基因工程典型例题模板.doc

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1．下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒, Ampr表示氨苄青霉素抗性基因, Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中, 将使该基因失活, 而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Ampr 和Tetr的大肠杆菌( 受体细胞) , 将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养, 得到如图b的结果( 黑点表示菌落) 。再将灭菌绒布按到培养基上, 使绒布面沾上菌落, 然后将绒布按到含四环素的培养基上培养, 得到如图c的结果( 空圈表示与b对照无菌落的位置) 。据此分析并回答:

( 1) pBR322质粒的化学本质是 , 其控制着 等性状, 质粒的复制必须在 中完成。
( 2) 根据用途, 题中所用培养基属于选择培养基, 与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是 , 由此说明目的基因插入了 中。
2、 科学家经过基因工程, 将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内, 并成功的实现了表示, 从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株──抗虫棉。其过程大致如下图所示:

(1)基因工程的操作程序主要包括四个步骤, 其核心是                        。
(2)获取Bt毒蛋白基因的方法一般有      、      等。
(3)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒, 其上有T-DNA, 把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的   特点。Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表示的过程, 在基因工程中称为            。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法很多, 在该题中涉及到的方法是              。
(5)一个基因表示载体的组成必须有     等。
(6)目的基因能否在棉花植株体内维持和表示其遗传特性的关键是      。这需要经过检测才能知道, 检测采用的方法是    。若从个体水平来任何检测?         。
3、 利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。 我省青岛”崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目经过鉴定, 该项目生产的药用蛋白具有表示效率高、 成本低、 安全性高、 易于分离纯化的优点, 可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品, 造福人类健康。下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程, 据图回答:

⑴在基因工程中, A表示              , 如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因, ①过程使用的酶区别于其它酶的特点是                           , B表示         。
 ⑵在研究过程中, 研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因, 并采用____     技术对目的基因进行了扩增, 然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有______________。
 ⑶基因表示载体的构建是基因工程的核心, 一个完整的基因表示载体至少包括哪几部分?                                          。
 ⑷将目的基因导入受体细胞的过程中, 在③过程中一般是采用               方法, 在②过程中一般采用               方法, 受体细胞一般是                  。
 ⑸由于转基因表示产物存在于山羊的乳汁中, 检测其体内是否出现药用蛋白, 在分子水平上的检测方法及结果是什么?                                    。
4、 干扰素是治疗癌症的重要物质, 人血液中每升只能提取0．05 mg干扰素, 因而其价格昂贵, 平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、 药性一样的干扰素, 其具体做法是:
( 1) 从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的     , 并使之与一种叫质粒的DNA结合, 然后移植到酵母菌内, 从而让酵母菌来 。
( 3) 科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献, 她成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上, 其物质基础和结构基础是　　　。
( 4) 烟草具有了抗病毒能力, 这表明烟草体内产生了  。      , 由此可见, 烟草和人体合成蛋白质的方式是　　　　　, 从进化的角度来考虑, 证明了人和植物的起源是_________。
5、 下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图, 请据图回答:

( 1) 过程②必须的酶是______________酶, 过程③必须的酶是___________________酶。
( 2) 若A中共有a个碱基对, 其中鸟嘌呤有b个, 则③④⑤过程连续进行4次, 至少需要提供胸腺嘧啶_______________个。
( 3) 为使过程⑧更易进行, 可用_____________( 药剂) 处理D, 使它成为感受态细胞。
( 4) 能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?______, 为什么? _____________________________________________________。
( 5) 图中的B起到__________________作用,它应该符合的条件为________________________
___________________________________, 能起到这种作用的有__________________________
_____________________。图中的D是基因工程中的_______________细胞。

6、 在植物基因工程中, 用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体, 把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中, 再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
( 1) 科学家在进行上述基因操作时, 要用同一种　　　　　　　　　分别切割质粒和目的基因, 质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可经过　　　　　　　　而黏合。
( 2) 将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞, 经培养、 筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析, 该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段, 因此能够把它看作是杂合子。理论上, 在该转基因植株自交F1代中, 仍具有抗除草剂特性的植株占总数的　　　　　　　　, 原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
( 3) 种植上述转基因油菜, 它所携带的目的基因能够经过花粉传递给近缘物种, 造成”基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中, 就能够避免”基因污染”, 原因是:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
7、 ( 5分) 对番茄的研究中发现, 番茄叶片被害虫损伤后, 叶上的细胞壁释放出一种类激素因子, 这种物质经过细胞组织扩散到茎和其它叶片上, 启动了蛋白酶抑制剂的基因, 开始高效合成蛋白酶抑制剂, 并在茎叶中迅速积累, 以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用, 因此害虫取食后, 就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米, 让玉米获得与番茄相似的抗虫性状, 以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。
试分析回答下列问题:
⑴番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_____________________处合成的。
⑵番茄受害虫侵袭后, 能及时做出一系列反应, 最终杀死害虫, 保护自身安全, 这说明植物
也具有_________________。
⑶将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导人玉米内, 使玉米形成新的性状, 从可遗传的变异来源
上看这种变异属于______________________。
⑷有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。( 2分)
8、 ( 6分) 限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—, 限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点, 在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
( 1) 请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。( 2分)

( 2) 请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。( 2分)

1．下图a示基因工程中经常选用的运载体——pBR322质粒, Ampr表示氨苄青霉素抗性基因, Tetr表示四环素抗性基因。目的基因如果插入某抗性基因中, 将使该基因失活, 而不再具有相应的抗性。为了检查运载体是否导入原本没有Ampr 和Tetr的大肠杆菌( 受体细胞) , 将大肠杆菌涂布在含氨苄青霉素的培养基上培养, 得到如图b的结果( 黑点表示菌落) 。再将灭菌绒布按到培养基上, 使绒布面沾上菌落, 然后将绒布按到含四环素的培养基上培养, 得到如图c的结果( 空圈表示与b对照无菌落的位置) 。据此分析并回答:

( 1) pBR322质粒的化学本质是 DNA , 其控制着 抗氨苄青霉素和抗四环素 等性状, 质粒的复制必须在 大肠杆菌( 受体细胞) 中完成。
( 2) 根据用途, 题中所用培养基属于选择培养基, 与图c空圈相对应的图b中的菌落表现型是 能抗氨苄青霉素, 但不能抗四环素 , 由此说明目的基因插入了 Tetr 中。

2、 科学家经过基因工程, 将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入到普通棉株细胞内, 并成功的实现了表示, 从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株──抗虫棉。其过程大致如下图所示:

(1)基因工程的操作程序主要包括四个步骤, 其核心是  基因表示载体的构建                      。
(2)获取Bt毒蛋白基因的方法一般有 从基因文库中提取, PCR扩增     、  人工合成    等。
(3)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒, 其上有T-DNA, 把目的基因插入Ti质粒的T-DNA中是利用了T-DNA的 可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA分子上 特点。Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表示的过程, 在基因工程中称为  转化           。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法很多, 在该题中涉及到的方法是    农杆菌转化法          。
(5)一个基因表示载体的组成必须有 目的基因、 标记基因、 启动子、 终止子   等。
(6)目的基因能否在棉花植株体内维持和表示其遗传特性的关键是 目的基因 是否插入了受体细胞的染色体的DNA上    。这需要经过检测才能知道, 检测采用的方法是 DNA分子杂交技术  。若从个体水平来任何检测?     抗虫的接种实验   。
3、 利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。 我省青岛”崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目经过鉴定, 该项目生产的药用蛋白具有表示效率高、 成本低、 安全性高、 易于分离纯化的优点, 可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品, 造福人类健康。下图为利用生物技术获得生物这一新品种和抗虫棉的过程, 据图回答:

⑴在基因工程中, A表示    目的基因  如果直接从苏云金杆菌中获得抗虫基因, ①过程使用的酶区别于其它酶的特点是  一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列, 而且在特定的位点上切割DNA分子 , B表示   重组DNA 。
 ⑵在研究过程中, 研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因, 并采用___ PCR( 聚合酶链式反应) 技术对目的基因进行了扩增, 然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有___限制酶、 DNA连接酶___。
 ⑶基因表示载体的构建是基因工程的核心, 一个完整的基因表示载体至少包括哪几部分?     至少包括目的基因、 启动子、 终止子、 标记基因   。
 ⑷将目的基因导入受体细胞的过程中, 在③过程中一般是采用农杆菌转化法   方法, 在②过程中一般采用   显微注射技术   方法, 受体细胞一般是   受精卵  。
 ⑸由于转基因表示产物存在于山羊的乳汁中, 检测其体内是否出现药用蛋白, 在分子水平上的检测方法及结果是什么?  抗原—抗体杂交 如果出现杂交带, 表明奶牛中出现了抗原蛋白; 如果不出现杂交带, 表明奶牛中未出现抗原蛋白。
4、 干扰素是治疗癌症的重要物质, 人血液中每升只能提取0．05 mg干扰素, 因而其价格昂贵, 平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、 药性一样的干扰素, 其具体做法是:
( 1) 从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的  干扰素   , 并使之与一种叫质粒的DNA结合, 然后移植到酵母菌内, 从而让酵母菌来 出芽生殖 。
( 3) 科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献, 她成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上, 其物质基础和结构基础是　　　都是脱氧核苷酸组成的, 都具有双螺旋结构。
( 4) 烟草具有了抗病毒能力, 这表明烟草体内产生了   干扰素     , 由此可见, 烟草和人体合成蛋白质的方式是　相同的　　　　, 从进化的角度来考虑, 证明了人和植物的起源是___相同的______。
5、 下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图, 请据图回答:

( 1) 过程②必须的酶是__逆转录酶__酶, 过程③必须的酶是_解旋酶__。
( 2) 若A中共有a个碱基对, 其中鸟嘌呤有b个, 则③④⑤过程连续进行4次, 至少需要提供胸腺嘧啶__15( a—b) _个。
( 3) 为使过程⑧更易进行, 可用___Ca2+_( 药剂) 处理D, 使它成为感受态细胞。
( 4) 能否利用人的皮肤细胞来完成①过程?__否____, 为什么?
__皮肤细胞中的胰岛素基因未表示( 或未转录) , 不能形成胰岛素mRNA
( 5) 图中的B起到___分子运输车__作用,它应该符合的条件为_
能在宿主细胞中自我复制、 具有标记基因、 具有多个限制酶的切点 、 对受体细胞无害 , 能起到这种作用的有__质粒、 λ噬菌体的衍生物、 动植物病毒____。图中的D是基因工程中的___受体___细胞。
6、 在植物基因工程中, 用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体, 把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中, 再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
( 1) 科学家在进行上述基因操作时, 要用同一种　同一种限制酶　　　　　　　　分别切割质粒和目的基因, 质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可经过　碱基互补配对　而黏合。
( 2) 将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞, 经培养、 筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析, 该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段, 因此能够把它看作是杂合子。理论上, 在该转基因植株自交F1代中, 仍具有抗除草剂特性的植株占总数的3\4, 原因　　　　　雌雄配子各有1/2含抗除草剂基因; 受精时, 雌雄配子随机结合 。
( 3) 种植上述转基因油菜, 它所携带的目的基因能够经过花粉传递给近缘物种, 造成”基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中, 就能够避免”基因污染”, 原因是: 叶绿体遗传表现为母系遗传, 目的基因不会经过花粉传递而在下一代中显现出来

　7、 ( 5分) 对番茄的研究中发现, 番茄叶片被害虫损伤后, 叶上的细胞壁释放出一种类激素因子, 这种物质经过细胞组织扩散到茎和其它叶片上, 启动了蛋白酶抑制剂的基因, 开始高效合成蛋白酶抑制剂, 并在茎叶中迅速积累, 以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用, 因此害虫取食后, 就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米, 让玉米获得与番茄相似的抗虫性状, 以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。
试分析回答下列问题:
⑴番茄的蛋白酶抑制剂是在茎叶细胞的_____核糖体__处合成的。
⑵番茄受害虫侵袭后, 能及时做出一系列反应, 最终杀死害虫, 保护自身安全, 这说明植物也具有____免疫功能___。
⑶将番茄的蛋白酶抑制基因成功地导人玉米内, 使玉米形成新的性状, 从可遗传的变异来源上看这种变异属于_____基因重组。
⑷有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有道理吗?试以已学过的知识进行简要的分析说明。( 2分)
无必要。这种转基因玉米的蛋白酶抑制剂主要集中在茎叶中, 而人类食用的是其果实(种子)加工而成的食品, 因此不会影响人体对食物的消化。
8、 ( 6分) 限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—, 限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点, 在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
( 1) 请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。( 2分)

( 2) 请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。( 2分)