第4章 基因工程 知识点题库

为了培育节水、高产品种,科学家将大麦中与抗旱、节水有关的基因导入小麦中,得到转基因小麦,其水分利用率提高20%。这项技术的遗传学原理是()

A . 基因突变 B . 基因重组 C . 基因复制 D . 基因分离
干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取0.5 μg,所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法(如图所示)生产干扰素。

从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(  )。

A . 个体间的杂交 B . 基因工程 C . 蛋白质工程 D . 器官移植
科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白。以下有关基因工程的叙述,错误的是()

A . 基因工程能定向地改变生物的遗传性状 B . 采用反转录的方法得到的目的基因与天然存在的目的基因完全一样 C . 马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞 D . 用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可产生相同黏性末端而形成重组DNA分子
下图表示蛋白质工程的操作过程,下列说法正确的是(   )

A . 蛋白质工程中对蛋白质分子结构的了解是非常关键的工作 B . 蛋白质工程是完全摆脱基因工程技术的一项全新的生物工程技术 C . a、b过程分别是转录、翻译 D . 蛋白质工程中可能构建出一种全新的基因
下列有关现代生物技术操作的叙述,正确的是

A . 从基因文库中获取目的基因都需要限制性核酸内切酶、DNA连接酶等工具酶 B . 目的基因的载体都需要在液体培养基中培养 C . 克隆转基因哺乳动物都需要结合胚胎移植技术 D . 要获取不同基因型的多个动物体都需要采用核移植技术
在生产生活中,由于长期大量使用药物,导致许多细菌、害虫、植物等出现了抗药性并迅速蔓延。下列相关描述中错误的一项是

A . 细菌抗药性的产生往往是由于细胞质中的质粒发生了基因突变 B . 部分杂草由于叶绿体中某基因发生突变,使其编码的蛋白质不再与除草剂发生特异性的结合而表现出抗药性,该种抗药性难以通过花粉传播给近缘物种 C . 生产上运用化学药剂杀虫,常导致害虫再度大爆发。其原因除农药能诱导害虫变异,使其抗药性增强外,还可能有害虫天敌大量死亡,破坏食物链的结构等 D . 转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。大田种植转基因抗虫棉时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物能减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
下列有关将目的基因导入受体细胞的相关叙述,正确的是

A . 将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌转化法 B . 植物的受体细胞只能是受精卵细胞 C . 基因枪法是将目的基因导入动物细胞中最为有效的方法 D . 将某种药用蛋白基因导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
回答基因工程的基本操作程序中的有关问题.
  1. (1) 目的基因的获取:为在短时间内大量获得目的基因,可用扩增的方法,其原理是
  2. (2) 基因表达载体的构建:基因表达载体的组成,除具有复制原点、目的基因外,还必须具有启动子、、标记基因等.启动子是一段有特殊结构的DNA片段,是识别和结合的部位.标记基因的作用是为了
  3. (3) 将目的基因导入受体细胞:将目的基因导入某单子叶植物细胞,常采用的方法是;将目的基因导入动物细胞,常采用的受体细胞是;将目的基因导入大肠杆菌,大肠杆菌应先用处理,使其处于能吸收周围DNA的状态.
  4. (4) 目的基因的检测与鉴定:检测目的基因是否表达,在分子水平上可采用的检测办法是;在个体水平上,如抗虫棉,需要做
抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命.中国女科学家屠呦呦由于在青蒿素研发所做的重大贡献荣获2015年诺贝尔生理医学奖.青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响较大.研究人员已经弄清了细胞中青蒿素的合成途径(如图实线框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP(如图虚线框内所示).

请回答问题:

  1. (1) 在FPP合成酶基因表达过程中,完成过程①需要酶催化,过程②在核糖体上进行,需要的物质有、ATP、tRNA等.
  2. (2) 根据图示代谢过程,科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入等基因.
  3. (3) 实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是FPP合成了固醇,为提高酵母菌合成的青蒿素的产量,通过基因改造,使FRG9酶活性
  4. (4) 利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有、成本低、适合各地生产等.
青光眼是导致人类失明的三大致盲眼病之一,其中发育性青光眼(婴幼儿型和青少年型)具有明显的家族遗传倾向.如图1是某家系发育型青光眼的系谱图.

  1. (1) 系谱分析表明,发育型青光眼最可能是单基因显性遗传病.根据上面系谱推测,致病基因应位于染色体上,其遗传时遵循定律.
  2. (2) 检查发现,发育型青光眼患者角膜小梁细胞中M蛋白异常.为研究其病因,研究者用含绿色荧光蛋白基因G或红色荧光蛋白基因R的质粒、正常人M蛋白基因(M+)或青光眼患者M蛋白基因(M),构建基因表达载体,分别导入Hela细胞中进行培养,一段时间后检测培养液和细胞中荧光的分布情况,实验分组及检测结果如表( 示只含荧光蛋白基因的质粒片段; 示含荧光蛋白基因和M蛋白基因的质粒片段,此时两基因表达的产物是一个整体).

    1组

    2组

    3组

    4组

    5组

    6组

    导入Hela细胞的质粒(局部)

    荧光检测

    细胞内

    有红色荧光

    有绿色荧光

    有红色荧光

    有绿色荧光

    有红色荧光

    有红色荧光和绿色荧光

    培养液

    无荧光

    无荧光

    有红色荧光

    有绿色荧光

    无荧光

    无荧光

    ①构建基因表达载体时必需的工具酶是

    a.解旋酶     b.DNA连接酶    c.Taq酶    d.限制酶    e.逆转录酶

    ②荧光蛋白在此实验中的作用是

    ③据上表推测,发育型青光眼的病因是 , 最终导致小梁细胞功能异常.

  3. (3) 表中第实验可以为“发育型青光眼是显性遗传病”这一结论提供重要证据.
  4. (4) 为进一步研究M蛋白出现异常的原因,研究者提取了M基因进行测序,然后与M+基因进行比对,其结果如图2:分析可知,患发育型青光眼的根本原因是基因中的碱基对由变成了 , 最终导致M蛋白的发生了改变.
豇豆对多种害虫具有抗虫能力,根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CPTI基因).科学家将其转移到水稻体内后,却发现效果不佳,主要原因是CPTI蛋白质的积累量不足.经过在体外对CPTI基因进行了修饰后,CPTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高.以下说法正确的是(  )
A . 该过程中,所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 B . 水稻产生的蛋白质可能对某些人会造成过敏反应 C . 修饰的结果是使该目的基因在受体细胞内得以表达 D . 若水稻转基因成功,一定可以在后代中检测到该基因
利用基因工程反向导入目的基因可抑制目的基因的表达,如图为反向导入的目的基因的作用过程,下列叙述正确的是(     )

A . 过程①和②中目的基因以同一条链为模板进行转录 B . 过程①和②都需要RNA聚合酶的催化并以脱氧核苷酸为原料 C . mRNA1和mRNA2上的A+U占全部碱基的比例是相同的 D . 反向导入的目的基因能抑制目的基因的转录过程
【生物—选修3  现代生物科技专题】

我国一科研团队将小麦液泡膜Na/K逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到水稻细胞内,获得了转基因耐盐水稻新品种。回答下列有关问题:

  1. (1) 为保证目的基因在水稻细胞中能够表达,运载体上应含有特定的_______。
    A . 复制原点 B . 启动子 C . 标记基因
  2. (2) 水稻的转化过程为:将水稻幼胚接种到诱导培养基上,经过过程,培养出愈伤组织,然后用法,将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上,最后诱导愈伤组织形成水稻植株。
  3. (3) 为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录,可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并反转录成,再以反转录产物为模板,利用TaNHX2基因特异引物,通过方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成),以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成),则说明
  4. (4) 将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl溶液中培养,进行耐盐试验,用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象,若则说明转基因植株获得了耐盐特性。
某基因研究院培育出了转基因克隆绵羊,该绵羊能合成深海鱼体内富含的不饱和脂肪酸 omega—3。
  1. (1) 目前,基因工程中使用的限制酶主要是从生物中分离纯化获得的。构建“基因组文库”和“cDNA 文库”的过程中需要使用 DNA 连接酶的是(填基因组文库、cDNA 文库或基因组文库和 cDNA 文库)。               
  2. (2) 在培育转基因克隆绵羊过程中,运用方法除去卵母细胞的细胞核,通过化学试剂使该细胞与供体细胞融合,进而构建重组胚胎。
  3. (3) 培育过程中,科研人员将 omega—3 合成酶的基因片段转移到了该羊基因组中使其发生进行转化,转化指的是。利用 PCR 技术进行扩增目的基因的前提是
  4. (4) 建造海底人工鱼礁,其目的是改善海洋环境,是实现海洋渔业可持续发展的举措之一,这体现了生态工程所遵循的    原理。十九大提出“绿水青山就是金山银山”,要实现这一目标不仅需要对破坏的生态环境进行恢复,还要考虑当地人的经济发展和生活需要,这主要遵循了生态工程的原理。
SARS冠状病毒(SARS-CoV)的N蛋白是一种重要的结构蛋白,位于病毒颗粒的核心部分,并与病毒RNA结合。在病毒的包装等过程中起重要作用。因此制备抗SARS-CoVN蛋白的单克隆抗体(mAb),对于诊断和治疗疾病具有重要意义。用SARS-CoV制备单克隆抗体的流程如下图:

  1. (1) 为了获得大量的SARS冠状病毒N蛋白目的基因,可以采用PCR技术在体外扩增,该技术还需要dNTP、酶以及引物等,扩增三轮需要的引物数量为个。
  2. (2) 若双链DNA几乎具有等量的净电荷,且在高于等电点的pH溶液中带负电荷。利用琼脂糖凝胶电泳进行分离和纯化DNA分子主要依据不同,采用外加电场使其分开。在电泳槽中还需要加入作为参照物进行鉴定。
  3. (3) 小鼠被抗原蛋白免疫后,可以从中获取细胞Ⅰ。细胞Ⅰ中可能包含多种能产生抗体的细胞,原因是
  4. (4) 为了分离出只能产生mAb的细胞Ⅱ,需要用技术对杂交瘤细胞进行筛选。目前可将图中的作为疫苗,预防SARS冠状病毒引发的疾病。
某科研所将菊花的花色基因C导入牡丹叶肉细胞来培育具有新型花色的牡丹,流程如图所示,其中PstI、EcoRI、SmaI是三种限制酶,图中箭头所指部位为各自的酶切位点。请回答下列相关问题:

  1. (1) 图中切割花色基因C和质粒的限制酶应选择。基因工程中,目的基因和载体通常用相同的限制酶进行切割,其原因是
  2. (2) 图中①过程利用农杆菌转化法。当植物体受到损伤时,伤口处的细胞会分泌大量的,吸引农杆菌移向这些细胞。图中构建基因表达载体时,需要将花色基因C插入质粒的T—DNA中,其主要原因是。检测构建的基因表达载体是否成功导入叶肉细胞,需在培养叶肉细胞的培养基中加入
  3. (3) ②过程的目的是让已经分化的细胞失去其特有的而转变成未分化细胞。③过程主要是将②过程得到的愈伤组织转接到培养基上进行培养,诱导出甲。若甲可以作为制造人工种子的材料,则甲可表示
图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是(   )

图片_x0020_100005

A . 将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法 B . 将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上,能生长的只是导入了重组质粒的细菌 C . 将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上,能生长的可能是导入了质粒A的细菌 D . 目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
利用基因工程生产人胰岛素有两种方法。

方法一:将胰岛素基因转入细菌细胞,进行微生物培养,提取胰岛素;

方法二:将胰岛素基因转入高等哺乳动物的受精卵,培养成转基因动物并从其乳汁中提取胰岛素。

  1. (1) 使用方法一时,在细菌细胞中合成的胰岛素原需在(填“蛋白酶”“DNA酶”或“脂肪酶”)的作用下才能变成具有活性的胰岛素;为使胰岛素基因能顺利进入细菌细胞,应用处理细菌细胞,被处理后的细胞称为细胞。
  2. (2) 方法二将目的基因导入受体细胞常用的方法是要确保人胰岛素基因只在牛的乳腺动物中表达,应该采取的措施是在人胰岛素基因的首端加上。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌的乳汁来生产所需要的药品,因而称为
  3. (3) 用基因工程生产的胰岛素被注射到患者血液中容易被分解,治疗效果会受到影响。科学工作者以胰岛素的结构规律为基础,对胰岛素基因进行修饰,从而对传统胰岛素进行改造,生产出不易被分解的高效胰岛素,这属于生物工程中的范畴。
已知SOD是一种抗氧化酶,它能催化O2形成H2O2增强植物的抗逆性。如图为培育农作物新品种的一种方式。以下叙述正确的是(   )

图片_x0020_100001

A . 该育种方式只利用了细胞工程技术,充分体现了植物细胞的全能性 B . ①过程中最常用的方法是采用显微注射技术将SOD基因导入植物细胞 C . ②、③分别表示脱分化、再分化过程,均需要在严格无菌的条件下完成 D . 利用植物组织培养生产SOD时,必须选取茎尖或叶尖细胞进行培养
蛋白质工程是指根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行分子设计、生产的过程。下面是蛋白质工程的基本途径,据图分析下列叙述正确的是

A . 过程A所需原料是脱氧核苷酸,过程B所需原料是氨基酸 B . 参与C过程的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等 C . D过程主要依据每种氨基酸都有其对应的密码子 D . 通过蛋白质工程可以获得人类需要的蛋白质