三水中学2018届选修三问答题(基因工程)(三中缪运良)

1、三水中学2018届选修三问答题(基因工程)复习1、(2017年全国I卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A (有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A,以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A,其原因是 。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用作为载体，其原因是。(3)若要高效地获得蛋白 A,可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具 有 (答出两点即可)等优点。(填(4)若要检测基因A是否翻译出蛋

2、白A,可用的检测物质是“蛋白A的基因”或“蛋白 A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这 一启示是2、(2017卷II )几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是。提取RNA时, 提取液中需添加 RNA®抑制剂，其目的是 。(2)以mRN朋材料可以获得 c

3、DNA其原理是 。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是(答出两点即可)。(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是 。(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是 。3、Bt基因即是苏云金芽胞杆菌( Badcillus thuringiensis ,简称Bt)基因，因其表达产物Bt毒蛋白杀虫效果好、安全、高效等优点而成为应用最为广泛的转杀虫基因。下图 为培育转Bt基因苗的基本操作过程。(1)Bt基因可从构建的 Bt基因组文库中获取，也可

4、以从其cDNA文库中获取，从前者获取的基因_L填“含有”或“不含有”)启动子。若利用 PC叱术从cDNA文库中获取Bt 基因(基因序列未知)，需根据Bt蛋白氨基酸序列设计引物，引物的序列可以有多种， 原因是.在PCR体系中需加入其中的(填“全部”或“任意 1种”或“其中 2种”)引物，若Bt基因序列已知，则引物的序列通常为 种。(2)在构建基因表达载体的过程中，为了方便筛选含有目的基因的细胞，作为运载体的Ti质粒应含有 基因，其中 是驱动基因转录的酶识别和结合的位点，而能帮助目的基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为 。图示将目的基因 导入受体细胞的方法是 。4、验证获得的转基因“白菜一甘蓝”是

5、否具有抗盐特性，最简单的验证思路是 。5、目的基因需与 等拼接成基因表达载体，将目的基因导入 受精卵而不是体细胞的 原因是 。6、人凝血因子 IV是一种胞外酶，该蛋白的加工是在 等细胞 器上进行的。人凝血因子 IV只在乳腺细胞合成的原因是 。7、降钙素是一种多肽类激素，某科学机构为了研究一种新型降钙素，从预期新型降钙素 的功能出发，推测相应的脱氧核甘酸序列，并人工合成了两条DNA单链，两条链形成部分双链DNA片段，再利用Klenow酶补平，获得双链 DNA过程如下图。在此过程中发现，合 成较长的核甘酸单链易产生缺失碱基的现象。分析回答下列问题：5 * 3，口Z A用皿5 , CZ A 一单痴本

6、歹 fCicnow rtti- 3； XX铉里DkT-(1)上述制备新型降钙素，运用的现代生物工程技术是 。 Klenow酶 是一种 酶。两条 DNA|i链能合成部分双链 DNA的原因是。(2)获得的双链 DNA经限制酶切后插入到大肠杆菌质粒中，筛选含重组质粒的大肠杆菌 并进行DNA1序验证。要进行重组质粒的鉴定和选择，需要大肠杆菌质粒中含有 。导入大肠杆菌时,要用 处理。经DNA测序表明，最初获得的多个重组质粒，均未发现完全正确的基因序列，最可 能的原因是。8、基因工程的设计和操作中，启动子是运载体的重要组成部分。下图是一种克隆启动子 的办法，请据图分析回答：(1)启动子是 识别和结合的部位

7、。若要获得启动子的碱基序列不能依据基因 表达产物推知，原因是 。(2)过程、分别使用的限制酶是 。(3)过程的原理是 ,需要用到的工具酶是 。(4)过程中克隆的启动子与外源基因连接时，根据 设计引物a。 (1)RNA聚合酶基因中启动子的碱基序列不能被转录9、回答下列基因工程的问题.100多年前， 疫苗之父”巴斯德开创了第一次疫苗革命，其特点是接种灭活或减毒的病原微生物.20世纪70年代开始，现代生物技术的迅猛发展开创了第二次疫苗革命，使疫苗的研制进入分子水平.图一是 1986年通过基因工程制备 乙型肝炎表面抗原(HbsAg)从而获得乙肝疫苗的过程.在图一中步骤 和的过程中，需要用合适的限制酶切

8、割乙肝表面抗原基因和质粒.现 将乙肝表面抗原基因及质粒的部分限制酶的识别序列及位置表示为图二.质粒中的启动 子是质粒中基因得以正常表达所必需的部分.lacZ基因合成某种酶，该酶能将无色染料X - gal变成蓝色，最终能在无色染料X -gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色.限制酶识别序列及切割位点EcoRBcl IBamH IHind mGJ AATTC|T J GATCAGJ GATCCAJ AGCTT(1)为了避免自身环化及便于筛选，则切割质粒选用的限制酶是 ,切割乙 肝表面抗原基因选用的限制酶是(2)为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含 的固体牛肉

9、膏蛋白月东培养基上，挑选 的菌落纯化培养.(3)下列有关限制酶的叙述中，正确的是 (多选)A .限制酶催化的反应类型是氧化分解反应B.限制酶破坏的是氢键C. 一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核甘酸序列D. EcoR酶与Hind出酶相比较，EcoR酶切割后DNA片段较容易分离(4)在图一中步骤 中，使用基因工程工具酶是 . 一个乙肝表面抗原基 因与一个质粒重组的过程中(图一的步骤)，游离的磷酸基团数目减少 个。(5)通过基因工程生产的疫苗与灭活或减毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比较 结果及理由是.10、基因工程的核心步骤是 基因表达载体的构建，其目的是 11、判断人的生长激素基

10、因在奶牛体内是否成功表达的方法为 12、青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半菇内酯药物，控制疟疾挽救了数百万人的生命。为了获取更多的青蒿素，科学家采用多种方法。方法一：利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体，体细胞染色体数 18条)，通过传统的育种和现代生物技术培育高青蒿素含量的植株。方法二：科学家用基因工程技术，利用酵母菌细胞合成青蒿素(如图所示)。；FPP合应陋型囚:niRNA：百篇细胞:；中轴 -* ipp fpp.戊陋ppp 1口s冉匕 青筋酸甜体 一善奉1 ， . (1)若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿素细胞经培养获得的 细胞置于发酵罐中培养，经 方式实现

11、细胞数目的增多并产生大量的青蒿素。(2)根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母菌细胞过程中，需要向酵母细胞中导入 ,继而可利用 技术检测目的基因是否导入 受体细胞。(3)图中过程无论发生在青蒿素细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP,原因是、(写出2点)。(4)实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是 。13、目前多个国家已批准种植转 BT基因抗虫玉米供人食用，请结合题意分析其可行的原 因是。14、苏云金芽抱杆菌产生的Bt毒蛋白在害虫的消化道内能被降解成有毒的多肽，最终造成害虫死亡，因此 Bt基因广泛用于培

12、育转基因抗虫植物。(1)培育转基因抗虫棉所需的目的基因来自 的基因组， 再通过 PCR技术扩增。PCR反应中温度呈现周期性变化，其中加热到9095c的目的是 然后冷却到 5560C使引物与互补 DNA链结合，继续加 热到7075C,目的是 。(2)限制酶主要是从 中获得，其特点是能够识别DNA分子某种 ,并在特定位点切割 DNA(3)科研人员培育某品种转基因抗虫棉的过程中，发现植株并未表现抗虫性状。可能 的原因是。(至少答两点)(4)在基因表达载体中，目的基因的首端和尾端必须含有 这样目 的基因才能准确表达。15、利用转基因技术可以生产出更多廉价的胰岛素，如图为转基因实验过程示意图，其中数字表

13、示相应过程。天然大肠杆菌质粒一般含有LacZ基因而不含氨茉青霉素抗性基因;人工合成的大肠杆菌 puc118质粒中除含有LacZ基因外，还含有氨茉青霉素抗性基因。若lacZ基因完整，便可表达出 3-半乳糖甘酶，3-半乳糖甘酶能将培养基中含有的IPTG和X-gal水解成蓝色，形成蓝色菌落；若 lacZ基因中插入了外源基因，带有 puc118质 粒的大肠杆菌便不能表达3 -半乳糖甘酶，将形成白色菌落。此实验方法可以用于鉴别转基因实验是否获得成功。(1)检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒。培养一段时间后出现三种类型：蓝色菌落、白色菌落、无菌落形成。成功导入重组质粒的菌落的表现是 。(2)图中的培养基中除

14、含有大肠杆菌必需营养成分外，还应加入 等 物质，用于筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。(3)大肠杆菌细胞最常用的转化方法是：首先用 处理细胞，使细胞处 于一种 的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。 第二步是将 与感受态细胞混合，在一定的温度下完成转化。(4)构建基因表达载体的目的是使目的基因在 中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够。(5)若用重组质粒转入大肠杆菌，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。Amp为氨茉青霉16、质粒常作为基因工程的运载体，下图为某质粒及限制酶酶切图谱, 素抗性基因。请回答下列问题：(1)若将人生长激素基因插人到该质粒中，应该选用限制酶 对

15、质粒进行切割。 不能用Hind出酶切割质粒的原因是 。(2)质粒中AmP的化学本质是 ,其作用是 。17、将人的血清白蛋白基因导入奶牛受精卵最为有教的方法是 。导入基因前 需要将血清白蛋白基因与奶牛乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，这一步骤 的目的是o 18、利用基因工程技术培育转基因抗冻番茄，该过程需要用多种限制酶，如图依次表示EcoR I、Sma I、Nae I三种限制酶的识别序列及切割位点，GAATTC-CC C GGG GCCGGCCTTAAG GGGCCCCCGCCG请回答：(1)上述限制酶在特定位点切割DNA其实质是断开 DNA分子每条链中特定部位的两个核甘酸之间的,切割后

16、产生了 末端。(2)利用EcoR I和Nae I酶切得某种鱼的抗冻蛋白基因，可与被 EcoR I和Sam I酶 切后的质料连接成重组质料，原因是 。(3)重组质粒导入番茄后，欲检测抗冻蛋白基因是否转录出mRNA需利用 作探针。(4)利用抗冻蛋白制备出相应的 ,然后进行抗原-抗体杂交，观察到杂交带出 现，尚不足以确定转基因抗冻番茄培育是否成功。因此，还应将转基因番茄,以确定其耐寒能力是否提高。(5)应用PCR扩增目的基因时，需要在基因组数据库中查询目的基因的 序歹U, 以便合成引物。PCR±程第一轮循环的模板是 。19、科研人员从云杉卷叶蛾越冬幼虫中分离出一种超强的抗冻活性基因sbwA

17、FP并导入番茄植株中，使番茄植株获得抗冻性。如何从个体水平检测目的基因是否成功表达？ 。20、科学家陈炬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 。扰素基因能在烟草体内表达的原因21、P53基因是正常细胞内重要的抑癌基因，获取P53基因的方法通常包括和。将P53基因经过一系列的处理并与脂质体混合，将混合物滴加至肝癌细胞上，轻轻混匀。最后筛选出含有P53基因的肝癌细胞。脂质体在这个操作中的作用是 。为证明P53基因有抑癌作用，需将两种细胞接入多孔板中，并从次日开始检测每孔的细胞总数，绘制成如图所示的生长曲线。请分析两条曲线分别是哪种细胞？曲线 1是细胞，曲线2是

18、细胞。22、T4溶菌酶在温度较高时易失去活性，科学家对编码 T4溶菌酶的基因进行改造，使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸，在该半胱氨酸与第 97为的半胱氨酸之 间形成了一个二硫键，提高了 T4溶菌酶的耐热性。材料乙属于 工程范畴。该 工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成 ,对 进行改造,或制造一种 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 序列发生了改变。23、奶酪生产中的凝乳酶是一种分泌蛋白。研究人员利用PCR技术扩增了目的基因，并培育了能合成凝乳酶的转基因酵母菌。请结合下图回答：（1）利用PCR技术扩增目的基因原理与细胞内

19、DNA复制类似（如左图所示）。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 。 PCR反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液（含ATP和Mg2+）、水、4种脱氧核糖核甘酸、模板 DNA引物和 ApaL 洋；HindlHNMM 七西甘琪新情夹上东峰的如割（2）为了食品安全，右图所示的表达载体需用 酶切除抗性基因的部分片段,再用 酶使表达载体重新连接起来。选用缺失URA3基因的酵母菌作为受体细胞（必须在含有尿喀咤的培养基中才能存活），为了筛选出成功导入表达载体的酵母菌, 所使用的培养基 （填“需要”或“不需要”）添加尿喀咤。(3

20、)工业生产过程中，选用大肠杆菌作为受体细胞不能正常表达出凝乳酶，而选用酵母菌则能，原因是酵母菌含有 。(4)测定凝乳酶基因转录的mRNA列，测得从起始密码子到终止密码子之间的序列为1201个碱基，经判断这段序列的测定是错误的，为什么？ 24、科研人员利用“基因敲除技术”敲除了新生小鼠心肌细胞中的GATA4基因，结果发现一个分泌型因子 FGF16的表达水平降低，小鼠心脏丧失了再生能力，并出现了严重的心肌肥大现象。紧接着科研人员利用腺相关病毒载体AAV9实现了在心肌细胞中“过表达” Fgfl6基因，发现心肌细胞恢复增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制。这项工作为心肌损伤修复和病理性心肌肥大的临床治疗

21、提供了理论基础。请回答：(1) “基因敲除”和“基因工程”技术所依赖的生物学原理是 。(2)腺相关病毒载体 AAV9作为基因工程的工具，除具备普通“质粒载体”的条件外，还应具有 、(答出两点即可)的条件。(3)目的基因与载体结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶I的识别序列和切点是一 GJ GATCC。请画出目的基因被限制性内切酶I切割后所形成的黏性末端 。 DNA连接酶对所连接的两端碱基序列是否有专一性要求？ 。(4)定性的检测目的基因的“表达”产物可采用 的方法。(5)资料说明：、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂 的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的

22、网络，精细地调控的生物体的性状。25、(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性.利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的 ,然后改变植酸酶的 从而得到新的植酸酶.(2)培育转植酸梅基因的大豆，可提高其作为饲料原料磷的利用率.将植酸酶基因导入大豆细胞常用的方法是农杆菌转化法.请简述获得转基因植株的完整过程.(3)若这些转基因因动、植物进入生态环境中，对生态环境有何影响?选修三基因工程复习训练题参考答案1、（ 1）基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A（ 2）噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕（ 3）繁殖

23、快、容易培养（4）蛋白A的抗体（5） DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体2、（1）嫩叶组织细胞易破碎（ 2）在逆转录酶的作用下，以防止RNA条解mRN徼模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA（3） 目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子4）磷酸二酯键（ 5）目的基因的转录或翻译异常3、（1）含有一种氨基酸可能有多种密码子，对应生物DNA碱基序列就会有多种全部 2（ 2）标记基因（抗性基因）启动子T-DNA （可车t移DNA农杆菌转化法4、将转基因“白菜一甘蓝”与普通“白菜一甘蓝”分别栽种在同一盐碱地中，观察和比 较两者的生长状况5、启动子、终止子和标记基因受精卵细胞全能性高

24、，细胞全能性容易表现出来6、内质网、高尔基体（核糖体、线粒体不给分）基因的选择性表达7、 （1） 蛋白质工程（2） 标记基因DNAm合酶两条DNAII链中存在互补配对的碱基Ca 2+ 合成的DNA|i链较长，碱基发生了缺失8、(2)BamH I Hind(3)DNA双链复制Taq 酶等热稳定聚合酶（4） 外源基因的核苷酸序列9、（ 1） BamH 和 Hind m；Bcl I 和 Hind m（2）氨芳青霉素和无色染料X-gal未被染上蓝色的菌落（3） CD （4） DNA1接酶4（ 5）基因工程疫苗更安全，因为疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况10、使目的基因在受体

25、细胞中稳定存在且能遗传给下一代，使目的基因表达和发挥作用11、抗原抗体杂交法（ 或检测奶牛的乳汁中是否存在人的生长激素）12、愈伤组织有丝分裂（2）ADS 酶基因DNA子杂交（3）都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同不同细胞中转录相同的模板链，两种生物共用一套遗传密码都具有底物IPP（4）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇 13、毒蛋白能在消化道中被 蛋白酶水解后产生具有毒性的活跃肽，与昆虫细胞上的受体 结合，而人体中没有相应的受体，所以对人体不会有影响。14、（1）苏云金芽抱杆菌DNA 解链（变性、解旋、受热变性后解链为单链）在DNAm合酶作用下进行延伸（Taq酶从引物起始进行互补链的合成）（2）原核生物（或微生物）特定的核甘酸序列（3）所转的基因未成功导入；导入的基因未能准确表达（4）启动子和终止子15、（1）白色菌落（2） IPTG、X-gal、氨茉青霉素（3） Ca2+能吸收周围环境中