1、基 因 工 程(45分钟 100分)一、选择题(包括10小题,每小题5分,共50分)1.下列有关基因工程的基本工具的叙述不正确的是()A.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.一种限制性核酸内切酶能识别多种特定的脱氧核苷酸序列D.质粒作为“分子运输车”的条件是:有一个至多个限制酶切割位点、有标记基因、能自我复制2.(2013苏州模拟)在基因表达载体的构建中,下列说法不正确的是()一个表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子有了启动子才能驱动基因转录出mRNA终止子的作用是使转录在所需要的地方停止所有基因表达载体的构建是完全相同的A.B.C.D
2、.3.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来自动植物或微生物B.限制性核酸内切酶和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4.(2013天津模拟)下列有关基因工程的叙述,错误的是()A.从基因组文库中获取的某种生物的部分基因,可以实现物种间的基因交流B.从cDNA文库中获取的目的基因,既无启动子,又无内含子C.用人的胰高血糖素基因制成的DNA探针,检测人胰岛B细胞中的mRNA,可形成杂交分子D.基因表达载体中的标记基因,不能含有限制酶的切割位点5.基因工程中,
3、需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是-GGATCC-,限制酶的识别序列和切点是-GATC-。据图判断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制酶切割B.目的基因和质粒均用限制酶切割C.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割D.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割6.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素。下列相关叙述,正确的是()A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”C.通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌D.在培养大肠杆菌的工程
4、菌过程中,获得目的基因的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶7.(2013宣城模拟)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a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列说法正确的是()A.基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达8.(2013马鞍山模拟)下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点。由此推断以下说法中,正确的是()
5、限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名称识别序列和切割位点BamHGGATCCKpnGGTACCEcoRCAATTCSau3AGATCHindGTYRACSmaCCCGGG(注:Y=C或T,R=A或G)A.限制酶切割后不一定形成黏性末端B.限制酶的切割位点一定在识别序列的内部C.不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端D.一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列9.(2013六安模拟)下面是四种不同质粒的示意图,其中ori为复制必需的序列,ampr为氨苄青霉素抗性基因,tetr为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含
6、重组DNA的细胞,应选用的质粒是()10.下图为将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是()A.将重组质粒导入细菌B细胞常用的方法是显微注射法B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的只是导入了质粒A的细菌D.目的基因成功导入并表达的标志是转录出相应的mRNA二、非选择题(包括3小题,共50分)11.(15分)(2013淮北模拟)下图为获得抗虫棉的技术流程。在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(
7、kanr)常被作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。请据图回答:(1)A过程所用的载体是,需要的工具酶有和。(2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素外,还需加入。(3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用技术,该技术所依据的原理是。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测,D过程应该用放射性同位素(或荧光分子)标记的作为探针。(5)如果从个体生物学水平来鉴定,D过程可用的最简单的检测方法是 。12.(17分)(能力挑战题)(2013太原模拟)某质粒上有Sal、Hind、BamH三种限制酶切割位点,同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉
8、素基因。利用此质粒获得转基因抗盐烟草的过程如图所示,请回答下列问题:(1)从基因文库中获得的抗盐基因可用技术进行扩增。将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状,这种新性状的产生所依据的原理是。(2)如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性,原因是抗盐基因在烟草细胞中不能,也不能 。(3)在构建重组质粒时,应选用 两种酶对进行切割,以保证重组DNA序列的惟一性。(4)为了确定抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的 作探针进行分子杂交检测,又要用方法从个体生物学水平鉴定烟草植株的耐盐性。13.(18分)干扰素是动物体内合成的一种蛋白质,可以用于治疗病毒感染和
9、癌症,但体外保存相当困难,如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,就可在-70条件下保存半年,给广大患者带来福音。(1)蛋白质的合成是受基因控制的,因此获得能够控制合成“可以保存的干扰素”的基因是生产的关键,依据蛋白质工程原理,设计实验流程,让动物生产“可以保存的干扰素”: (2)基因工程和蛋白质工程相比较,基因工程在原则上只能生产的蛋白质,不一定符合需要。而蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过或,对现有蛋白质进行或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活需要。(3)蛋白质工程实施的难度很大,原因是蛋白质具有十分复杂的结构。(4)对天然蛋白质进行改造,应该直接
10、对蛋白质分子进行操作,还是通过对基因的操作来实现? 。原因是: 。答案解析1.【解析】选C。限制性核酸内切酶主要从原核生物细胞内提取,一种限制酶只能识别一种特定的碱基序列,并能切割特定的位点,故A正确、C错误;质粒作为常见的载体,具备的条件是有一个至多个限制酶切割位点、有标记基因、能自我复制,故B、D正确。2.【解析】选B。基因表达载体的构建是基因工程的核心内容。一个表达载体的组成,除了目的基因外,还有启动子、终止子和标记基因等。启动子在基因的首端,它是RNA聚合酶的结合位点,控制着转录的开始;终止子在基因的尾端,它控制着转录的结束。3.【解析】选D。基因工程中目的基因和受体细胞均来自动植物或
11、微生物;常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶;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,只有经过一定的物质激活以后,才有生物活性。载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞,不能促进目的基因的表达,所以D错误。【易错提醒】对标记基因的作用认识不清。标记基因的作用是筛选、检测目的基因是否导入受体细胞,常见的有抗生素抗性基因、发光基因,表达产物为带颜色的物质等。4.【解析】选C。人的胰高血糖素基因在胰岛A细胞中能转录出信使RNA,在胰岛B细胞中不转录。5.【解题指南】(1)知识储备:限制酶的作用;限制酶识别序列的特点。 (2)解题关键:明确限制酶切割后目的基因的黏性末端和
12、载体质粒的黏性末端必须相同;目的基因插入质粒时,不能破坏标记基因。【解析】选D。两种限制酶切割各自的识别序列后会产生相同的黏性末端,能用DNA连接酶进行连接。质粒上有限制酶的两个切点,单独使用限制酶时,会把两种标记基因都破坏掉,所以质粒应用限制酶切割;目的基因的两侧都有限制酶的识别位点,可用限制酶切割,目的基因只有一侧有限制酶的识别位点,不能单独使用限制酶切割。6.【解析】选B。本题主要考查基因工程的基本工具以及基本操作步骤。人是真核生物,转录的场所主要在细胞核,大肠杆菌是原核生物,转录的场所在细胞质,所以A错误;DNA连接酶的作用是在基因工程第二步将目的基因与载体连接成重组DNA分子或形成基
13、因表达载体,它能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”,所以B正确;大肠杆菌中没有胰岛素产生,可能是重组质粒已导入受体菌,但目的基因未表达,所以C错误;获得目的基因的工具酶只有限制性核酸内切酶,所以D错误。7.【解析】选D。培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。8.【解析】选A。Hind能识别不同的核苷酸序列,切割后不一定形成黏性末端。Sau3A的切割位点在识别序列的外部,不同限制酶切割后可能形成相同的黏性末端,如BamH与Sau3A切割的末端。9.【解析】选C。A项破坏了复制必需的序列,不
14、能复制。B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好,在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长。C项氨苄青霉素抗性基因被破坏,四环素抗性基因完好,能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长。D项氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏,能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长。10.【解析】选C。将目的基因导入到细菌细胞中常用的方法是Ca2+处理法;基因必须保持结构的完整性才能得以表达,而抗氨苄青霉素基因结构完整,能够表达而使细菌具有对氨苄青霉素的抗性,在含有氨苄青霉素的培养基上能存活的是导入了质粒A或导入了重组质粒的细菌;由于将人的生长激素基因导入到质粒的抗四环
15、素基因上,破坏了抗四环素基因的完整性,导入了重组质粒的细菌也没有对四环素的抗性,在含有四环素的培养基上不能存活,能存活的是导入了质粒A的细菌。目的基因成功表达的标志是检测到相应的蛋白质。11.【解析】(1)图中作为载体的是含kanr质粒,基因工程中的工具酶有DNA连接酶和限制性核酸内切酶。(2)C过程的培养基为选择培养基,为了筛选出含有目的基因的重组质粒,培养基中应含有卡那霉素。(3)离体植物组织培育植株采用植物组织培养技术,依据的原理是植物细胞的全能性。(4)再生植株检测应该检验是否抗虫,因此要用放射性同位素标记抗虫基因。(5)可以让棉铃虫食用再生植株,通过棉铃虫的存活情况判断其是否为抗虫植
16、株。答案：(1)含kanr质粒限制性核酸内切酶DNA连接酶(两种酶顺序可颠倒)(2)卡那霉素(3)植物组织培养植物细胞的全能性(4)抗虫基因 (5)让棉铃虫食用再生植株(抗虫接种实验)12.【解析】(1)从基因文库中获得的抗盐基因可用PCR技术进行扩增。依据基因重组的原理将抗盐基因导入烟草细胞内,使烟草植株产生抗盐性状。(2)由于单独的抗盐基因在烟草细胞中不能复制,也不能合成抗盐基因的mRNA,因此如果将抗盐基因直接导入烟草细胞,一般情况下,烟草不会具有抗盐特性。(3)在构建重组质粒时,为了保证重组DNA序列的惟一性。据图分析知应选用Sal和Hind两种酶对质粒和抗盐基因的DNA进行切割,因为
17、质粒和抗盐基因的DNA均含有这两种酶的切割位点。(4)为了确定抗盐烟草是否培育成功,既要用放射性同位素标记的抗盐基因作探针进行分子杂交检测,又要用一定浓度的盐水浇灌(移栽到盐碱地中)的方法从个体水平鉴定烟草植株的耐盐性。答案：(1)PCR基因重组(2)复制合成抗盐基因的mRNA(3)Sal和Hind质粒和抗盐基因的DNA(4)抗盐基因一定浓度的盐水浇灌(移栽到盐碱地中)13.【解析】(1)蛋白质工程的基本流程为根据预期的蛋白质功能推测出蛋白质结构及控制该蛋白质的基因的脱氧核苷酸序列。(2)蛋白质工程的实质是通过对基因改造或修饰制造自然界不存在的符合人们生产和生活需要的蛋白质。(3)蛋白质的空间
18、结构十分复杂,很难根据预期功能来预测出空间结构。(4)基因控制蛋白质的合成,对基因的改造相当于间接改造了蛋白质。答案:(1)预期的蛋白质功能预期的蛋白质结构应有的氨基酸序列相对应的脱氧核苷酸序列(基因)(2)自然界已存在人类生产和生活基因修饰基因合成改造(3)空间(或高级)(4)应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造首先,任何一种天然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因也就是对蛋白质进行了改造,而且改造过的蛋白质可以通过改造过的基因遗传下去。如果对蛋白质直接改造,即使改造成功,被改造过的蛋白质分子也无法遗传。其次,对基因进行改造比对蛋白质直接进行改造要容易操作,难度要小得多版权所有：高考资源网()版权所有：高考资源网()