基因工程检测题.docx

基因工程练习一、选择题（共3题，每题3分，共9分）1. （2010 南京模拟）下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是（）A. 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B. 限制酶的活性受温度影响C. 限制酶能识别和切割RNAD. 限制酶可从原核生物中提取【解析】选C。限制酶识别特定DNA序列但不能切割识别RNA序列。它主要从原核生物中提 取，具有酶的特点，受温度的影响。2. 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】选B。基因表达载体是目的基因与载体结合，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、目的基因、终止子和标记基因，其中启动子位于基因首端使转录开 始，终止子在目的基因之后。3. 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是（） 检测受体细胞中是否有目的基因 检测受体细胞中是否有致病基因 检测目的基因是否转录出了 mRNA 检测目的基因是否翻译成蛋白质A.B. C. D.【解析】选。目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因， 方法是用DNA探针，使DNA探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了 mRNA, 方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原一抗 体杂交。4. （2010 南昌模拟）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，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】选B。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。5. 如图为DNA分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 （）A. DNA连接酶、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶C. 解旋酶、限制酶、DNA连接酶D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶【解析】选C。使碱基对内氢键断裂的是解旋酶；限制酶将特定部位的相邻两脱氧核苷酸之间 的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。6. 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）从基因文库中获取目的基因利用PCR技术扩增目的基因反转录法通过DNA合成仪利用化学方法人工合成A. B. C. D.【解析】选D。可根据基因的位置、转录产物mRNA或表达产物蛋白质等特性从基因文库中获 取目的基因，化学人工合成是根据核苷酸序列直接合成，不需模板。但PCR技术和反转录法必 须依靠模板链按碱基互补配对原则合成。7. （2010 盐城模拟）一对等位基因经某种限制酶切割后形成的DNA片段长度存在差异，凝胶 电泳分离限制酶切割的DNA片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱（如图甲所示）。根据该 特性，就能将它作为标记定位在基因组的某一位置上。现有一对夫妇生了四个孩子，其中1号 性状表现特殊（如图乙），由此可推知四个孩子的基因型（用D、d表示一对等位基因）正确的 是（ ）=_JIi5od j&1234 纯合子纯合子杂合子|二二 二图甲图乙A.1 号为 XdXd B.2 号为 XDYC.3号为Dd D.4号为DD或Dd【解析】选C。由双亲与1号性状可以判断该性状为常染色体隐性遗传，所以1号基因型为dd， 2号和4号基因型均为DD，3号基因型为Dd。8. （2009 温州模拟）以下有关基因工程的叙述，错误的是（）A. 马铃薯的叶肉细胞可用做受体细胞8. 目的基因的成功导入是目的基因在受体细胞中表达的前提C. 采用“基因文库法”获得目的基因是最常用的获得目的基因的方法D. 一般采用同一种限制酶分别处理质粒和含目的基因的DNA【解析】选C。基因文库法是常用方法之一，常用方法还有PCR技术和化学方法人工合成。具 体用哪一种需根据目的基因特点等综合考虑，如基因中较小的核苷酸序列已知，可用化学方法 直接人工合成。C 一9. 质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内。某细菌质粒上的标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外抗青霉素基因昌抗四环素基因源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上生长情况也不 同，如图示外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析，其中分析正确的是（）实验现象实验推论在含青霉素培养 基上的生长情况在含四环素培养 基上的生长情况目的基因插入 的位置A能生长能生长aB不能生长能生长bC能生长不能生长cD不能生长不能生长c【解析】选B。由图可知a、b两位置分别破坏了抗四环素基因和抗青霉素基因，所以目的基因 插入a、b两个位置，则不能在含青霉素或四环素的培养基中生长，c点位置插入目的基因在两 种培养基上都能正常生长。10. （2009 温州模拟）某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程 的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。 下列有关这一过程的叙述错误的是（）-T-1 11-A-一A. 获取基因a的限制酶其作用部位是图中的B. 连接基因a与载体的DNA连接酶其作用部位是图中的C. 基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞D. 通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状【解析】选B。由图可知分别为磷酸二酯键和氢键，限制酶和DNA连接酶均作用于。 基因工程的结果是将目的基因导入受体细胞中并遗传给后代，实现了定向改造马铃薯遗传性状 的目的。11、（2009 浙江高考）下列关于基因工程的叙述，错误的是A. 目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物B. 限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C. 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D. 载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达【自主解答】选。目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物；基因工程中常用的工具酶 有限制酶和DNA连接酶；大肠杆菌为原核生物，不含有内质网和高尔基体等细胞器，不能对 蛋白质进行加工，其合成的胰岛素原无生物活性。载体中的抗性基因为标记基因，其作用是有 利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达。12. (2008 全国卷I)已知某种限制酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。I如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA线性l)N,，分子的曲切示意图片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，这些线性DNA 分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是()A.3B.4C.9D.12【解析】选C。若从这三个切点进行酶切，可得到的片段种类有4种(即a、b、c、d)；若从 其中两个切点进行酶切，可得到不同于前面的片段种类有3种(即a+b、b+c、c+d)；若只有一 个切点，得到不同于前面的片段种类有2种(即a+b+c,b+c+d )。故最多能产生DNA片段种类 4+3+2=9 种。二、非选择题1. 如图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答：在基因工程中，A 一 B为 技术，利用的原理是，其中为过程。(2) 加热至90 °C95。的目的是使DNA中的 键断裂，这一过程在细胞内是通过的作用来完成的。(3) 当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板链延伸，最终合成两条DNA分子，此过程中原料是，遵循的原则是。(4) 目的基因导入绵羊受体细胞常用 技术。(5) B-D为抗虫棉的培育过程，其中过程常用的方法是，要确定目的基因(抗 虫基因)导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生 物学水平上的鉴定过程： 【解析】(1) A-B为体外DNA复制即PCR技术，与体内DNA复制原理相同，解旋方式不同， PCR技术是用高温变性使其解旋。(2) 90 C95 C时DNA双链解旋，破坏的是两条链之间的氢键，而在细胞内DNA复制解 旋时解旋酶起相同作用。(3) PCR技术与DNA复制过程原理是相同的，即碱基互补配对，原料均为4种脱氧核苷酸。(4) 转基因动物培育中目的基因的导入常用显微注射技术。(5) 将目的基因导入植物细胞常用的方法为农杆菌转化法，其优点是能将外源基因导入到受体细胞的染色体DNA分子上；在个体水平上鉴定，即通过生物体所体现的性状来判断，抗虫棉 应具有的性状为害虫吞食后使其死亡。答案：（1）PCR DNA复制 DNA解旋（2）氢解旋酶（3） 4种脱氧核苷酸碱基互补配对原则（4）显微注射（5）农杆菌转化法 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定性状2. （12分）据报道，美国佛罗里达大学的亨利丹尼尔教授利用基因工程，研制出转基因莴苣， 可用其中的有效药物成分制造胰岛素胶囊来治疗糖尿病。如图所示是获得转基因莴苣的技术流 程，请据图回答下列问题：（1）过程需要的酶有。（2）为了便于筛选，质粒A上应具有（3）接受重组质粒的受体细胞C1可能有三种情况：如果受体细胞是土壤农杆 菌，则导入它的目的是为了， 以便于得到大量的含目的基因的土壤农 杆菌。然后用土壤农杆菌侵染受体细胞 C2,受体细胞C2可以是或其他细胞，然后应用组织培养技术，经和过程，形成转基因莴苣。（4）这种药物是从转基因莴苣中提取制得的，也必须制成粉末状，装入胶囊后才能使用，因为服用剂量必须仔细加以控制。如果服 用的量太大，可能导致患者出现 症状。【解析】（1）由图示操作过程可知，过程是基因表达载体的构建，此过程需DNA连接酶。（2）作为载体必须具备的条件之一是具有某些遗传标记基因，便于进行筛选。（3）将重组质粒导入土壤农杆菌，目的是让重组质粒随土壤农杆菌的繁殖而大量复制，从中筛 选出含目的基因的土壤农杆菌。用土壤农杆菌侵染受体细胞C2，受体细胞C2可以是受精卵， 也可以是体细胞，然后进行植物组织培养，经脱分化、再分化培育成转基因植株。（4）胰岛素的生理作用是降低血糖含量，若服用过多会导致体内血糖含量过低而出现低血糖症 状。答案：（1）同一种限制酶和DNA连接酶（2）标记基因（3） 重组质粒的筛选与扩增 受精卵（答成体细胞或具体的植物细胞或受精卵都可以）脱 分化 再分化（4）低血糖3. （15分）（2010 杭州模拟）科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株一一抗 虫棉，其过程大致如图所示：Bt毒蛋Ti质粒组织I抗虫棉植株细胞目的基因插入了 染色体DNA中（1）细菌的基因之所以能在棉花细胞内表达，产生抗性，其原因是。（2） 上述过程中，将目的基因导入棉花细胞内常使用的方法是，这种导入方法较经济、有效。目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入到 受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是。（3）科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，将出现不抗虫的植株，此现象 来源于。（4）利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种方法，具有目的性强和 等突出的优点。（5）有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造 成“基因污染”，请提出你的解决办法：。【解析】由图示可知，目的基因是苏云金芽抱杆菌的毒蛋白基因，与Ti质粒重组后，利用农杆 菌导入植物细胞产生了抗虫棉植株。这种育种方式能克服远缘杂交不亲和性，原因是共用一套 遗传密码，可用DNA分子杂交技术检测目的基因。答案：（1）它们共用一套遗传密码（2）农杆菌转化法 DNA分子杂交技术（3）基因突变（4）克服远缘杂交不亲和性（或能有效地打破物种的生殖隔离界限）（5）将目的基因导入叶绿体或线粒体基因组中4. （14分）如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制酶EcoRI、BamHI的酶切位 点，ampR为青霉素抗性基因，tetR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制 原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答：（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有、三种。若要从 这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行。（2）用上述三种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是。（3） 目的基因表达时，RNA聚合酶识别和结合的位点是，其合成的产物是（4）在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶 切时应选用的酶是。【解析】（1）将含有目的基因的DNA与质粒用EcoRI酶切割后，可形成许多有相同黏性末端 的DNA片段，再用DNA连接酶连接起来后，可形成目的基因与目的基因、目的基因与载体、 载体与载体连接的重组DNA分子，而基因工程所需要的是目的基因与载体的连接物，所以对 以上三种DNA分子片段进行分离提纯，以获得工程所需要的。（2）质粒是原核生物细胞中的 一种DNA分子，所以对以上连接物，只有载体与载体的连接物能生活在原核生物宿主细胞内。 而载体与载体的连接物、目的基因与载体的连接物都含有完整的抗青霉素基因，所以可生活在 含有青霉素的培养基中。（3）目的基因表达时，RNA聚合酶与启动子结合，催化DNA分子转 录为信使RNA分子。（4）为了防止目的基因与质粒表达载体的任意连接，可同时选用EcoRI酶与 BamHI酶切割目的基因和质粒，这样形成的目的基因两个末端分别有不同的核苷酸序列，而载 体DNA的两个末端也是分别有不同的核苷酸序列，这样就能保证目的基因只能与载体结合了。 答案：（1）目的基因一载体连接物 载体一载体连接物目的基因一目的基因连接物 分离纯化（2）载体一载体连接物目的基因一载体连接物、载体一载体连接物（3）启动子 mRNA （4）EcoRI 和 BamHI5. 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得 到了广泛的运用。如图为农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：（1） 一般情况下农杆菌不能感染的植物是，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到（部位）即可。（2） 根据T-DNA的这一转移特点，推测该DNA片段上可能含有控制 （酶）合成的基 因。（3） 图中c过程中，能促进农杆菌向植物细胞转移的物质是类化合物。（4） 要获取能表现出新性状的植株，d过程涉及的生物学技术是。（5） 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采取 等。（至少写 出两种）【解析】（1）一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物，利用 其感染性，可实现将目的基因导入到植物细胞。真正可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色 体的DNA上的是农杆菌T-DNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能成功。（2）根据 T-DNA这一转移特点，可以推测该DNA片段可控制合成DNA连接酶、限制酶，才能实现与 双子叶植物细胞染色体DNA的整合。（3）植物细胞受伤后可产生酚类物质，促进农杆菌向植 物细胞转移。（4）d过程涉及的生物学技术是植物组织培养，通过脱分化、再分化，最终形成完整的植物体。（5）植物基因工程中除了农杆菌转化法之外，还可采用基因枪法和花粉管通道法等。答案：（1）单子叶植物 将目的基因导入到植物细胞染色体的DNA T-DNA片段（内部）（2）DNA连接酶、限制酶（3）酚（4）植物组织培养（5）基因枪法、花粉管通道法6、（2009 福建高考）转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有Pst I、Sma I、EcoR I、ApaI等四种限制酶切割位点。请回答：（1） 构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶，对 进行切割。（2）培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基 因的香蕉细胞，应使基因表达载体A中含有，作为标记基因。（3） 香蕉组织细胞具有，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织 细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的。【自主解答】（1）抗病基因在Pst I与EcoR I之间，所以应选用限制酶Pst I、EcoR I，对含 抗病基因的DNA、质粒进行切割。（2）抗卡那霉素基因应是标记基因，根据是否在含卡那霉素的培养基上生长来判断是否有抗病 基因。（3）植物组织培养过程包括脱分化形成愈伤组织、再分化形成具根芽的结构、再发育成试管苗答案：（1） Pst I、EcoR I含抗病基因的DNA、质粒（2）抗卡那霉素基因（3）全能性 脱分化、再分化7. （2009山东高考）人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传 染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的 流程之一如图：请回答：（1） 过程代表的是。（2） 过程构建A基因表达载体时，必须使用 和 两种工具酶。（3） 过程采用的实验技术是，获得的X是。（4） 对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的 所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行_比较；或用图中的 进行特异性结合检测。【解析】（1）过程是由RNA得到DNA的过程，是逆（反）转录过程。（2）基因表达载体的构建必须使用同一种限制酶对载体和目的基因进行切割，得到相同的黏性 末端，用DNA连接酶进行连接得到基因表达载体。（3）过程为动物细胞融合过程，可获得杂交瘤细胞。（4）A蛋白是病毒的主要抗原，基因工程得到A蛋白可制备疫苗。对疑似患者体内分离的病 毒，可比较核酸（基因）序列或抗A蛋白的单克隆抗体进行特异性结合检测，对该病毒进行确 定。答案：（1）逆（反）转录（2） 限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶（注：两空顺序可颠倒）（3） 细胞融合杂交瘤细胞（4）A蛋白 核酸（基因）序列 抗A蛋白的单克隆抗体