基因工程的测试题-解析版

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1、1 1 2016 全国丙卷 图 a 中的三个DNA片段上依次表示出了EcoR BamH 和 Sau3A 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点 图 b 为某种表达载体 的示意图 载体上的 EcoR Sau3A 的切点是唯一的 图 a 图 b 根据基因工程的有关知识 回答下列问题 1 经 BamH 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被 酶切 后的产物连接 理由是 2 若某人利用图 b 所示的表达载体获得了甲 乙 丙三种含有目的基因的 重组子 如图 c 所示 这三种重组子中 不能在宿主细胞中表达目的基因产物的 有 不能表达的原因是 图 c 3 DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶 常

2、见的有 和 其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 解析 1 由题图可知 BamH 和 Sau3A 两种限制性内切酶的共同 识别序列是 GATC CTAG 二者切割可以形成相同的黏性末端 因此经 BamH 酶 2 切得到的目的基因可以与图 b 所示表达载体被 Sau3A 酶切后的产物连接 2 在基因表达载体中 启动子应位于目的基因的首端 终止子应位于目的基因的尾 端 这样基因才能顺利地转录 再完成翻译过程 即顺利表达 图中甲所示的目 的基因插入在启动子的上游 丙所示目的基因插入在终止子的下游 二者的目的 基因均不能被转录 因此目的基因不能表达 3 常见的 DNA 连接酶有 E coliDNA

3、连接酶和 T4DNA 连接酶 其中 T4DNA 连接酶既能连接黏性末端又能连接平末 端 答案 1 Sau3A 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 2 甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游 丙中目的基因插入在终止子的 下游 二者的目的基因均不能被转录 其他合理答案可酌情给分 3 E coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶 其他合理答案可酌情 给分 2 2012 新课标全国卷 根据基因工程的有关知识 回答下列问题 1 限制性内切酶切割 DNA 分子后产生的片段 其末端类型有 和 2 质粒运载体用 EcoR 切割后产生的片段如下 AATTC G G CTTAA 为使运载体与目的基

4、因相连 含有目的基因的 DNA 除可用 EcoR 切割外 还可用另一种限制性内切酶切割 该酶必须具有的特点是 3 按其来源不同 基因工程中所使用的 DNA 连接酶有两类 即 DNA 连接酶和 DNA 连接酶 4 反转录作用的模板是 产物是 若要在体外获得大量 反转录产物 常采用 技术 5 基因工程中除质粒外 和 也可作为运载体 6 若用重组质粒转化大肠杆菌 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 解析 限制性内切酶切割 DNA 分子形成的末端通常有两种 即黏性末 端和平末端 为使运载体和目的基因连接 二者必须具有相同的黏性末端 因而 3 当使用除 EcoR 之外的其他酶进

5、行切割时 应该产生相同的黏性末端 DNA 连 接酶的来源有两个 一是大肠杆菌 二是 T4噬菌体 反转录是由 RNA 形成 DNA 的过程 获得大量反转录产物时常用 PCR 扩增技术 基因工程常用的运载体是 质粒 除此以外 噬菌体和动植物病毒也可作为运载体 如果用大肠杆菌作受体 细胞 必须用钙离子处理 使其处于感受态 此状态吸收外源 DNA 的能力增强 答案 1 黏性末端平末端 2 切割产生的 DNA 片段末端与 EcoR 切割产生的相同 3 大肠杆菌T4 4 mRNA 或RNA cDNA 或DNA PCR 5 噬菌体动植物病毒 6 未处理的大肠杆菌吸收质粒 外源 DNA 的能力极弱 3 201

6、4 海南高考 下图是将某细菌的基因 A 导入大肠杆菌内 制备 工程 菌 的示意图 据图回答 1 获得 A 有两条途径 一是以 A 的 mRNA 为模板 在 酶的催化下 合成互补的单链 DNA 然后在 的作用下合成双链 DNA 从而获得所 需基因 二是根据目标蛋白质的 序列 推测出相应的 mRNA 序列 然 后按照碱基互补配对原则 推测其 DNA 的 序列 再通过化学方法合成 所需基因 2 利用 PCR 技术扩增 DNA 时 需要在反应体系中添加的有机物质有 4 种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的 DNA 聚合酶 扩增 过程可以在 PCR 扩增仪中完成 3 由 A 和载体 B 拼接形成的 C 通常称

7、为 4 在基因工程中 常用 Ca2 处理 D 其目的是 解析 1 利用逆转录法合成目的基因的过程是 以 mRNA 为模板 在 逆转录酶的催化作用下合成单链 DNA 然后在 DNA 聚合酶作用下 合成双链 DNA 分子 根据蛋白质工程合成目的基因的过程是 根据目标蛋白质的氨基酸 序列 推测相应的 mRNA 序列 然后按照碱基互补配对原则 推测 DNA 中脱氧 核苷酸的排列顺序 通过化学方法合成 2 PCR 过程中需要酶 底物 模板 引物和能量等条件 3 目的基因和运载体结合 形成重组 DNA 基因表达载体 4 4 在利用大肠杆菌做受体细胞时 需要先用 Ca2 处理 使之成为感受态细胞 有利于其吸

8、收重组 DNA 分子 答案 1 逆转录DNA 聚合酶氨基酸脱氧核苷酸 2 引物模板 DNA 重组载体或基因表达载体 3 重组 DNA 4 提高受体细胞的转化率 4 2017 山东济宁一模 图示方案为人们获得生物新品种的过程 请回答下 列问题 方案 抗冻蛋白基因 导入 烟草细胞 抗冻烟草 方案 A 基因 导入 免疫过的 B 细胞 体外培养 单克隆抗体 方案 人的生长激素基因 导入 牛的受精卵 早期胚胎 移植 受体母 牛 转基因牛 1 基因工程的核心步骤是 农杆菌转化法中 根据农杆菌的 特点 如果将抗冻蛋白基因插入 上 通过农杆菌的转化作用 就可 以使目的基因进入植物细胞 并将其插入植物细胞中 上

9、 2 推测方案 中 A 基因所起的作用是 请写出该方案获得的 细胞中遗传信息传递时所遵循的法则 3 方案 中的转基因牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素 这需要将 人的生长激素基因与 的启动子等调控组件重组在一起 该方案中的 早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前 必须进行性别鉴定 一般是取处于 时期的 细胞进行检测 解析 1 基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤 农杆菌转化法 中 将抗冻蛋白基因插入 Ti 质粒的 T DNA 上 通过农杆菌的转化作用 就可以 使目的基因插入植物细胞中染色体 DNA 上 2 方案 中将 A 基因导入免疫过的 B 淋巴细胞生产单克隆抗体 说明 A 基因使得细胞无限增

10、殖 即 A 基因能够调 控细胞无限增殖 该基因在受体细胞中能够复制 转录和翻译 3 方案 中将 人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起 使得转基因 牛可以通过分泌乳汁来生产人的生长激素 囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的 5 各种组织 滋养层细胞发育成胎盘和胎膜 将早期胚胎移植入受体母牛子宫之前 一般取处于囊胚时期的滋养层细胞进行性别检测 答案 1 基因表达载体的构建Ti 质粒的 T DNA染色体 DNA 2 调控细胞无限增殖 3 乳腺蛋白基因囊胚滋养层 5 2015 全国卷 已知生物体内有一种蛋白质 P 该蛋白质是一种转运蛋 白 由 305 个氨基酸组成 如果将 P 分子中

11、 158 位的丝氨酸变成亮氨酸 240 位 的谷氨酰胺变成苯丙氨酸 改变后的蛋白质 P1 不但保留 P 的功能 而且具有了 酶的催化活性 回答下列问题 1 从上述资料可知 若要改变蛋白质的功能 可以考虑对蛋白质的 进行改造 2 以 P 基因序列为基础 获得 P1基因的途径有修饰 基因或合成 基因 所获得的基因表达时是遵循中心法则的 中心法则的全部内容包 括 的复制 以及遗传信息在不同分子之间的流动 即 3 蛋白质工程也被称为第二代基因工程 其基本途径是从预期蛋白质功能 出发 通过 和 进而确定相对应的脱氧核苷酸序列 据此获得 基因 再经表达 纯化获得蛋白质 之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴 定

12、 解析 1 从题中所述资料可知 将 P 分子中 158 位的丝氨酸变成亮氨 酸 240 位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后 该蛋白质的功能发生了改变 此过程是 通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造 进而改变了蛋白质的结构 从 而改变了蛋白质的功能 2 在蛋白质工程中 目的基因可以以 P 基因序列为基础 对生物体内原有 P 基因进行修饰 也可以通过人工合成法合成新的 P1基因 中心法则的内容如下图所示 由图可知 中心法则的全部内容包括 DNA 以自身为模板进行的复制 DNA 6 通过转录将遗传信息传递给RNA 最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质 在某些病毒中 RNA 可自我复制 如烟草花叶病

13、毒等 在某些病毒中能以 RNA 为 模板逆转录合成 DNA 如 HIV 这是对中心法则的补充 3 蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能 设计预期的蛋白质结构 推 测应有的氨基酸序列 合成 DNA 表达出蛋白质 经过该过程得到的蛋白质 需要对其生物功能进行鉴定 以保证其发挥正常作用 答案 1 氨基酸序列 或结构 2 PP1DNA 和 RNA 或遗传物质 DNA RNA RNA DNA RNA 蛋白质 或转录 逆转录 翻译 3 设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能 6 2016 全国乙卷 某一质粒载体如图所示 外源 DNA 插入到 Ampr或 Tetr 中会导致相应的基因失活 Ampr表示氨苄青霉素

14、抗性基因 Tetr表示四环素抗性 基因 有人将此质粒载体用 BamH 酶切后 与用 BamH 酶切获得的目的基 因混合 加入 DNA 连接酶进行连接反应 用得到的混合物直接转化大肠杆菌 结果大肠杆菌有的未被转化 有的被转化 被转化的大肠杆菌有三种 分别是含 有环状目的基因 含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌 回答下列问题 1 质粒载体作为基因工程的工具 应具备的基本条件有 答出两点 即可 而作为基因表达载体 除满足上述基本条件外 还需具有启动子和终止 子 2 如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选 在上述四种大肠杆菌细胞中 未 被 转 化 的 和 仅 含 环 状 目 的 基 因

15、 的 细 胞 是 不 能 区 分 的 其 原 因 是 并且 和 的细胞 也是不能区分的 其原因是 在上述筛选的基础上 若要筛选含有插入 了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落 还需使用含有 的固体培养 基 7 3 基因工程中 某些噬菌体经改造后可以作为载体 其 DNA 复制所需的原 料来自于 解析 1 质粒作为载体 应具备的基本条件有 有一个至多个限制酶 切割位点 供外源 DNA 片段 基因 插入其中 在受体细胞中能自我复制 或能 整合到染色体 DNA 上 随染色体 DNA 进行同步复制 有特殊的标记基因 供 重组 DNA 的鉴定和选择 等等 2 在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选 其中未被转化的

16、大肠杆菌和仅含 环状目的基因的大肠杆菌 因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存 活 二者不能区分 含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒 的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因 都能在此培养基上存活 二者也不能 区分 若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来 还需 要使用含有四环素的固体培养基 3 某些噬菌体经改造后作为载体 导入受体 细胞后 其 DNA 复制所需的原料来自于受体细胞 答案 1 能自我复制 具有标记基因 答出两点即可 2 二者均不含有氨苄青霉素抗性基因 在该培养基上均不生长含有质粒 载体含有插入了目的基因的重组质粒 或答含有重组质粒 二者均含有氨苄 青霉素抗性基因 在该培养基上均能生长四环素 3 受体细胞 7 2015 全国卷 HIV 属于逆转录病毒 是艾滋病的病原体 回答下列问 题 1 用基因工程方法制备 HIV 的某蛋白 目的蛋白 时 可先提取 HIV 中的 以其作为模板 在 的作用下合成 获取该目的蛋白 的基因 构建重组表达载体 随后导入受体细胞 2 从受体细胞中分离纯化出目的蛋白 该蛋白作为抗原注入机体后 刺激 机体产生的可