基因工程知识点题库

某质粒和含抗盐基因的DNA片段上均有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制性核酸内切酶酶切位点，同时质粒上还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因（如下图）。下列相关叙述错误的是

A . SalⅠ酶切后可产生质粒-质粒、质粒-抗盐基因和抗盐基因-抗盐基因三种两两连接产物 B . 用SalⅠ和HindⅢ两种限制性核酸内切酶切可保证质粒与抗盐基因的定向连接 C . 用BamHⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶切得不到含目的基因的重组质粒 D . 在同时添加氨苄青霉素和四环素的培养基中可筛选得到含重组质粒的受体细胞

下列基因工程的操作步骤，正确的是（）

A . 在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制性内切酶，露出的黏性末端可以不相同 B . 在用基因工程技术培养抗除草剂的转基因烟草过程中，可用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 C . 要生产转基因抗病水稻，一般是将目的基因先导入到农杆菌，再转入水稻细胞 D . 基因工程中使用的运载体一般是细菌中的天然质粒

右图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是(　　)

A . DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B . 限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C . 解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D . 限制酶、DNA连接酶、解旋酶

在下列选项中，需要采用植物组织培养技术的是（）
①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体植株 ②获取大量的脱毒苗
③利用基因工程培育抗棉铃虫的植株 ④单倍体育种 ⑤无子西瓜的快速大量繁殖

A . ①②③ B . ③④⑤ C . ①②④⑤ D . ②③④⑤

下列关于育种和进化的说法，不正确的是（　　）

A . 基因工程育种的原理是基因重组 B . 诱变育种可提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型 C . 种群基因频率的定向改变并不意味着新物种的产生 D . 共同进化是指不同物种之间在相互影响中的不断进化和发展

在图所示的质粒PZHZ11（总长为3.6kb，1kb=1000对碱基因）中，lacZ基因编码β﹣半乳糖苷酶，后者催化生成的化合物能将变色的大肠杆菌染成蓝色．

（1）若先用限制酶BamHⅠ切开pZHZ11，然后灭活BamHI酶，再加DNA连接酶进行连接，最后将连接物导入足够数量的大肠杆菌细胞中，则含3.1kb质粒的细胞颜色为；含3.6kb质粒的细胞颜色为．
（2）若将两段分别用限制酶BamHI和BglHI切开的单个目的基因片段置换pZHZ11中0.5kb的BamHI酶切片段，形成4.9kb的重组质粒，则目的基因长度为kb．
（3）上述4.9kb的重组质粒有两种形式，若用BamHI和EcoRI联合酶切其中一种，只能获得1.7kb和3.2kb两种DNA片段；那么联合酶切同等长度的另一种重组质粒，则可获得kb和kb两种DNA片段．
（4）若将人的染色体DNA片段先导入大肠杆菌细胞中克隆并坚定目的基因，然后再将获得的目的基因转入植物细胞中表达，最后将产物的药物单独注入小鼠体内观察其生物功能是否发挥，那么上述过程属于．

A . 人类基因工程 B . 动物基因工程 C . 植物基因工程 D . 微生物基因工程．

我国科学家屠呦呦及其团队从青蒿中分离出青蒿素用于疟疾的治疗，这一措施至今挽救了全球数百万人的生命．青蒿中青蒿素的含量很低，科研工作者一直致力于提高青蒿素含量的研究．某研究小组给青蒿转入青蒿素合成的关键基因fps，通过该基因的过量表达来提高青蒿素的产量．请回答相关问题．

（1）提取青蒿的总RNA，在酶作用下获得青蒿的cDNA．
（2）根据基因fps的编码序列设计，通过得到目的基因，然后构建含有fps基因的表达载体．为了便于筛选，表达载体中应含有．
（3）将表达载体导入农杆菌细胞中，用此农杆菌侵染无菌青蒿苗叶片，培养侵染后的叶片获得幼苗．培养过程中细胞发生的主要变化是和．
（4）将获得的22株生长健壮的转基因青蒿苗移栽到大田里，待其生长到现蕾期后收获植株地上部分，测定青蒿素的含量，得到的结果如图所示：
测定结果显示，转基因青蒿植株中青蒿素含量最多约是对照组的倍．不同植株中青蒿素的含量，这可能是由于T﹣DNA整合到青蒿基因组的不同位置，使外源基因的引起的．

已知生物体内有一种蛋白质（P），该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成．如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质（P₁）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性．回答下列问题：．

（1）从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的进行改造．
（2）以P基因序列为基础，获得P₁基因的途径有修饰基因或合成基因，所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：．

分析有关现代生物技术的资料，回答问题．

基因工程、细胞工程和酶工程都属于现代生命科学技术．它运用生命科学理论和工程技术手段，为人类生产提供所需的物质和产品．例如：

①从某细菌中获取抗虫基因与质粒运载体拼接成重组DNA，导入棉花的愈伤组织细胞内，经培养、筛选和培育获得抗虫棉品种．

②取转基因高产玉米幼叶组织细胞进行组织培养，先形成愈伤组织，再逐渐诱导成试管苗，移栽并在常规条件下长成植株．

③在一定条件下，将小鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合形成既能快速繁殖又能产生单一抗体的杂交瘤细胞．

④糖尿病患者常用尿糖试纸作为日常自我检测血糖的手段，尿糖试纸上有两种酶，与尿液相遇时会发生显色反应．

（1） ①中，完成抗虫基因的剪切与拼接的酶分别是和．
（2）若质粒运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端是．
（3）该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是．

A . 淀粉 B . 脂类 C . 蛋白质 D . 核酸
（4） ②中，“植物幼叶细胞→愈伤组织→完整植株”一般经过、再分化两个阶段；而“幼叶细胞最终能长成完整植株”的实例，说明植物细胞具有．③中的“制备单克隆抗体”所采用的细胞工程技术包括．
①细胞培养 ②细胞融合 ③转基因技术 ④细胞核移植技术
A．①②B．①③C．②③D．③④
（5） ④中的尿糖试纸上含有过氧化氢酶和．

A . 淀粉酶 B . 脂肪酶 C . 纤维素酶 D . 葡萄糖氧化酶．

以下不能说明细胞全能性的实验是（）

A . 获得人工种子并发育为植株 B . 花药离体培养得到单倍体 C . 抗虫棉的培育 D . 杂交育种

我国科学家利用Bt毒蛋白基因转入普通棉花，培育出转基因的抗虫棉，对棉铃虫有较强抗性。回答下列问题：

（1）从苏云金芽孢杆菌中分离出Bt毒蛋白基因，构建导入棉花细胞。获得的抗虫棉也能产生相同的Bt毒蛋白，从翻译的角度分析，其原理是。
（2）从分子水平检测抗虫棉是否培育成功，可以利用抗原-抗体杂交来检测。若有出现，说明已形成Bt毒蛋白。在该检测方法中，Bt毒蛋白属于。
（3）从个体水平鉴定抗虫棉是否培育成功，取一定量长势良好的转基因棉花植株接种适量的棉铃虫作为实验组，对照组如何设置：。在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察并统计两组棉花叶片的受损程度。获得的抗虫棉若要扩大生产，可以通过技术进行微型繁殖。
（4）在农业生产中，抗虫棉大面积种植的区域还需配套种植一定量的普通棉花，从进化的角度分析，原因是。

下列关于质粒的叙述，正确的是（）

A . 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B . 质粒是细菌细胞核外的能够自主复制的小型环状DNA分子 C . 质粒只有在导入宿主细胞后才能复制 D . 质粒DNA不含有游离的磷酸基团

上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。下列有关的叙述中，正确的是(　 )。

A . 转基因动物是指体细胞中出现了新基因的动物 B . 运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术不会导致定向变异 C . 人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因 D . 提高基因表达水平是指设法使牛的乳腺细胞表达出更多的人白蛋白

利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。2005年青岛“崂山奶山羊乳腺生物反应器的研制”项目通过鉴定,该项目生产的药用蛋白具有表达效率高、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:

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（1）在基因工程中,A表示,如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因,①过程使用的酶区别于其他酶的特点是,B表示。
（2）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、。
（3）基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个完整的基因表达载体至少包括哪几部分?
（4）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。

蛋白质工程就是通过对蛋白质化学、蛋白质晶体学和蛋白质动力学的研究,获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息,在此基础上对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造,通过基因工程技术获得可以表达目标蛋白质的转基因生物。中华鲟是一种濒危野生动物。研究者试图通过蛋白质工程改造中华鲟体内的某些蛋白质,使其更加适应现在的水域环境。下列有关说法不正确的是(　　)

A . 蛋白质工程可定向改变蛋白质分子的结构 B . 改造蛋白质可通过改变基因结构实现 C . 改造后的中华鲟和现有中华鲟仍是同一物种 D . 改造后的中华鲟的后代不具有改造的蛋白质

α-淀粉酶被广泛应用于生产过程中。为获得催化活性高的α-淀粉酶，科研人员利用细菌进行改造。

（1） α-淀粉酶能将水解为低聚糖和单糖，其催化活性高低往往取决于该酶活性中心的结构。
（2）科研人员提取枯草芽孢杆菌的表达载体，插入大肠杆菌复制原点以及氨苄青霉素抗性基因，构建如下图所示重组穿梭载体。

①根据α-淀粉酶活性中心的氨基酸序列，通过工程得到α-淀粉酶突变基因。②构建图中所示重组穿梭载体需要的酶是。插入大肠杆菌复制原点的目的是。

③将含有α-淀粉酶突变基因的重组穿梭载体导人的大肠杆菌细胞中。将大肠杆菌菌液涂布于含的选择培养基上，待长出菌落后，用PCR方法检验成功转化的细胞。
（3）培养转化成功的大肠杆菌并从中提取重组穿梭载体，导人枯草芽孢杆菌。将培养得到的枯草杆菌菌液涂布于含淀粉的培养基上，一段时间后选择的菌落，从中可筛选得到催化活性较高的α-淀粉酶。
（4）请举一例说明本实验获得的催化活性高的α-淀粉酶在生产中的应用价值：。

某种地中海贫血（TDT）是严重的单基因病，严重时可能危及生命。人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL1IA蛋白后，γ基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对TDT患者实行基因治疗。研究人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，可以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。分析回答：

（1）图中启动子是识别和结合位点，绿色荧光蛋白基因作为。
（2） PCR扩增γ基因上游不同DNA片段的原理是，为使PCR反应体系中的模板解链为单链，需要满足的条件是。
（3）将扩增后的产物定向插入载体指导绿色荧光蛋白基因表达，需要在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知，在R末端添加的序列所对应的限制酶应为。实验中R等引物的作用是。
（4）从产物扩增到载体构建完成的整个过程中，除限制酶外，还必须用到的工具酶有DNA连接酶和，其中前者催化形成的化学键是。
（5）将构建好的载体成功转化至除去BCLIIA基因的受体细胞中，结果发现，含F₁~F6与R扩增产物的受体细胞发出绿色荧光。向培养液中添加适量的雌激素，含F₁~F4与R扩增产物的受体细胞荧光消失，而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游的调控序列上与引物所对应的位置不含有BCL1IA蛋白的结合位点序列，据此结果可推测，BCLIIA 蛋白结合位点位于。

面对新冠疫情，我国一直坚持严格防控措施，“零容忍”彰显人民立场制度优势。坚持中高风险地区的大面积核酸检测、适龄人群接种疫苗构建免疫屏障是严格防控的主要措施。新冠病毒核酸检测常采用RT﹣PCR检测法，技术流程如下图，①②③④⑤表示相关步骤。

回答下列问题：

（1）步骤①需要的酶是， PCR扩增目的基因需要在一定的缓冲溶液中进行，除需提供引物、目的基因作为模板外，还需提供（答两点）。
（2） DNA重组技术的步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、、目的基因的检测与鉴定。一个基因表达载体的组成除了目的基因外，还需具备启动子、终止子、、标记基因等。加入标记基因的目的是。
（3）新冠病毒抗体检测可作为核酸检测的补充，抗体检测的原理是。对某人进行检测时发现，其核酸检测为阴性，抗体检测呈阳性，原因可能是。

目前，全球共有5条新冠病毒疫苗技术路线，我国是全球唯一同时进行5条技术路线研发的国家，先后有26款新冠疫苗进入临床试验。陈薇院士团队与康希诺生物共同开发的重组腺病毒疫苗（以腺病毒Ad5为载体）是首家获批的国产腺病毒载体新冠病毒疫苗。该疫苗的制备原理流程如下图所示。请回答下列问题：

（1）腺病毒Ad5是双链DNA病毒，在①过程中去除了Ad5复制有关基因，对人体无害；而新冠病毒为单链RNA病毒，还需要经过体外诱导进行过程，才能合成相关DNA，②过程所用的工具酶为。
（2）改造后的腺病毒应该具备的特点有：（至少答出两点），③过程是基因工程中的核心步骤，即。
（3）灭活病毒疫苗技术是传统疫苗制备技术，有120年以上的使用历史，但其对生产的安全性要求更高。从新冠疫苗的制备流程分析，传统灭活病毒疫苗的风险在于生产疫苗必须先大规模培养。而重组腺病毒疫苗则明显降低了该风险，其引起机体产生免疫反应的有效物质是，控制该有效物质合成的是进入到（填“细胞核”或“细胞质”）中的目的基因。
（4）无论哪种技术路线生产的疫苗，要确认其是否引起机体产生对新冠病毒的免疫反应，常用方法进行检测。

钙依赖蛋白激酶（CDPK）在植物的信号传导和提高植物抗性方面发挥着重要作用。科学家通过将CDPK基因导入拟南芥（双子叶植物）中，来获得具有抗性的新品种。如图为某种质粒表达载体和含CDPK基因的DNA片段示意图，图中标记了限制酶的切割位点。据此回答下列问题：

（1）通过基因工程，将CDPK基因导入拟南芥中，获得具有抗性的新品种。利用基因工程育种的原理是。
（2）在构建重组质粒时，应选取（两种限制性核酸内切酶）分别切割质粒和含有目的基因的DNA片段，不选取另两种限制酶的理由是。
（3）基因表达载体的组成必须有目的基因、启动子、终止子以及标记基因等。其中，启动子的作用是。
（4）用上图Ti质粒将CDPK基因导入拟南芥细胞通常采用的方法是。在分子水平检测CDPK基因是否成功表达的方法是。

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