等领域，这些领域并非都有基因工程的实施，与基因工程没有必然的关系。必须紧扣“微生物在基因工程领域中有哪些重要作用”的主题，依题回答，才能真正保证解题的成功。（1）限制酶（限制性核酸内切酶）（1分）DNA连接酶（1分）导入酿酒酵母菌（1分）。（

19、2）DNA分子杂交技术（1分）抗原抗体杂交或淀粉酶活性（1分），该工程菌产生的淀粉酶可分泌至培养基，水解淀粉后的区域，遇碘不再变蓝色，产生透明圈（1分）。（3）测定相同培养条件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精产量（1分）。（4）工具酶主要来自微生物；最重要的目的基因供体库之一；目的基因的载体之一；作为受体细胞；提供用于发酵的工程菌（任选3条，每条1分，共3分）。4.（1）耐高温 2）引物对B （3）否 （4）农杆菌 （5）2 15 (1)4 (2)2 1 (3)复制 (4)DNA水解酶 (5)表面无相应的特异性受体 (6)抗性6.解析：I（1）据图，仅将人乳铁蛋白基因切割出来，需要在人乳铁蛋

20、白基因的左侧用BanHI切割，右侧用HindIII切割。当人乳铁蛋白基因和质粒连接成重组质粒后，TETR基因被人乳铁蛋白基因隔开，不是完整的，而anpR基因是完整的，所以筛选含有重组载体的大肠肝菌首先需要字含氨苄青霉素的培养基上进行。（2）基因表达的调控序列在启动子上。（3）将重组质粒导入动物细胞，常采用显微镜的方法。（6）检测目的基因在手提细胞中是否表达，常采用抗原-抗体杂交技术。答案：.（1）Hind和BamH；氨苄青霉素 （2）A （3）C（6）C7.（2）启动子 终止子 （3）TaqDNA聚合酶 对干扰素基因特异性的DNA引物对8. (1)15/16 三(2)引物I和引物局部发生碱基互

21、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9.（1）顶芽 生长素（2）（一定浓度的）除草剂（3）（一定浓度的）盐（4）野生型 1（5）降低（6）突变体 DNA连接酶 B、C10【解析】本题着重考查基因工程方面的知识。限制性核酸内切酶可以将DNA分子切成两种类型的末端，平末端和黏性末端。两种不同酶切割之后便于相连，所产生的黏性末端必须相同。coliDNA连接酶可以连接黏性末端，DNA连接酶可以连接两种末端，反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用技术进行大量扩增。

22、基因工程中可以选用质粒，噬菌体、动植物病毒做载体。当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒。【答案】（）平末端和粘性末端 （）切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同 （）coli （）mRNA 单链（聚合酶链式反应） （）动植物病毒噬菌体的衍生物 （）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱11.【答案】（1）显微注射法 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中 （2）蛋白质 现有蛋白质 新蛋白质 氨基酸 （3）同 供体 受体 【解析】(1)将基因表达载体导入小鼠

23、的受精卵中常用显微注射法，构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶。农杆菌的作用是将目的基因导入到植物（受体）细胞内。（2）资料乙中的技术属于蛋白质工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过对基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变。 （3）胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。在资料丙实例中，兔甲称为供体，兔乙称为受体。【试题点评】本题通过基因工程和胚胎工程知识结合，主要考查对基础知识的理

24、解和识记能力。12.【答案】（1）限制性核酸内切酶（或限制） 启动子（3）RNA RAS蛋白【解析】（1）过程表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌

25、细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。【试题点评】本题主要考查选修3中有关基因工程和细胞工程中的知识，涉及的知识点主要有表达载体的构建、目的基因的检测、动物细胞培养等。试题难度不大。13. 【答案】（1）磷酸二酯键，肽键（2）专一（3）限制性DNA内切酶（4）启动子（5）ACD【解析】（1）DNA酶作用的部位是DNA的磷酸二酯键，蛋白酶作用的部位是肽键。（2）过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性，即专一性。（3）DNA要构建重组质粒，需要用限制性DNA内切酶切割，再与质粒重组。（4）RNA聚合酶识别和结合在基因的启动子上，才能驱动基

26、因转录。（5）蛋白酶能特异性的酶解蛋白质，分子杂交手段也是利用各物质分子结合的特异性，抑制成熟基因转录出的mRNA与催化成熟酶基因的mRNA碱基互补结合，也具有特异性，光和色素易溶于有机溶剂，与酒精并不是特异性的溶解，所以选ABC。14.答案：（1）脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖（2）平537bp、790bp、661bp（3）4（4）BamH I 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：（1）DNA单链中相邻两个碱基之间通过“脱氧核糖磷酸脱氧核糖”连接。（2）Sma I识别的序列为GGGCCC，切割后会产生平末端；图1所示的DNA分子中含有两个Sma I的识别位点，第

27、一个识别位点在左端534bp序列向右三个碱基对的位置；第二个识别位点在右端658bp序列向左三个碱基对的位置，从这两个位点切割后产生的DNA片段长度分别为534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段长度分别为537bp、790bp和661bp。（3）在杂合子体内含有基因D和基因d，基因D的序列中含有两个识别位点，经过SmaI完全切割会产生537bp、790bp和661bp三种不同长度的片段，基因d的序列中含有一个识别位点，经过切割后会产生1327bp和661bp两种长度的片段，综上，杂合子中分离到该基因的DNA片段经过切割后会产生4种不同长度的片段。（4）能够获取目的基因并切开质

28、粒的限制酶有识别序列为GGATCC的BamH I和识别序列为GATC的Mbo I，若使用Mbo I会同时破坏质粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamH I来切割目的基因和质粒，切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。因为目的基因和运载体是用同种限制酶切割的，目的基因两端的末端和质粒切割后的两个末端都能进行互补，可能出现目的基因反向连接在运载体上的情况，导致基因D不能正确表达。15.【答案】（1）限制性核酸内切酶 DNA连接酶 受精卵 表达（2）b b、d（3）N 非姐妹染色单体 4×（红·绿荧光胚胎数量/胚胎总数）【解析】（1）基因工程操作过程中需要两类工具酶：限制性核酸内切酶DNA连接酶。动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵。（2）由于出现了绿色荧光（D_G_）和红色荧光（ddgg）的子代胚胎，则亲代M中必定均含有d基因，同时可推出M和N的基因型是：Ddgg、DdGg，由此可知第一问选b，第二问选b、d。（3）由题可知，D与G是连锁遗传的，再由第（2）题的分