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1、1x3-1x3-1 基因工程基因工程一、选择题1下图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )A B C D解析 是将一个 DNA 切成互补的两个黏性末端，由限制性核酸内切酶发挥作用；DNA 聚合酶是在 DNA 复制时发挥作用的(是 DNA 复制)；DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接在一起()；解旋酶是将 DNA 分子双链解成两条互补的单链()。答案 C2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，
2、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解析 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。答案 D3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 D
3、NA 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2占该 DNA 碱基含量的 40%解析 由题意可知，分别表示逆转录、DNA 的复制、DNA、引物结合到单链 DNA及互补链的合成。过程由逆转录酶催化完成，A 错；由以上分析知 B 正确；催化过程的酶都是 DNA 聚合酶，过程是在 7075 的高温条件下进行的，只有该过程中的酶需耐高温，C 错；在 DNA 分子中有 T 无 U，D 错。答案 B4某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是其热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一
4、种片剂，临床治疗食物消化不良，最佳方案是 ( )A替换此酶中的少数氨基酸，以改善其功能B将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶C重新设计与创造一种蛋白酶D减少此酶在片剂中的含量解析 蛋白质的结构包括一级结构和空间结构，一级结构是指组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序，蛋白质的功能是由一级结构和空间结构共同决定的，特别是空间结构与蛋白质的功能关系更密切。要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。答案 A5北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植
5、株的过程示意图，有关叙述正确的是( )A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用 DNA 探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析 因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素，导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异，所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序，A 选项错误；抗冻蛋白的 11 个氨基酸的重复序列重复次数越多，抗冻能力越强，并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越
6、强，抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B 选项正确；3农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法，不是为了筛选含有标记基因的质粒，C 选项错误；应用 DNA 探针技术，可以检测转基因植物中目的基因的存在，但不能完成对目的基因表达的检测，D 选项错误。答案 B6下图为 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( )ADNA 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 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
7、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。答案 C7将 ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( )A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒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每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个 adaD每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子解析 大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶，说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒，A 项正确；作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点，所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点，B 项正确；作为基因表达载
8、体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分，但并不是每个酶切位点都至少插入一个 ada，C 项错误；由于这些目的基因成功表达，所以每个 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子，D 项正确。答案 C二、非选择题8下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，据图回答问题。(1)在基因工程中，A 表示_，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，过程使用的酶区别于其他酶的特点是_，B 表示_。4(2)BD 的过程中，若使用的棉花受体细胞为体细胞，表示的生物技术是_。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，请写出在个体水平上的鉴定过程：_。解析 (1)图中
9、A、B 分别表示目的基因、重组 DNA；根据酶的专一性特点，过程使用的酶是限制性核酸内切酶，其能够识别特定的脱氧核苷酸序列。(2)BD 的过程是转基因植物的培育过程，其需要的生物技术是植物组织培养；在检测转基因棉花中的抗虫基因(目的基因)是否表达时，可让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定其是否具有抗虫性状。答案 (1)目的基因 能够识别特定的脱氧核苷酸序列 重组 DNA (2)植物组织培养 让害虫吞食转基因棉花的叶子，观察害虫的存活情况，以确定转基因棉花是否具有抗虫性状9下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图 1、图 2 中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题
10、：(1)一个图 1 所示的质粒分子经 Sma切割前后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的 Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)用图中的质粒和外源 DNA 构建重组质粒，不能使用 Sma 切割，原因是_。(4)与只使用 EcoR相比较，使用 BamH和 Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源 DNA的优点在于可以防止_。5(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。(7)为了从 cDNA 文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_的培养基中培
11、养，以完成目的基因表达的初步检测。解析 环状 DNA 分子中磷酸全部参与形成磷酸二酯键，被 Sma 限制酶切开后相当于一个正常的 DNA 分子，每个 DNA 分子单链各含有一个游离的磷酸基团；AT 碱基对有两个氢键，而 GC 碱基对有三个氢键，GC 碱基对含量越多，热稳定性越高；从图中读出：Sma I 限制酶破坏目的基因和标记基因；用 BamH 和 Hind 两种不同的限制酶处理，形成不同的黏性末端，能有效防止只用一种限制酶形成的相同的黏性末端的质粒或目的基因相互连接、环状化；将质粒与目的基因“缝合”应用 DNA 连接酶进行处理；标记基因的作用在于鉴别和筛选含有目的基因的细胞；大肠杆菌突变体丧
12、失吸收蔗糖的能力，不能在只有蔗糖为碳源的选择培养基上存活，所以可以用该种选择培养基对导入的蔗糖转运蛋白基因是否表达进行初步检测。答案 (1)0、2 (2)高 (3)Sma会破坏质粒的抗性基因、外源 DNA 中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源 DNA 片段自身环化 (5)DNA 连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳营养物质10科学家设法将人的生长激素基因导入其他生物体(细胞)内，从而获取大量的人的生长激素，应用于侏儒症的早期治疗，如下图所示。请据图回答下列问题。(1)过程采用的方法是_，过程之前需用_处理目的基因和质粒。(2)过程需事先对大肠杆菌用_处理，使其处
13、于感受态，接着_，从而完成转化过程。(3)过程动物细胞培养中使用的工具酶是_，与植物组织培养的培养基相比，动物细胞培养液中通常需加入_。(4)过程一般先将生长激素基因导入奶牛的_，然后进行_，再进行胚胎移植，生下转基因牛犊。解析 过程是由 mRNA 到 DNA 的过程，为反转录法，过程是将质粒和目的基因拼接在一6起，在拼接前要用同一种限制酶对目的基因和质粒进行切割，以形成相同的黏性末端。过程是将重组质粒导入大肠杆菌细胞，需要事先用 Ca2处理，使之成为感受态细胞，接着将重组质粒与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子。过程是将目的基因导入动物细胞，在对细胞进行培养中使用的工具酶是胰蛋白酶，在培养中要加入动物血清、血浆等物质，满足动物细胞的营养需求。过程将生长激素基因导入奶牛的受精卵中，然后进行早期胚胎培养，胚胎移植，就可以生下转基因牛犊了。答案 (1)反(逆)转录 同一种限制酶 (2)Ca2 将重组表达载体溶于缓冲液与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子 (3)胰蛋白酶 动物血清、血浆 (4)受精卵 早期胚胎培养11科学家通过探究 DNA 载体途径的 RNA 干扰技术抑制端粒酶的活性，从而抑制肿瘤细胞生长增殖，以寻找一种抑制肿瘤增
