1、第三章基因工程第三章基因工程 一、单选题（一、单选题（每题每题 2 2 分分，共，共 3030 分）分） 1. 基因工程技术也称 DNA 重组技术，其实施必需具备四个必要的条件是（ ） A. 工具酶、目的基因、运载体、受体细胞 B. 重组 DNA、RNA 聚合酶、限制酶、连接酶 C. 模板 DNA、信使 RNA、质粒、受体细胞 D. 目的基因、限制酶、运载体、体细胞 2. 下列有关基因工程的叙述，正确的是（ ） A. 基因工程育种的原理是基因突变，基因工程需要限制酶、DNA 连接酶等多种酶参与 B. 必须用同一种限制酶切割目的基因和运载体才能得到相同的黏性末端 C. 质粒常作为基因工程的运载体
2、，是存在于细菌和酵母菌等生物细胞中的一种细胞器 D. 细菌细胞内的基因可在植物细胞内表达是因为所有生物共用一套密码子 3. 有关限制性内切酶 Hind和 Xho I的识别序列及切割位点分别为 AAGCTT和 CTCGAG，相关叙述正确的是（ ） A. 两种限制酶的识别序列在 DNA分子中出现的概率不同 B. 两种限制酶切割形成的粘性末端都是-AGCT C. 分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒 D. 实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果 4. 以下为形成 cDNA过程和 PCR扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是（ ） A. 催化过程的酶是 RNA 聚合酶 B.
3、过程发生的变化是引物与单链 DNA 结合 C. 催化过程的酶都是 DNA聚合酶，都能耐高温 D. 如果 RNA单链中 A与 U之和占该链碱基含量的 40%， 则一个双链 DNA中， A 与 U之和也占该 DNA碱基含量的 40% 5. 利用 PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内 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。下列叙述错误的是（ ） A. 用 PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列 B. 设计引物时需要避免引物之间形成碱基互补配对而造成引物自连 C. 退火温度过高可能导致 PCR 反应得不到任何扩增产物 D. 第四轮循环产物中同时含有
4、引物 A和引物 B的 DNA 片段所占的比率为1516 6. 下列有关质粒的叙述，正确的是（ ） A. 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B. 质粒是真核细胞细胞核或原核细胞拟核 DNA之外，能自主复制的小型环状双链 DNA 分子 C. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA、动植物病毒以及噬菌体 7. 下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法错误的是（ ） A. X是能合成胰岛素的细菌细胞 B. 质粒应具有一个或多个限制酶切点 C. 基因与载体的重组只需要 DNA连接酶 D.
5、该细菌的性状被定向改造 8. 用 DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是( ) A. 与被检测病毒的 DNA 序列进行比较 B. 与被检测病毒的 DNA序列进行组合 C. 与被检测病毒的 DNA序列进行杂交 D. A、B、C三种方法均可 9. 作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素、检测有毒物质、性别鉴定依次是下列哪项生物技术的应用（ ） 基因工程 细胞工程 蛋白质工程 胚胎工程 A. B. C. D. 10. 新冠病毒通过其表面刺突蛋白（S 蛋白）的受体结合域(RBD)与人体细胞表面的 ACE2 受体相互作用，侵入人体细胞。 研究人员设计并合成了一种自然界不存在的 LCB1
6、 蛋白药物， 可识别并紧密结合 S 蛋白的 RBD，以干扰新冠病毒的感染。下列叙述错误的是（ ） A. LCB1可能与 ACE2 受体的某些区域结构类似 B. LCB1 可以依据 S 蛋白的 RBD结构进行设计 C. LCB1 是通过细胞中原有的基因表达产生的 D. LCB1设计和合成是通过蛋白质工程实现的 11. 下列关于基因治疗的说法正确的是（ ） A. 基因治疗只能治疗一些传染病,如艾滋病 B. 基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因 C. 基因治疗的主要原理是引入健康基因并使之表达 D. 基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段 12. 用 PCR 方法检测转基因植株是
7、否成功导入目的基因时，得到以下电泳图谱。其中 1 号为 DNA 标准样液 （ Marker ） ， 10 号为蒸馏水， PCR 时加入的模板 DNA 如图所示。 据此作出的分析， 不合理的是 （ ） A. PCR 产物的分子大小在 250-500bp 之间 B. 3 号样品为不含目的基因的载体 DNA C. 9 号样品对应植株不是所需的转基因植株 D. 10 号确定反应体系等对结果没有干扰 13. 下列有关蛋白质工程及其应用的叙述，正确的是（ ） A. 蛋白质工程能定向改造蛋白质分子结构，使之更加符合人类需要 B. 蛋白质工程的实质是通过改变氨基酸的结构改变蛋白质的功能 C. 蛋白质工程技术中
8、的操作对象可以是蛋白质或控制蛋白质合成的基因 D. 当前限制蛋白质工程发展的关键因素是基因工程技术还不成熟 14. 既然蛋白质工程可以改造生物的蛋白质，当然这里所说的生物也包括大熊猫。因此我们可以通过改造大熊猫体内的某些蛋白质，使大熊猫的生命活动更加适应环境。推测以下关于改造大熊猫体内某蛋白质的说法错误的是（ ） A. 改造后的蛋白质有可能成为一种新抗原，使大熊猫产生免疫反应，从而将其排除或产生过敏反应，因此应慎重施行 B. 改造蛋白质是从根本上通过改造基因来实现的 C. 改造蛋白质后的大熊猫和现在的大熊猫仍是一个物种 D. 改造蛋白质后的大熊猫的后代不具有改造的蛋白质 15. 下列有关“DN
9、A粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ） A. 用蒸馏水使家兔的红细胞涨破，可获取富含 DNA 的滤液 B. 植物材料需先用洗涤剂破坏细胞壁再吸水胀破，释放 DNA C. DNA 不溶于 95%的冷酒精，但可溶于 2mol/L的 NaCl 溶液 D. 鉴定 DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴 二、多选题（二、多选题（每题选全对得每题选全对得 3 3 分分，漏选得漏选得 1 1 分，分，共共 15 分）分） 16. 下列有关现代生物技术的叙述中，错误的是（ ） A. 用核移植生产的克隆动物并不是对体细胞供体动物进行 100%的复制 B. 农杆菌转化法能将 Ti质粒上的全部基
10、因转移到受体细胞染色体上 C. 胚胎移植技术中需要同时对供、受体母牛进行同期发情和超数排卵处理 D. 利用“生物导弹”杀死癌细胞借助了单克隆抗体的导向作用 17. 据报道，研究人员将口蹄疫病毒结构蛋白 VP1的某一活性肽基因片段导入胡萝卜愈伤组织细胞培育转基因胡萝卜，用于生产可直接口服的口蹄疫疫苗。相关叙述正确的是（ ） A. 胡萝卜愈伤组织细胞可利用胡萝卜体细胞诱导脱分化获得 B. 可将活性肽基因片段直接导入胡萝卜愈伤组织细胞 C. 可利用 PCR、DNA 分子杂交等技术鉴定目的片段是否已整合到胡萝卜染色体中 D. 转基因是否成功需要对愈伤组织再分化形成的植株进行活性肽含量测定 18. 某实
11、验小组利用如图所示质粒和目的基因来构建基因表达载体，将目的基因导入大肠杆菌细胞并表达。下列叙述正确的是（ ） A. 图中的质粒用酶 A切割后，会产生 4 个游离的磷酸基团 B. 在构建重组质粒时，可用酶 A和酶 C切割质粒和目的基因 C. 成功导入目的基因的大肠杆菌可在含四环素的培养基中生长 D. 若用酶 B和酶 C切割，可以避免质粒的自身环化 19. 下列经生物技术操作获得的性状，可以遗传给后代的是（ ） A. 将药用蛋白基因表达载体转入大肠杆菌，筛选获得能产生药用蛋白的大肠杆菌 B. 将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，使患者免疫能力恢复 C. 经 EMS处理后获得抗花叶病毒特性的愈
12、伤组织，经组织培养获得抗病植株 D. 将荷斯坦牛细胞核注入去核卵母细胞中，激活发育为高产奶牛 20. 利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂的流程如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A. 过程都在体外进行，二者需要的原料相同 B. 当大肠杆菌处于感受态时，才能进行过程 C. 工程菌合成的羧酸酯酶的空间结构与小菜蛾合成的羧酸酯酶的空间结构相同 D. 在稻田中使用工程菌不会改变大肠杆菌种群的基因库 三、非选择题（除特殊说明外每空三、非选择题（除特殊说明外每空 1 1 分，共分，共 5555 分）分） 21. （12 分）盐分是限制植物生长发育的重要因素之一，科研人员尝试利用獐茅液泡膜 Na
13、+/K+逆向转运蛋白基因（AINHX 基因）培育转基因耐盐马铃薯。 （1）通常从獐茅的_中获取 AINHX 基因用以构建基因表达载体，构建基因表达载体过程中必须使用的工具酶是_。（2 分） （2）为保证目的基因在马铃薯根细胞中能够正常表达，运载体上应含有特定的_。 （3）马铃薯的转化过程常用农杆菌转化法，这种方法是利用了农杆菌的 Ti 质粒上的 T-DNA 具有_（2 分）的特点。 （4）为探究目的基因整合到马铃薯基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所有 mRNA 并反转录成_，再利用 PCR 方法进行基因扩增，基因扩增时需要先根据_合成引物。若对基因扩增 n 代，则共需消耗_（2 分
14、）对引物。若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明_。 （5）为证明转基因马铃薯获得了耐盐性，将生长至 4 叶期的转基因幼苗转入_溶液中培养，30 天后观察植株生长情况。 22. （12 分）如表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图 1、图 2 中标注了相关限制酶的切割位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题: 限制酶 BamH Bcl Sau3A Hind 识别序列及切割位点 (1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用 两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过 （2 分）酶的作用形成重组质粒。为了扩增重组质粒,需
15、将其转入处于 态的大肠杆菌中。 (2)为了筛选出导入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加 。 (3)若 BamH酶切的 DNA 末端与 Bcl酶切的 DNA 末端连接,连接形成的 6 个碱基对序列为 , （2 分） 对该序列,这两种酶 (填 “都能” “都不能”或“只有一种能”)切开。 (4)假设所用的酶均可将切割位点完全切开,若用Sau3A切割图1质粒,可能获得 种大小不同的 DNA 片段。 (5)常用 PCR 技术扩增目的基因,所用的引物组成为图 2 中 （2 分）。该 PCR 反应体系的主要成分应该包含扩增缓冲液(含2+)、水、引物、模板DNA、 和 。 23. （8 分）下图
16、表示从苏云金芽孢杆菌中获取抗虫基因(简称 Bt 基因)培育转基因抗虫棉的图解。 请回答: (1)图中 a 过程要用到的酶是_。 (2)在进行图中 b 过程时,由我国科学家独创的十分简便经济的方法是_,此外,也通常采用_法。 (3)为确定抗虫棉是否培育成功,既要用放射性同位素标记的_作探针进行分子杂交测试,又要在个体生物学水平上鉴定,后者具体过程是_。（2 分） (4)活化的毒性物质应是一种_分子,可以全部或部分嵌合于昆虫的细胞膜上,使细胞膜产生孔道,导致细胞由于渗透平衡的破坏而破裂。 (5)我国在“863”计划资助下开展 Bt 抗虫棉、抗虫水稻等研究,可以减少农药、杀虫剂的使用,这将对_起到重
17、要作用。 24. （13 分） 蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维， 其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景，但如何大量获取蜘蛛丝纤维的问题一直未解决。近期，中国科学家利用基因工程技术成功的在家蚕丝腺细胞中大量表达蜘蛛丝蛋白。 (1)在转基因过程中，若利用上图所示质粒构建基因表达载体，需要用_(2 分)酶来切割目的基因，该切割方法的优点是_(2 分)。 (2)为获取大量的蜘蛛丝基因，常采用_技术对该基因进行扩增。扩增蜘蛛丝基因前，需根据目的基因的核苷酸序列设计_种引物。进行扩增时需先加热至 9095，加入引物后冷却至 5560，以上调控温度操作的目的是_。(2 分) (3)
18、载体中的启动子是_酶的识别结合位点，以便于驱动遗传信息的表达过程；而载体本身的扩增，需借助于载体上的_；载体上的标记基因的作用是_。(2 分) (4) 研究人员发现若将蛛丝蛋白 31 号位的色氨酸替换为酪氨酸，蛛丝韧性可提高 50，这项成果用到的生物工程技术为_。 25. （10 分）普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家将抗多聚半乳糖醛酸酶基因导入番茄细胞，培育出了抗软化、保鲜时间长的转基因番茄。图 1 为操作流程图，KmR 为卡那霉素抗性基因 Pst、Sma、Hind、Alu为四种限制酶切割位点，据图回答问题。
19、（1）本实验中的目的基因为_ ，使用_ 技术获取大量的该基因。在构建重组质粒过程中，为了确保目的基因和质粒定向连接，需要使用的限制酶有_。（2 分） （2）将获得的重组质粒利用_导入到普通番茄细胞中，为筛选含有目的基因的番茄细胞，需要在培养基中加入_ 。 （3）如果利用上述方法培育出的番茄不具抗软化性状，用_作探针进行分子杂交技术检测，发现细胞内有目的基因存在，但检测不到 mRNA1 分子，可能原因是目的基因上游缺少_。 （4）根据图中转基因番茄细胞中的信息表达过程，分析转基因番茄抗软化的原理。_ （2 分） 答案和解析答案和解析 1. A 2.D 3.D 4.B 5.D 6.B 7.C 8.
20、C 9.B 10.C 11.C 12.B 13.A 14.D 15.C 16.BC 17.ACD 18.AD 19.ACD 20.CD 21.（1）基因文库 限制核酸内切酶（限制酶）和 DNA 连接酶 （2）启动子 （3）可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体 DNA 上 （4）cDNA（互补 DNA） 目的基因（AINHX 基因）的一段核苷酸序列 2n-1 目的基因在根细胞中转录，未在叶细胞中转录 （5）高浓度的 NaCl 22.(1)Bcl和 Hind DNA 连接感受 (2)四环素 (3)或 都不能 (4)3 (5)引物甲和引物丙 4种游离的脱氧核糖核苷酸 耐高温的 DNA 聚合酶 2
21、3.（1）限制性内切核酸酶（或限制酶） （2）花粉管通道法 农杆菌转化 （3）杀虫晶体蛋白质基因（或 Bt基因、目的基因） 让害虫吞食抗虫棉叶子，观察害虫的存活状态（或其他合理答案） （4）多肽 （5）环境保护 24.(1)Xba I和 Sac I 防止目的基因自身环化、防止目的基因反向连接 (2)PCR 2 使 DNA解链，然后使引物结合到互补 DNA 链上 (3)RNA 聚合 复制原点 重组 DNA的鉴别与选择 (4)蛋白质工程 25.（1）抗多聚半乳糖醛酸酶基因 PCR Sma和 Pst （2）农杆菌 卡那霉素 （3）抗多聚半乳糖醛酸酶基因 启动子 （4）mRNA1和 mRNA2相结合后阻碍了多聚半乳糖醛酸酶基因表达时的翻译过程，最终使番茄获得抗软化的性状
