基因工程的操作程序(详细) 知识点题库

利用基因工程生产蛋白质药物的方法之一是将人的基因转入动物体内,再饲养这些转基因动物,从动物乳汁或尿液中提取药物。这一过程不会涉及(   )

A . DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B . DNA以其一条链为模板合成mRNA C . RNA以自身为模板自我复制 D . 按照mRNA密码子的排列顺序合成蛋白质
请回答下列有关胚胎工程和基因工程等方面的问题:
  1. (1) 利用基因工程可以获得转基因羊.若要使获得的转基因羊分泌的乳汁中含有人抗凝血酶III蛋白,构建基因表达载体时必须把目的基因与基因的启动子结合,使用该启动子的原因是
  2. (2) 应用PCR扩增目的基因时,需要在基因组数据库中査询目的基因的序列,以便合成引物.PCR过程第一轮循环的模板是
  3. (3) 目前常用的措施是将该基因表达载体导入羊的细胞,导入方法是
  4. (4) 体外受精时,需要对精子进行处理,卵母细胞需要培养至时期.
绞股蓝细胞中含有抗烟草花叶病毒(TMV)基因,可以合成一种抗TMV蛋白,叶片对TMV具有抗感染性.烟草是重要的经济作物,由于TMV的感染会导致大幅度减产.研究人员利用转基因技术培育出了抗TMV的烟草,主要流程如图所示.

  1. (1) 科学家首先从绞股蓝细胞中提取抗TMV基因转录的RNA,然后合成目的基因.图中①过程表示
  2. (2) 由图分析,在过程③构建的重组Ti质粒上应该含有的标记基因是基因,重组Ti质粒导入烟草体细胞的方法是
  3. (3) 在过程⑤培养基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成分外,还必须添加,以保证受体细胞能培养成再生植株.
  4. (4) 过程⑥可采取的方法,检测植株是否合成了抗TMV蛋白.在个体水平的鉴定过程中,可通过的方法来确定植株是否具有抗性.
根据所学知识,请回答下列有关问题:
  1. (1) 科学家利用基因工程手段培育抗干旱的转基因烟草.获得大量抗干旱基因可用RCR技术来扩增,需要用到的酶有.在培育转基因抗干旱烟草过程中,常需将重组质粒导入土壤农杆菌,该操作过程中首先必须用;然后将在缓冲液中混合培养完成转化过程.
  2. (2) EK细胞来源于囊胚期的细胞或胎儿的原始性腺,也可以通过技术得到重组细胞后再进行相应处理获得.通过对患者的EK细胞进行,可培育出人造组织器官,进而解决免疫排斥问题.
  3. (3) 通常采用技术来检测抗性基因是否插入了甘蓝基因组.抗性基因在甘蓝细胞中表达时是遵循中心法则的,请用箭头和文字写出基因表达的过程中遗传信息在不同分子之间的流动情况
降钙素是一种多肽类激素,临床上用于治疗骨质疏松症等.人的降钙素活性很低,半衰期较短.某科学机构为了研发一种活性高、半衰期长的新型降钙素,从预期新型降钙素的功能出发,推测相应的脱氧核苷酸序列,并人工合成了两条72个碱基的DNA单链,两条链通过18个碱基对形成部分双链DNA片段,再利用Klenow酶补平,获得双链DNA,过程如图:

下列有关分析错误的是(  )

A . Klenow酶是一种DNA聚合酶 B . 合成的双链DNA有72个碱基对 C . EcoRⅠ和BamHⅠ双酶切的目的是保证目的基因和运载体的定向连接 D . 筛选重组质粒需要大肠杆菌质粒中含有标记基因
科学家尝试使用Cre/loxP位点特异性重组系统,在检测目的基因导入成功后,删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因.其技术过程如下(图中的■代表基因前的启动子),据图回答:

  1. (1) loxP是一种只有34个碱基对构成的小型DNA片段,是有两个13个碱基对反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成,自身不会表达,插入质粒后也不影响原有基因的表达,其碱基序列如图:

    Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开loxP,其功能类似于基因工程中的酶.从遗传学角度分析,Cre酶改变质粒产生的结果相当于可遗传变异中的

  2. (2) 将重组质粒导入到植物细胞中最常用的方法是.作为标记基因,抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是
  3. (3) 经检测成功后,抗除草剂基因已没有用途,继续留在植物体内可能会造成的安全问题是.经Cre酶处理后,质粒中的两个loxP序列分别被切开后,可得到如上图右侧的这两个DNA分子.由于的原因,抗除草剂基因不再表达,之后会在培养过程中消失.
  4. (4) loxP序列是有方向性的.如果经Cre酶处理后,发现抗除草剂基因反向连接在质粒一上,则原来质粒一中这两个loxP序列的方向是        
    A . 两个都是正向 B . 两个都是反向 C . 一个正向一个反向 D . 与方向无关.
图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题:

  1. (1) 若图2中目的基因D是人的α-抗胰蛋白酶的基因,现在要培养乳汁中含α-抗胰蛋白酶的羊,科学家要将该基因通过(方法)注入羊的中,发育完全的母羊有可能分泌含α-抗胰蛋白酶的乳汁。
  2. (2) 基因工程技术中获得目的基因后,利用PCR技术将该基因扩增,前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成
  3. (3) 图2中的目的基因D需要同时使用MetI和PstI才能获得,而图1所示的质粒没有限制酶MetI的酶切位点。所以在用该质粒和目的基因构建重组质粒时,需要对质粒进行改造,构建新的限制酶切位点。试帮助完成构建需要的限制酶切位点的过程(提供构建需要的所有条件):首先用酶处理质粒;然后用处理质粒,使被切开的质粒末端链接上相应的脱氧核苷酸;再用 处理质粒形成限制酶切位点,它可被识别。(供选答案如下:①EcoRI ②MetI ③PstI ④DNA连接酶 ⑤DNA聚合酶)
草莓营养价值高且有保健功效,但却容易受到病毒的感染。科学家常采用两种方法培育新品种:其一,培育无病毒组培苗;其二,将草莓轻型黄边病毒的外壳蛋白基因(SMYELV-CP)导入草莓基因组中培育出转基因抗病毒草莓。请分析回答下列问题:
  1. (1) 若培育无病毒组培苗,通常取植株的进行组织培养。
  2. (2) 利用PCR技术扩增目的基因 SMYELV一CP,其前提是,以便根据这一序列合成引物。为维护pH基本不变,需要在PCR反应体系中加入
  3. (3) 重组载体上应含有特定的(填“复制原点”、“启动子”或“标记基因”),它能被受体细胞的所识别,以便于催化转录过程。为检测目的基因是否转录出mRNA,常采用分子杂交技术,该技术的具体做法是
  4. (4) 草莓根系分布浅蒸腾量大,对水分要求严格。我国西北一些地区曾大量种植草莓,但由于降雨量少,致使许多地方的草莓长成半死不活状,其失败的原因主要是违背了原理。
栾树适合生长于石灰石风化产生的钙基土壤中,抗恶劣环境的能力强,因此常用于矿区废弃地恢复过程中的种植。为了增加栾树的耐旱性,某科研所将耐旱基因导入栾树中,流程图如图所示,回答下列问题:

图片_x0020_894440876

限制酶

BamHI

Hind II

EcoRI

识别序列及切割位点

G↓GATCC

CCTAG↑G

A↓AGCTT

TTCGA↑A

G↓AATTC

CTTAA↑G

  1. (1) 构建重组质粒的过程中,为了避免目的基因和载体切割后产生的末端发生任意链接,应选择限制酶分别切割载体和含目的基因的DNA片段,完全酶切后产生的DNA片段分别为,经DNA连接酶连接后,可以得到种重组质粒。
  2. (2) 如果将耐旱基因直接导入栾树细胞,一般情况下,栾树不会具有耐旱特性,原因是耐旱基因在栾树细胞中不能,也不能
  3. (3) 耐盐基因应插入到农杆菌上,通过转化作用进入栾树细胞并整合到,这是的关键。
  4. (4) 要获得大量该耐盐基因,可利用PCR技术进行扩增,图2为引物对与模板结合示意图,扩增的第5次,需要个引物。表1为根据模板设计的两对引物序列,请判断哪一对引物可采用较高的退火温度?

    引物对 A

    P AACTGAAATGTAGCTATC

    P TTAAGTCCATTACTCTAG

    引物对 B

    S GTCCGACTAGTGGCTGTG

    S AGCTGGCGTTTAGCCTCG

    图片_x0020_100014

目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是(  )

①检测受体细胞中是否有目的基因 ②检测受体细胞中是否有致病基因 ③检测目的基因是否转录出了mRNA   ④检测目的基因是否翻译成蛋白质

A . ①②③ B . ②③④ C . ①③④ D . ①②④
转cry1Ab/cry2Aj和G10evo一epsps基因抗虫耐除草剂玉米双抗12-5是浙江大学自主研发的新一代复合性状转基因玉米新品种,该玉米正式获得安全证书。请回答下列问题:
  1. (1) 在将目的基因导入植物细胞时常采用农杆菌转化法,在该过程中需要添加酚类物质,作用是。农杆菌的Ti质粒上的T-DNA具有的特点。筛选成功导入目的基因的玉米细胞后,再通过技术获得转基因玉米幼苗。
  2. (2) 为获取更多的目的基因,常用PCR技术,该技术的前提是要有,以便合成引物。为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接,需在引物的5’端加上限制酶的酶切位点,且常在两条引物上设计加入不同的限制酶的酶切位点,主要目的是
  3. (3) 不同生物的基因可以“拼接”成功,外源基因可以在不同物种的受体细胞内成功表达,说明了。在抗虫耐除草剂玉米植株的培育过程中,(填“能”或“不能”)用动物病毒作为抗虫耐除草剂基因导入玉米细胞的载体,原因是
将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中,由此可获得用来预防乙肝的一种新型疫苗,为预防乙肝开辟了一条新途径。请回答下列问题:
  1. (1) 获得乙肝病毒表面抗原基因后,常利用技术进行扩增。把基因转入农杆菌内时常用处理农杆菌,使之成为细胞。
  2. (2) 使用农杆菌将乙肝病毒表面抗原基因导入草莓细胞中,农杆菌中Ti质粒上的T-DNA可将乙肝病毒表面抗原基因转移至草莓细胞中的上。目的基因进入草莓细胞内并在草莓细胞内维持稳定和表达,这个过程称为
  3. (3) 在基因工程操作过程中,需要用酶和酶构建基因表达载体,基因表达载体要有,以便筛选出含有目的基因的受体细胞。
  4. (4) 在分子水平上,可采用的方法来检测转基因草莓果实提取液中有无相应的抗原,有时还需进行水平的鉴定。
基因工程是在生物化学和分子生物学基础上建立和发展起来的,并有赖于微生物学理论和技术的发展运用,基因工程基本操作流程如图所示,请据图分析回答下列问题。

  1. (1) 图中A是,最常用的是;在基因工程中,需要在限制酶和酶的作用下才能完成DNA重组过程。 
  2. (2) 在上述基因工程的操作过程中,遵循碱基互补配对原则的步骤有(用图中序号表示)。 
  3. (3) 从分子水平分析,进行基因工程的主要理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同,且生物共用一套。 
  4. (4) 研究发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,玉米获得了与番茄相似的抗虫性状,玉米这种变异的来源是。 
  5. (5) 科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上,经培养长成的植株具备了抗病性,这说明。 
基因工程的相关技术可用于病毒检测,也可用于制备疫苗。利用荧光PCR技术检测是否感染某种RNA病毒时,基本操作流程:提取病毒的RNA→荧光PCR扩增反转录DNA→荧光检测。请回答下列问题。
  1. (1) 分离病毒的RNA通常在冰浴条件下进行,目的是抑制的活性,防止病毒的RNA降解。荧光PCR反应体系中需要加入的酶和原料是。为保证反应体系只扩增病毒特异性核酸序列,应先根据病毒的特异性核酸序列设计。 
  2. (2) 荧光染料能掺入DNA双链中发出荧光,在游离状态下不发出荧光。若检测到荧光量达到某个临界值,则代表阳性,说明。若检测出现“假阴性”现象,原因可能是。 
  3. (3) 某病毒的E蛋白和P蛋白会引起机体产生特异性免疫反应。构建重组活病毒载体疫苗时,获取某病毒的插入腺病毒的基因组中。通过重组腺病毒感染动物可使其获得免疫力,原因是。 
下列对基因工程的四大操作步骤的理解,错误的一项是(   )
A . 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B . DNA连接酶可恢复被切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 C . 目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等 D . 目的基因的检测与鉴定应在导入受体细胞之前进行
青蒿素是最有效的抗疟疾药物成分,但野生黄花蒿青蒿素产量低。为缓解青蒿素供应不足的状况,科学家将tms基因和tmr基因导入黄花蒿的愈伤组织从而获得了黄花蒿的冠瘿组织,改造过程用到的部分结构如图。

图片_x0020_100015

  1. (1) 科学家将目的基因导入黄花蒿愈伤组织细胞的常用方法是
  2. (2) 图中Ti质粒的基本单位是,结构P、T是基因成功转录的保证,其中结构P的作用是。为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,并将含有目的基因的细胞筛选出来,图中还缺少的结构是
  3. (3) 在获得转基因的冠瘿组织过程中,构建基因表达载体时,常使用两种能产生不同黏性末端的限制酶对目的基因和载体的两端分别进行切割,这样做的优点是
  4. (4) 要检测目的基因是否插入到冠瘿组织细胞的染色体DNA上,可采用技术。与愈伤组织相比,冠瘿组织的生长速度更快,原因可能是
W是一种新冠病毒的抗原。某研究小组拟仿照制备乳腺生物反应器的研究思路,制备一种膀胱生物反应器来获得W,基本过程如图所示。

 

回答下列问题:

  1. (1) 步骤①中需要选择的启动子是使目的基因能在膀胱上皮细胞中特异性表达,分泌到尿液中,随尿液排出体外。W基因的序列已知并且基因较小,那么获取W基因的方法可以是
  2. (2) ①过程需要DNA连接酶,根据DNA的连接酶的来源不同,可以将这些酶分为。构建重组表达载体中的标记基因的作用是
  3. (3) ④过程的生理学基础是之一是受体对移入的外来胚胎基本不发生免疫排异反应,这为提供可能。
  4. (4) 从上述流程可知,转基因动物发生的可遗传变异是。对从尿液中提取的W还要进行鉴定,以确定
回答下列(1)、(2)小题:
  1. (1) 我国的酿酒工艺历史悠久,各种水果、各种粮食都可作为原料酿酒,如红薯酒就是利用红薯酿制的黄酒,酒精度约为9%。回答下列酿造红薯酒的相关问题

    Ⅰ.原料处理: 鲜红薯常需要切去腐烂部位,该处理的目的防止影响红薯酒的。然后再加入10%蔗糖后入锅蒸煮。蒸熟后趁热挤碎,后拌入5%的麦芽,使其温度保持在55℃左右,约4小时搅拌令其出液。过滤后,取滤液入缸待用。蒸煮前拌入适量蔗糖的目的是。加入的麦芽的作用是

    Ⅱ.发酵:待滤液温度降至25℃左右加入酵母菌,24小时后发酵液温度上升至30℃左右,此后每半天需搅拌一次,搅拌的主要目的是。10天左右,发酵液中糖分耗完引起发酵终止。

    Ⅲ.装罐储存:对发酵液进行过滤压榨,榨出的酒液静置2-3天用(填方法)取出上面澄清液,杀菌后装入经处理的酒罐,密封低温保存。

  2. (2) ACC氧化酶是合成乙烯的关键酶,由ACC氧化酶基因控制合成。科研人员将人工合成的ACC氧化酶基因反向插入到质粒的启动部位之后,构成反义ACC 氧化酶基因,再通过农杆菌转化法转入番茄染色体DNA中。反义ACC氧化酶基因在番茄细胞中的转录产物能与ACC氧化酶基因的转录产物互补配对,抑制乙烯的产生,使番茄减缓成熟。请回答:

    Ⅳ.科研人员能直接用化学合成ACC氧化酶基因的前提条件是。人工合成ACC氧化酶基因后,需用进行扩增。

    Ⅴ.在构建重组质粒时,为确保ACC氧化酶基因反向插入质粒中,需用种限制性核酸内切酶切割目的基因和Ti-质粒。为了便于转化后的筛选,表达载体还应具有

    Ⅵ.将含有重组质粒的农杆菌液涂抹在无菌番茄幼苗的芽尖,适宜时间后,用冲洗芽尖除菌,接种于(填“固体”或“液体”)培养基,经脱分化形成愈伤组织,进而形成转基因植株。实验中选择番茄幼苗的芽尖作为外植体的原因是

    Ⅶ.反义ACC氧化酶基因抑制转基因番茄乙烯的产生,从基因表达的过程来看,是通过对过程的调控来实现的。

草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包括农作物)的除草剂。其杀灭植物的原理是能够破坏植物叶绿体中的EPSPS合成酶。通过转基因的方法,让农作物产生更多的EPSPS酶,就能抵抗草甘膦,从而让农作物不被草甘膦杀死。下列有关抗草甘膦转基因大豆培育的分析,错误的是(  )
A . 可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功 B . 可以用质粒将EPSPS合成酶基因送入受体细胞 C . 可以用大豆的受精卵或体细胞作为受体细胞 D . 抗草甘膦转基因大豆食品都是不安全的
如图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究,请据图分析回答:

  1. (1) 图示中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从中分离获取。
  2. (2) 过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态。在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的,加入抗生素是为了。该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义。
  3. (3) 过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有的特点。在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是
  4. (4) 将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是
  5. (5) 过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官。实验时,必须去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,其目的是,该过程研究的意义在于解决问题。