PAGEPAGE4。。內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯內部文件，版權追溯第四章基因工程(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題包括20小題，每小題2.5分，共50分)1．作為基因工程中的“分子運輸車”，運載體應具備的條件是()①必須有一個至多個限制性內切酶的切割位點，以便目的基因可以插入到運載體上②運載體必須具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制③必須帶有報告基因，以便進行重組后的篩選④必須是安全的，不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去⑤大小應合適，太大則不易操作A．①②③④ B．①②③⑤C．①②④⑤ D．①②③④⑤答案D解析作為運載體應具備限制性內切酶切點、報告基因，除此之外，還應具有自我復制能力，以及無毒害作用等特點。2．水母發光蛋白由236個氨基酸構成，其中有三種氨基酸構成發光環，現已將這種蛋白質的基因作為生物轉基因的標記。在轉基因技術中，這種蛋白質的作用是()A．促使目的基因導入宿主細胞中B．促使目的基因在宿主細胞中復制C．使目的基因容易被檢測出來D．使目的基因容易成功表達答案C解析因為發光蛋白基因決定著發光蛋白的形成，故轉基因是否成功，可通過以發光蛋白基因為報告基因，來檢驗轉基因是否成功，即導入的目的基因是否得以表達。3．下列對基因工程的理解，正確的是()①它是一種按照人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程②對基因進行人為改造③是體外進行的人為的基因重組④在實驗室內，利用相關的酶和原料合成DNA⑤主要技術為體外DNA重組技術和轉基因技術⑥在DNA分子水平上進行操作A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥C．①②③⑤⑥ D．①③⑤⑥答案D解析基因工程的目的是按照人們的意愿，定向改造生物性狀；技術手段是體外DNA重組技術和轉基因技術；操作水平是DNA分子水平；基因工程只是實現了基因重組，并沒有改造基因。4．基因芯片技術是近幾年才發展起來的嶄新技術，涉及生命科學、信息學、微電子學、材料學等眾多的學科，固定在芯片上的各個探針是已知的單鏈DNA分子，而待測DNA分子用同位素或能發光的物質標記。如果這些待測的DNA分子中正好有能與芯片上的DNA配對的，它們就會結合起來，并在結合的位置發出熒光或者射線，即出現“反應信號”。下列說法中錯誤的是()A．基因芯片的工作原理是堿基互補配對B．待測的DNA分子可以直接用基因芯片測序C．基因芯片技術可用來篩選農作物的基因突變D．基因芯片技術將來可以制作“基因身份證”答案B解析待測的DNA分子為雙鏈，需要解鏈后才能與基因芯片互補配對，完成測序工作。5．已知某種限制酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段。現有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被酶切斷，則從理論上講，經該酶切割后，這些線性DNA分子最多能產生長度不同的DNA片段種類數是()A．3B．4C．9D．12答案C解析解本題的關鍵是要理解“在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷”，即一個DNA分子可能被切了一個位點，也可能被切了兩個或三個位點，要分開考慮，不要遺漏和重復。切一個位點情況下可得到a和bcd，ab和cd，abc和d；切兩個位點情況下可得到a、b和cd，a、bc和d，ab、c和d；切三個位點情況下可得到a、b、c、d。一共可以得到九種片段，分別是a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd。6．在已知某小片段基因堿基序列的情況下，獲得該基因的最佳方法是()A．用mRNA為模板反轉錄合成DNAB．以4種脫氧核糖核苷酸為原料化學合成C．將供體DNA片段轉入受體細胞中，再進一步篩選D．由蛋白質的氨基酸序列推測mRNA答案B基互補配對的步驟是()A．人工合成目的基因B．基因表達載體的構建C．將目的基因導入受體細胞D．目的基因的檢測與鑒定答案C解析將目的基因導入受體細胞時，不存在DNA復制或轉錄等過程，故該過程不需進行堿基互補配對。11．下列關于基因表達載體的敘述，不正確的是()A．基因表達載體的構建是基因工程的核心B．其上的啟動子和終止子都是有特殊結構的DNA片段C．一般用抗生素抗性基因作為報告基因D．雖然基因工程中的受體細胞有所不同，但構建的基因表達載體都是一樣的答案D解析由于受體細胞有植物、動物、微生物之分，目的基因導入受體細胞的方法不同，所以，表達載體的構建也有所差別。12．關于基因工程和蛋白質工程的說法，正確的是()A．都是分子水平上的操作B．基因工程就是改造基因的分子結構C．蛋白質工程就是改造蛋白質的分子結構D．基因工程能創造出自然界根本不存在的基因，蛋白質工程能創造出自然界根本不存在的蛋白質答案A13．當前醫學上，蛋白質工程藥物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白質類替代治療劑，則基因工程藥物與蛋白質工程藥物的區別是()A．都與天然產物完全相同B．都與天然產物不相同C．基因工程藥物與天然產物完全相同，蛋白質工程藥物與天然產物不相同D．基因工程藥物與天然產物不相同，蛋白質工程藥物與天然產物完全相同答案C解析基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質，因此基因工程藥物與天然產物完全相同；蛋白質工程可生產從自然界找不到的蛋白質，因此蛋白質工程藥物與天然產物不相同。14．某研究小組為了研制預防禽流感病毒的疫苗，開展了前期研究工作。其簡要的操作流程如下圖。下列有關敘述錯誤的是()eq\x(禽流感病毒)eq\o(→,\s\up7(提取))eq\x(RNA)eq\o(→,\s\up7(①))eq\x(DNA)eq\o(→,\s\up7(選擇性),\s\do5(擴增))eq\x(Q基因)eq\o(→,\s\up7(②))eq\x(攜帶Q基因的重組質粒)eq\o(→,\s\up7(③))eq\x(導入大腸桿菌)eq\o(→,\s\up7(④))eq\x(表達Q蛋白)A．步驟①所代表的過程是反轉錄B．步驟②需使用限制性內切酶和DNA連接酶C．步驟③可用CaCl2處理大腸桿菌，使其從感受態恢復到常態D．檢驗Q蛋白的免疫反應特性，可用Q蛋白與患禽流感康復的雞的血清進行抗原—抗體特異性反應實驗答案C解析由圖可知，步驟①所代表的過程是反轉錄；步驟②需使用限制性內切酶和DNA連接酶；步驟③可用CaCl2處理大腸桿菌，使其從常態轉化為感受態細胞；檢驗Q蛋白的免疫反應特性，可用Q蛋白與患禽流感康復的雞的血清進行抗原—抗體特異性反應實驗。15．2014年曲阜某蔬菜基地栽種了一種抗蟲大白菜，這是運用轉基因技術把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因DXT轉移到大白菜細胞中培育而成的，在這一過程中要進行基因表達載體的構建。根據所學知識推斷，作為重組載體應具備的結構有()A．目的基因、啟動子B．目的基因、終止子C．目的基因、啟動子、終止子D．目的基因、啟動子、終止子、報告基因答案D解析基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和報告基因。16．基因治療是指()A．把健康的外源基因導入到有基因缺陷的細胞中，達到治療疾病的目的B．對有基因缺陷的細胞進行修復，從而使其恢復正常，達到治療疾病的目的C．運用人工誘變的方法，使有基因缺陷的細胞產生基因突變后恢復正常D．運用基因工程技術，把有缺陷的基因切除，達到治療疾病的目的答案A解析基因治療是指把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中，以達到治療疾病的目的。17．下圖為基因表達載體的模式圖，下列有關基因工程中載體的說法，錯誤的是()A．基因表達載體的構建是在生物體外完成的B．任何基因表達載體的構建都是一樣的，沒有差別C．圖中啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作為標記基因，用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因答案B解析由于受體細胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因導入受體細胞的方式不同，所以基因表達載體的構建也會有所差別，不可能千篇一律。18．動物乳腺生物反應器是一項利用轉基因動物的乳腺代替傳統的生物發酵，進行大規模生產可供治療人類疾病或用于保健的活性蛋白質的現代生物技術。目前科學家已在牛和羊等動物的乳腺生物反應器中表達出了抗凝血酶、血清白蛋白、生長激素等重要藥品。大致過程如圖所示。下列有關說法，錯誤的是()A．通過③形成的重組質粒具有人的藥用蛋白基因、啟動子、終止子和標記基因即可B．④通常采用顯微注射技術C．在轉基因母牛的乳腺細胞中人的藥用蛋白基因才會得以表達，因此可以從乳汁中提取藥物D．該技術生產藥物的優點是產量高、質量好、易提取答案A解析要讓藥用蛋白基因在乳腺細胞內表達并分泌含藥物的乳汁，重組質粒上還必須具有乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件，A項錯誤；轉基因動物通常利用的受體細胞是受精卵，采用顯微注射技術，B項正確；只有母牛到達泌乳期，乳腺細胞才會表達相應的藥用蛋白基因，乳汁中含有藥物，C正確；從乳汁里提取藥物，優點突出，使動物本身成為“批量生產藥物的工廠”，D項正確。19．下列關于蛋白質工程的說法，錯誤的是()A．蛋白質工程能定向改造蛋白質分子的結構，使之更加符合人類需要B．蛋白質工程是在分子水平上對蛋白質分子直接進行操作，定向改變分子的結構C．蛋白質工程能產生自然界中不曾存在過的新型蛋白質分子D．蛋白質工程與基因工程密不可分，又被稱為第二代基因工程答案B解析由于基因決定蛋白質，因此，要對蛋白質的結構進行設計改造，最終還必須通過改造基因的結構來完成，這種操作既簡單，又能夠遺傳；而不是直接對蛋白質分子進行操作。20．下列說法正確的是()A．蛋白質工程和基因工程的目的都是獲得人類需要的蛋白質，所以二者沒有區別B．基因工程是蛋白質工程的關鍵技術C．通過蛋白質工程改造后的蛋白質，有的仍然是天然的蛋白質D．蛋白質工程是在蛋白質分子水平上直接改造蛋白質的答案B解析蛋白質工程獲得的是自然界中不存在的蛋白質，基因工程得到的是自然界中本身存在的蛋白質。蛋白質工程是在基因工程的基礎上發展起來的，故基因工程是蛋白質工程的關鍵技術。蛋白質工程改造的對象是基因而不是蛋白質本身。二、非選擇題(本題包括5小題，共50分)21．(10分)回答有關基因工程的問題：(1)構建基因工程表達載體時，用不同類型的限制性內切酶切割DNA后，可能產生黏性末端，也可能產生__________末端。若要在限制性內切酶切割目的基因和質粒后使其直接進行連接，則應選擇能使二者產生______________(填“相同”或“不同”)黏性末端的限制性內切酶。(2)利用大腸桿菌生產人胰島素時，構建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。在用表達載體轉化大腸桿菌時，常用__________處理大腸桿菌，以利于表達載體進入；為了檢測胰島素基因是否轉錄出了mRNA，可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術稱為__________________。為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成______________，常用抗原—抗體雜交技術。(3)如果要將某目的基因通過農桿菌轉化法導入植物細胞，先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的__________中，然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的__________________上。答案(1)平相同(2)RNA聚合酶識別和結合的位點，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質CaCl2溶液(或Ca2＋)分子雜交檢測技術人胰島素(3)T-DNA染色體的DNA22．(10分)如圖為獲得抗蟲棉的技術流程。在培育轉基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養基上生長。請據圖回答：(1)A過程所用的運載體是______________，需要的工具酶有__________________和________________。(2)C過程的培養基除含有必需的營養物質、瓊脂和激素外，還需加入______________。(3)如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進行檢測，D過程應該用放射性同位素(或熒光分子)標記的______________作為探針。(4)如果從個體生物水平來鑒定，D過程可用的最簡單檢測方法是______________。答案(1)含kanr的質粒限制性內切酶DNA連接酶(兩種酶順序可顛倒)(2)卡那霉素(3)抗蟲基因(4)讓棉鈴蟲食用再生植株(抗蟲接種實驗)解析(1)圖中作為運載體的是含kanr的質粒，基因工程中的工具酶有DNA連接酶和限制性內切酶。(2)C過程的培養基為選擇培養基，為了篩選出含有目的基因的重組質粒，培養基中應含有卡那霉素。(3)再生植株檢測應該檢驗是否抗蟲，因此要用放射性同位素標記抗蟲基因。(4)可以讓棉鈴蟲食用再生植株，通過蟲子是否死亡判斷是否為抗蟲植株。23．(10分)圖(a)中的三個DNA片段上依次表示出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制性內切酶的識別序列與切割位點，圖(b)為某種表達載體的示意圖(運載體上的EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切點是唯一的)。根據基因工程的有關知識，回答下列問題：(1)經BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述表達載體被________酶切后的產物連接，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)若某人利用圖(b)所示的表達載體獲得了甲、乙、丙三種含有目的基因的重組DNA，如圖(c)所示。這三種重組子中，不能在宿主細胞中表達目的基因產物的有________________，不能表達的原因是__________________________________________________。(3)DNA連接酶是將兩個DNA片段連接起來的酶，常見的有______________和______________，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是_________________________。答案(1)Sau3AⅠ兩種酶切割后產生的片段具有相同的黏性末端(2)甲、丙甲中目的基因插入在啟動子的上游，丙中目的基因插入在終止子的下游，二者的目的基因均不能被轉錄(3)E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶T4DNA連接酶解析(1)由于限制性內切酶Sau3AⅠ與BamHⅠ切割后形成的黏性末端相同，所以經BamHⅠ酶切割得到的目的基因可以與上述表達載體被Sau3AⅠ酶切后的產物連接。(2)在基因表達載體中，啟動子應位于目的基因的首端，終止子應位于目的基因的尾端，這樣目的基因才能表達。圖中甲、丙均不符合，所以不能表達目的基因的產物。(3)常見的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是T4DNA連接酶。24．(10分)材料甲科學家將牛生長激素基因導入小鼠受精卵中，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學家采用農桿菌介導的遺傳轉化法培育出轉基因煙草。材料乙T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性，科學家對編碼T4溶菌酶的基因進行改造，使其表達的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變為半胱氨酸，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高了T4溶菌酶的耐熱性。回答下列問題：(1)材料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達載體導入小鼠的受精卵中常用__________法。構建基因表達載體常用的工具酶有__________和______________。在培育轉基因植物時，常用農桿菌介導的遺傳轉化法，農桿菌的作用是_____________________________。(2)材料乙屬于______________工程范疇。該工程是指以分子生物學相關理論為基礎，通過基因修飾或基因合成，對____________進行改造，或制造一種__________的技術。在該實例中，引起T4溶菌酶空間結構改變的原因是組成該酶肽鏈的______________序列發生了改變。答案(1)顯微注射限制性內切酶DNA連接酶農桿菌可感染植物，將目的基因轉移到受體細胞中(2)蛋白質現有的蛋白質新蛋白質氨基酸25．(1