第一节 基因工程及其技术 知识点题库

某DNA分子中含有某限制酶的一个识别序列,用该限制酶切割该DNA分子,可能形成两个DNA片段是

A . ①③ B . ②④ C . ①② D . ③④

下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因,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。下列叙述正确的是(  )。

A . 构建重组质粒过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶 B . 愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株 C . 卡那霉素抗性基因(kanr)中有该过程所利用的限制性核酸内切酶的识别位点 D . 抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
埃博拉病毒(EBO)呈纤维状,EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别.

(1)以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全,其原因是 .

(2)科研人员利用经EBO免疫后小鼠的 细胞与鼠的瘤细胞进行杂交,获得纯净的单一品种抗体,其特点是 ,可以用此抗体与药物制成“生物导弹”,抗击埃博拉病毒(EBO).

(3)科研人员将GP蛋白基因通过 (方法)导入牛受精卵中,可以通过 技术从分子水平检测转基因是否培育成功.体内受精作用进行时防止多精入卵的机制有 和

(4)为了从分泌乳汁中生产GP蛋白,在基因导入受体细胞前,基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的 .早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定,一般是取处于 时期的细胞进行检测.

基因工程是DNA分子水平的操作,下列有关基因工程的叙述中,错误的是(  )

A . 限制酶只用于切割获取目的基因 B . 载体与目的基因必须用同一种限制酶处理 C . 基因工程所用的工具酶是限制酶,DNA连接酶 D . 带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测
如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(kanr)常作为标记基因,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.

请据图回答问题.

  1. (1) A过程所用的运载体是,需要的工具酶有
  2. (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. (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. (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. (5) 如果从个体生物水平来鉴定,D过程可用的最简单检测方法是
埃博拉病毒(EBO)呈纤维状,EBO衣壳外有包膜,包膜上有5种蛋白棘突(VP系列蛋白和GP蛋白),其中GP蛋白最为关键,能被宿主细胞强烈识别.
  1. (1) 以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全,其原因是
  2. (2) 科研人员利用经EBO免疫后小鼠的细胞与鼠的瘤细胞进行杂交,获得纯净的单一品种抗体,其特点是 , 可以用此抗体与药物制成“生物导弹”,抗击埃博拉病毒(EBO).
  3. (3) 科研人员将GP蛋白基因通过(方法)导入牛受精卵中,可以通过技术从分子水平检测转基因是否培育成功.体内受精作用进行时防止多精入卵的机制有
  4. (4) 为了从分泌乳汁中生产GP蛋白,在基因导入受体细胞前,基因的首段必须含有使其仅能在牛的乳腺细胞中特异性表达的 . 早期胚胎在移植入受体母牛子宫之前,必须对胚胎进行性别鉴定,一般是取处于时期的细胞进行检测.
基因工程技术也称为DNA重组技术,其实施必须具备的四个必要条件是(    )
A . 目的基因  限制酶  载体  受体细胞 B . 重组DNA  RNA聚合酶  限制酶  连接酶 C . 工具酶  目的基因  载体  受体细胞 D . 模板DNA  Mrna  质粒  受体细胞
回答下列问题:
  1. (1) 在基因工程中,获取目的基因的方法包括,①从基因文库中获取目的基因,②利用扩增目的基因,③
  2. (2) 在基因表达载体中,启动子是识别并结合的部位.若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞,最常用的原核生物是
  3. (3) 将目的基因导入微生物常用处理受体细胞,使之变成感受态细胞.我国科学家发明的将目的基因导入植物细胞的方法是
  4. (4) 研究还发现胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞,这体现了胚胎干细胞具有,临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官,从而解决了问题.
如图1为某种常用质粒的序列图,LacZ基因编码的酶能使无色的X﹣gal变为蓝色,Ampr为氨苄青霉素抗性基因.图2为目的基因的序列及其相关限制酶的识别序列.请回答下列问题:

  1. (1) 基因工程的核心步骤是
  2. (2) 实验小组用BamHⅠ和BlgⅡ两种限制酶切割目的基因和质粒,若要筛选成功导入目的基因的重组质粒,培养基中应加入的物质有
  3. (3) 成功导入重组质粒的大肠杆菌菌落显,若大肠杆菌菌落显蓝色,说明导入.没有导入任何外源DNA的大肠杆菌(填“能”或“不能)在该培养基上生存.
  4. (4) 将若干个质粒和目的基因用BamHⅠ和BlgⅡ两种限制酶切割后,用DNA连接酶相连,然后再用BamHⅠ和EcoRⅠ切割成功连接后的产物,获得了长度为0.7kb、2.8kb、1kb和2.5kb四种长度的DNA片段,则目的基因的长度为kb(已知目的基因的长度大于1kb,1kb=1000个碱基对).
如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线.图中 tetR表示四环素抗性基因, ampR表示氨苄青霉素抗性基因,直线所示为BamH I、Hind Ⅲ、SmaⅠ三种限制酶的酶切位点.下列叙述错误的是()


A . 将人乳铁蛋白基因插入载体,需用HindⅢ和BamHI限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因 B . 能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是启动子等 C . 筛选含有重组载体的受体细胞首先需要在含四环素的培养基上进行 D . 进行②过程前,需耍对早期胚胎进行性别鉴定
下列有关DNA连接酶的叙述正确的是(     )

①催化具有相同黏性末端的DNA片段之间连接

②催化具有不同黏性末端的DNA片段之间连接

③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成

④催化脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成

A . ①② B . ③④ C . ①④ D . ②③
   2019年6月17日,新华社发布《屠呦呦团队放“大招”:“青蒿素抗药性”等研究获新突破》,屠呦呦团队近期提出应对“青蒿素抗药性”难题的切实可行治疗方案,并在“青蒿素治疗红斑狼疮等适应症”方面取得新进展。某课题组为得到青蒿素产量高的新品系,让青蒿素合成过程的某一关键酶基因fps在野生青蒿素中过量表达,其过程图如下:

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回答下列问题:

  1. (1) 图中酶1是,酶2分别是。利用PCR技术扩增目的基因时,使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90-95℃,目的是破坏了DNA分子中的键。在构建重组Ti质粒的过程中,需将目的基因插入到Ti质粒的中。
  2. (2) 检验目的基因是否整合到青蒿素基因组,可以将放射性同位素标记的做成分子探针与青蒿素基因组DNA杂交。理论上,与野生型相比,该探针与转基因青蒿素DNA形成的杂交带的量(填较多或较少)。
  3. (3) 据图分析,农杆菌的作用是。判断该课题组的研究目的是否达到,必须检测转基因青蒿素植株中的
质粒是基因工程中常用的载体。下列叙述错误的是(     )
A . 质粒的本质是小型环状DNA分子 B . 质粒可在细胞中进行自我复制 C . 质粒上的标记基因有利于目的基因的表达 D . 除质粒外,常用的载体还有动植物病毒、λ噬菌体的行生物
“X基因”是DNA分子上一个有遗传效应的片段,若要用PCR技术特异性地拷贝“X基因”,需在PCR反应中加入两种引物,两种引物及其与模板链的结合位置如图1所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子,如图2所示,其中第⑤种DNA分子有几个: (   )

A . 2 B . 4 C . 6 D . 8
CRISPR/Cas 系统是细菌在进化中形成的一种防御机制。Cas 蛋白能截取噬菌体的 DNA 片段,并将其插入到细菌自身的 CRISPR 基因中,整合有噬菌体 DNA 片段的 CRISPR 基因经转录产生 RNA,此RNA与Cas 蛋白共同构成 CRISPR/Cas 复合物,在此 RNA 引导下,该复合物能定点切割对应的噬菌体 DNA片段。科学家通过改造此系统,产生了 CRISPR/Cas9 基因编辑技术,可以实现对DNA的定点切割,其工作原理如下图所示。2019年上海科研团队通过基因编辑技术切除猕猴受精卵中的生物节律核心基因 BMAL1,再利用体细胞克隆技术,获得了5只BMAL1基因敲除的克隆猴。这是国际上首次成功构建出的一批遗传背景一致的生物节律紊乱的猕猴模型。请回答下列问题:

  1. (1) CRISPR/Cas 系统中的 Cas 蛋白合成的场所是,该系统需要对特定的 DNA序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的,作用的化学键为。推测该系统在细菌体内的生理意义是
  2. (2) 由于 Cas9 蛋白没有特异性,用 CRISPR/Cas9系统切割 BMAL1基因,向导RNA的识别序列应具有的特点是能与通过碱基互补配对结合。
  3. (3) 在个体水平鉴定 BMAL1 基因敲除成功的方法是观察猕猴是否表现为
  4. (4) 该团队利用一只 BMAL1 缺失的成年猕猴体细胞克隆出 5 只后代的实验中,涉及的生物技术有(答出两项即可)。
  5. (5) 基因编辑后通过体细胞克隆得到的数只 BMAL1缺失猕猴(A组),与仅通过基因编辑多个受精卵得到的数只BMAL1缺失猕猴(B 组)比较,(填“A组”或“B组”)更适合做人类疾病研究模型动物,理由是
下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是( )
A . DNA连接酶不需要识别特定的脱氧核苷酸序列
B . 一种DNA连接酶只能连接一种黏性末端
C . 将单个脱氧核苷酸加到某DNA片段末端,形成磷酸二酯键 D . 连接两条DNA链上碱基之间的氢键
关于基因工程下列说法正确的有(   )

①一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子 ②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工 ③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体 ④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达 ⑤限制酶的识别序列越长,酶切点出现的概率越大⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物上 ⑦质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物的细胞中

A . 2项 B . 3项 C . 4项 D . 5项
下列关于基因工程的叙述,错误的是(  )
A . 质粒都以抗生素合成基因作为标记基因且不能有限制酶的酶切位点 B . 农杆菌转化法可将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上 C . E·coli DNA连接酶既可连接黏性末端又可以连接平末端 D . 构建基因表达载体时需要在目的基因上游加上起始密码子
华北地区是棉花的主产区,以前由于棉铃虫的危害,几乎绝收。棉铃虫的幼虫钻蛀棉铃、棉桃,喷洒农药不能伤及棉铃虫,却能杀死棉铃虫的天敌。后来将从苏云金杆菌中获取的抗虫基因转入棉花细胞,培育成了抗虫棉,其培育流程如图。回答下列问题:

  1. (1) 在构建表达载体的过程中,需要的“分子缝合针”为,重组Ti质粒中除了含有抗虫基因外,还需含有的DNA片段包括。通常目的基因插入到质粒的中。
  2. (2) 在我国科学家首批具有较高抗虫活性的转基因抗虫棉的培育过程中,目的基因来自,现在常用PCR的特异性快速扩增目的基因,每一轮经过三步获得更多的目的基因,在PCR扩增仪中自动完成后,常采用来鉴定PCR的产物。
  3. (3) 在抗虫棉的培育过程中,需要进行水平的检测。相对于喷洒农药,种植抗虫棉的益处体现在
心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段,然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤(IRI),可能导致心脏坏死。研究发现,IRI通过促进Caspase 8等一系列凋亡基因的表达,导致细胞凋亡坏死最终引起器官损伤。根据Caspase 8基因合成的小干扰RNA(siRNA)可以使Gaspase 8基因沉默,有效抑制IRI所致的器官损伤。图是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图。

回答下列问题:

  1. (1) 图中步骤②构建重组质粒需要使用等工具酶。与直接将sRNA导入猪的心肌细胞相比,通过重组质粒将siRNA对应的DNA序列导入心肌细胞,其优点是(答出一点)。
  2. (2) siRNA对应DNA序列在心肌细胞中表达产生的si RNA,与RISC组装形成基因沉默复合物,通过抑制基因表达的过程,使Caspase 8基因沉默,从而降低IRI引起的细胞凋亡。
  3. (3) 研究人员根据Caspase 8基因的碱基序列,设计了三种序列分别导入猪的心肌细胞,通过测定靶基因Caspase 8的mRNA含量来确定最优序列。测定mRNA含量时,需提取心肌细胞的总RNA,经过过程得到cDNA,再进行PGR扩增,测定PCR产物量,结果如图所示。据此判断最优序列是

  4. (4) 选用猪的心肌细胞做受体细胞是因为猪在基因、解剖结构、生理生化和免疫反应等方面与人类极为相似。为了解决心脏移植供体短缺问题,许多科学家正在研究用猪心脏代替人的心脏。你认为将猪心脏移植到人体面临的最大挑战是,请说出一种解决这一问题的思路: