基因工程知识点题库

蛋白质工程的基本流程正确的是 (　　)。
①蛋白质分子结构设计　②DNA合成　③预期蛋白质功能　④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列

A . ①→②→③→④ B . ④→②→①→③ C . ③→①→④→② D . ③→④→①→②

下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kan^r)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(kan^r)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

现有黑色短毛兔和白色长毛兔，要育出黑色长毛兔。理论上可采用的技术是(　　)
①杂交育种 ②基因工程
③诱变育种 ④克隆技术

A . ①②④ B . ②③④ C . ①③④ D . ①②③

下列叙述不正确的是(　　)。

A . 基因工程中，利用目的基因对受体细胞进行筛选 B . 杂交育种中，利用病原体感染法筛选出F₂中的抗病植株 C . 细胞工程中，利用特定的选择培养基筛选出杂交细胞 D . 胚胎工程中，利用滋养层细胞做DNA分析鉴定性别

糖皮质激素（GC）在临床上常被用作免疫抑制剂．长时间使用GC，会导致体内糖皮质激素受体（GR）基因表达水平降低，出现GC抵抗现象．研究中欲从人参提取物中找到提升GR基因表达水平的物质，以缓解GC抵抗现象．利用体外培养的人体细胞进行相关实验，结果见下表．请分析回答：

	空白对照	GC	GC+Rhl	GC+Rbl	GC+Rgl
GR含量	+++++	++	++++	+++	+
GRmRNA含量相对值	1.05	0.39	0.95	0.75	0.39

注：Rhl、Rbl、Rgl为人参细胞提取物，“+”越多表示GR含量越大

（1）临床上GC可用于治疗等免疫失调疾病，长期外源GC治疗后，GR基因表达水平下降，是机体的一种保护机制，可避免GC作为分子持续发挥作用．
（2）将人体细胞外培养一段时间后，破碎细胞．
①提取GR时，为防止溶酶体等细胞结构释放的分解GR，应加入相关抑制剂．
②提取各组细胞的总RNA．经过程获得总cDNA，再利用PCR技术扩增出GR基因．在相同条件下，PCR产物的量可以间接反映细胞中　的含量．
（3）实验中设置空白对照组的目的是：提供作为参照．
（4）由实验结果可知，人参提取液中能提升GR基因表达水平的物质是；而Rg1可能通过抑制GR基因的过程影响GR含量．

毛角蛋白Ⅱ型中间丝（KIFⅡ）基因与绒山羊的羊绒质量密切相关．获得转KIFⅡ基因的高绒质绒山羊的简单流程如图．

（1）理论上基因组文库含有某种生物的基因，若要从供体羊中获得目的基因，应先建立该供体羊的基因组文库，再从中出所需的基因．
（2）将重组表达载体导入成纤维细胞的方法是，为了获得母羊，移植前需对已经成功导入目的基因的胚胎进行，也可取（雄或雌）羊皮肤细胞组织块的成纤维细胞做目的基因的受体．
（3）从卵巢中吸取的卵母细胞，一般要培养到阶段才能用于实验，实验中要用微型吸管吸出第一极体与卵母细胞的．
（4）当胚胎发育到阶段时，将胚胎移入受体（代孕）动物体内．

CRISPR/Cas9系统作为新一代基因编辑工具，具有操作简便、效率高、成本低的特点．该系统由Cas9和单导向RNA（sgRNA）构成．Cas9是一种核酸内切酶，它和sgRNA构成的复合体能与DNA分子上的特定序列结合，并在PAM序列（几乎存在于所有基因）上游切断DNA双链（如图所示）．DNA被切断后，细胞会启动DNA损伤修复机制．在此基础上如果为细胞提供一个修复模板，细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变，从而实现基因的编辑．

（1）真核细胞中没有编码Cas9的基因，可利用基因工程的方法构建，将Cas9基因导入真核细胞．Cas9是在细胞中的合成的，而sgRNA的合成需要酶的催化．
（2）如图所示，CRISPR/Cas9系统发挥作用时，sgRNA分子的序列与基因组DNA中特定碱基序列因为所以能结合在一起，然后由Cas9催化水解，从而使DNA分子断裂．
（3）一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和（填“相同”或“不同”）的sgRNA进行基因的相关编辑．
（4）通过上述介绍，你认为基于CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术在等方面有广阔的应用前景．（至少答出两点）

如图是应用生物工程技术获得人们所需要的生物新品种或新产品的示意图．请据图回答下列问题：

（1）在培育转人生长激素基因牛过程中，目的基因是指编码蛋白质的基因，基因工程中的目的基因还可以是具有的因子．
（2）转人生长激素基因牛可通过分泌的乳汁来生产人生长激素，科学家将人的生长激素基因与的启动子等调控组件重组在一起，通过方法完成过程②．③过程先通过技术培养到桑椹胚或囊胚阶段，再采用技术，培育出转基因犊牛．
（3） prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ是细胞，单克隆抗体具有的优点．
（4）在抗虫棉的培育过程中，④过程中的受体细胞一般采用愈伤组织细胞，是因为其细胞表达的能力强．

基因表达载体的构建是基因工程的核心。图1为限制酶EcoRⅠ的识别序列，图2表示目的基因及限制酶切点，图3表示目的基因上的DNA片段，图4表示质粒。请回答下列问题

（1）若用图1所示的限制酶EcoRⅠ切割外源DNA，就其特异性而言，切开的是之间相连的化学键。
（2）图3为目的基因中的某一片段，下列有关叙述正确的是__。

A . 若图中右侧碱基序列为ACT能决定一个氨基酸，则ACT可称为一个密码子 B . DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于①②处 C . 若只用这个片段中的3个碱基对，排列出的DNA片段有64种 D . 就游离的磷酸基而言，该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基
（3）若利用PCR技术增加目的基因的数量，由图2可知，A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取作为引物（DNA复制子链的延伸方向5′→3′）。该DNA分子在PCR仪中经过第次循环会产生等长的目的基因，该次循环能产生个这样的片段。
（4）为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选，提高重组效率，应该选择的限制酶是__。如果用限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等，则形成含有完整抗四环素基因的DNA片段有__种。
（5）如果大肠杆菌是受体细胞，则其体内应不含基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质，其遗传学基础是。

阅读如下材料：

资料甲：从某鱼中获取抗冻基因，并与质粒运载体拼接成重组DNA，导入番茄的愈伤组织细胞内，经培养、筛选和培育获得抗冻番茄品种。

资料乙：A、B是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，A含有效成分a，有双成分b。利用植物体细胞杂交技术培育同时含有a和b的新型药用植物。回答下列问题：

（1）资料甲中，为供外源基因插入质粒中，质粒应具备的基本条件是。在培育某些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是。取转基因抗冻番茄叶片经组织培养，产生再生植株，可达到繁殖目的。与杂交方法相比，组织培养方法繁殖抗虫棉时，抗虫基因(填“容易”或“不容易”）丢失。
（2）在资料乙中，可取植物A和B的叶片，先用酶去除细胞壁，获得具有活力的原生质体。此酶解过程不能在低浓度的溶液中进行，原因是：，但也不能在过高浓度的溶液中进行，原因是。处理(填“质壁分离”或“未质壁分离”)的细胞效果更好些。
（3）上述两则资料都需用到植物组织培养技术，其基本原理是。

现代生物工程技术推动了医药学、免疫学等领域的发展，依据现代生物工程技术的相关知识和原理回答下列问题：

（1）利用基因工程技术实现胰岛素的批量生产是目前糖尿病治疗的新思路，该过程中的关键操作环节是，该环节目的是使胰岛素基因，同时，使其能够表达和发挥作用。
（2）单克隆抗体的制备中，将经抗原免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞后，还需进行培养和抗体阳性检测，经过多次筛选，就能获得能分泌单一抗体的杂交瘤细胞。最后获得的杂交瘤细胞只能产生一种单一抗体的原因是。
（3）在胚胎工程中，胚胎移植前，通过技术可获得较多胚胎；移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基础是。

如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列有关叙述正确的是( )

A . 将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoRⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，生成由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种 B . DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来形成重组质粒，该过程形成两个磷酸二酯键 C . 为了防止目的基因反向粘连和质粒自身环化，酶切时可选用的酶是EcoRⅠ和BamHⅠ D . 能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞

下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（）

A . A→B过程中一般用4种脱氧核苷酸为原料，并加入两种引物 B . B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞 C . A→B过程利用了DNA（双链）复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶 D . B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法

“筛选”是生物工程中常用的技术手段，下列关于筛选的叙述错误的是（）

A . 基因工程中通过标记基因筛选出的细胞一定含重组质粒 B . 在诱变育种中需通过筛选才能得到数量较少的有利变异 C . 植物体细胞杂交过程中，原生质体融合后获得的细胞需进行筛选 D . 单抗制备过程中，第二次筛选出的细胞既能无限增殖又能产特定抗体

利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列叙述正确的是(　　)

A . 过程①需要进行碱基互补配对 B . 图中质粒的化学本质是DNA C . 过程③需要用CaCl₂溶液处理大肠杆菌 D . 过程④只需进行DNA检测即可确定是否成功获得了“工程菌”

烟草是我国重要的经济作物，其栽培容易受到气候、土壤等诸多生态因子的强烈制约，因而烟草的栽培区域受到限制。土壤中的盐分是制约烟草生长的重要因素，它不仅造成烟草产量和品质降低，同时还使土壤板结。某科研团队为获得抗逆性强的耐盐烟草品种，将抗盐基因H与质粒重组，再借助农杆菌导入烟草细胞中。叶绿体是植物基因工程的理想受体，将外源基因整合到叶绿体DNA中往往能够获得高效表达，由此发展出叶绿体基因工程。回答下列有关问题：

（1）基因工程的核心是构建基因表达载体，质粒作为基因工程的工具，应具备的基本条件有（答出2点即可）。而作为目的基因的表达载体，除满足上述基本条件外，还需要有启动子和终止子，其中启动子的作用是。
（2）检测目的基因是否成功导入受体细胞的叶绿体时，实验组以待测的样本DNA为模板，使用目的基因的特异性引物进行PCR技术扩增，利用PCR技术扩增的前提条件是：。原理是：。扩增过程中为什么需要加引物? 。
（3）转入叶绿体中的基因（填“会”或“不会”）随花粉传递给子代，理由是。
（4）若要获得抗盐能力更强的抗盐基因，可以对基因H进行改造，最终得到相应的蛋白质，该过程可以通过蛋白质工程完成，该过程的基本思路是：①、②设计耐盐蛋白质的结构、③、④找到对应的基因序列。

用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是（）

A . 常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒 B . DNA 连接酶和 RNA 聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C . 可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D . 导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达

蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是（）

A . 分析蛋白质的三维结构 B . 研究蛋白质的氨基酸组成 C . 获取编码蛋白质的基因序列信息 D . 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求

CRISPR/Cas9是一种生物学工具，能够通过“剪切和粘贴”脱氧核糖核酸（DNA）序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制，是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR−Cas9基因组编辑系统由向导RNA（也叫sgRNA）和Cas9蛋白组成，向导RNA识别并结合靶基因 DNA， Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失，从而实现基因敲除，如图所示。CRISPR−Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是（）

A . 靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对 B . 通过破坏某基因后生物体的功能变化可推测该基因的功能 C . 其他DNA序列含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶 D . CRISPR−Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力

人体内的t－PA蛋白能高效降解由纤维蛋白凝聚而成的血栓，是心梗和脑血栓的急救药。通过基因工程技术可以大量制备基因工程药物t－PA。

（1）研究人员采用PCR技术可以获得大量t－PA基因，PCR的原理是。此外，大量获得t－PA基因的方法还有（答出两种）。
（2）高质量的DNA模板是成功扩增目的基因的前提条件之一，在制备DNA模板时，可以用高温处理的方法去除蛋白质，原因是。
（3）研究表明，为心梗患者注射大量t－PA会诱发颅内出血，其原因在于t－PA与纤维蛋白结合的特异性不高，若将t－PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。（注：如图表示相关的目的基因、载体及限制酶。pCLY11为质粒，新霉素为抗生素。）请回答下列问题：
①改造t－PA蛋白你认为应该直接对蛋白质进行改造，还是对天然的t－PA基因进行序列改造，原因是？。
②如图所示，需选用限制酶XmaⅠ和切开质粒pCLY11，才能与t－PA改良基因高效连接。在基因工程的基本操作过程中，最核心的步骤是基因表达载体的构建，其目的是。
③应该选择不含的大肠杆菌作为受体细胞，以便在加入新霉素的选择培养基中筛选出导入质粒的大肠杆菌。筛选出的大肠杆菌菌落并非都是目的菌株，这时选择色的菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良t－PA蛋白的工程菌株。

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