1、 基因工程練習題1(10分)目前基因工程所用的質粒載體主要是以天然細菌質粒的各種元件為基礎重新組建的人工質粒，pBR322質粒是較早構建的質粒載體，其主要結構如圖一所示。(1)構建人工質粒時要有抗性基因，以便于_ 。(2)pBR322分子中有單個EcoR限制酶作用位點，EcoR只能識別序列GAATTC，并只能在G與A之間切割。若在某目的基因的兩側各有1個EcoR的切點，請畫出目的基因兩側被限制酶EcoR切割后所形成的黏性末端。(3)pBR322分子中另有單個的BamH限制酶作用位點，現將經BamH處理后的質粒與用另一種限制酶Bgl處理得到的目的基因，通過DNA連接酶作用恢復_鍵，成功地獲得了重

2、組質粒，說明_。(4)為了檢測上述重組質粒是否導入原本無ampR和tetR的大腸桿菌，將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養基上培養，得到如圖二的菌落。再將滅菌絨布按到培養基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環素的培養基上培養，得到如圖三的結果(空圈表示與圖二對照無菌落的位置)。與圖三空圈相對應的圖二中的菌落表現型是_，圖三結果顯示，多數大腸桿菌導入的是_。4下圖表示科學家通過基因工程培育抗蟲棉時，從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因“放入”棉花細胞中與棉花的DNA分子結合起來而發揮作用的過程示意圖。請據圖回答下列有關問題：(1)圖中科學家在進行操作時，要用同一種_ 分別切割目的基因和運載體，運載體的

3、黏性末端與目的基因DNA片段的黏性末端就可通過_（鍵名）而結合，遵循 原則。(2)在獲得目的基因的過程中，PCR技術相當重要。PCR擴增反應需要在一定的緩沖溶液中加入DNA模板、分別與兩條模板鏈相結合的兩種 、四種脫氧核苷酸和 的DNA聚合酶。(3)圖中的III是導入了目的基因的受體細胞，經培養、篩選最終獲得一株有抗蟲特性的轉基因植株。經分析，該植株含有一個攜帶目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是雜合子。理論上，在該轉基因植株自交產生的F1中，仍具有抗蟲特性的植株占總數的 ，原因是 _ (4)上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后，往往有很多植株不再具有抗蟲性，原因是_ ，要想獲得純合體，常采

4、用的方法是_ _。(5)科學家最初在做抗蟲實驗時，雖然用一定的方法已檢測出棉花的植株中含有抗蟲基因，但讓棉鈴蟲食用棉的葉片時，棉鈴蟲并沒有被殺死，這說明_ _。科學家在研究的基礎上又一次對棉花植株中的抗性基因進行了修飾，然后在讓棉鈴蟲食用棉的葉片，結果食用的第二天棉鈴蟲就死亡了 5為擴大可耕地面積，增加糧食產量黃河三角洲等鹽堿地的開發利用備受關注。我國科學家應用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1） 獲得耐鹽基因后，構建重組DNA 分子所用的限制性內切酶作用于圖中的 處，DNA 連接酶作用于 處。（填“a”或“b ” ）（2）將重組DNA分子導入水稻受體細胞的常用方法有基因槍法和 法。（3）由

5、導入目的基因的水稻細胞培養成植株需要利用 技術，該技術的核心是 _和 。（4）為了確定耐鹽轉基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標記的 作探針進行分子雜交檢測，又要用 方法從個體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。（5）我國科學家利用基因工程還培育出了能抗玉米螟的抗蟲玉米，生態效益顯著，有人認為抗蟲玉米就是無蟲玉米，不必防治害蟲。你是否贊成這種說法?說明理由。6天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發酵原料的淀粉需經一系列復雜的轉化過程才能被利用。研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產生酒精。請回答下列問題：（11分）（1）若要鑒定淀粉酶基因是否

6、插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是_，該項方法要用_作探針進行檢測。（2）采用PCR技術可對目的基因進行體外擴增。該反應體系的主要成分應包含：擴增緩沖液(含Mg2+)、水、4種脫氧核苷酸、引物、_和_。假如引物都用3H標記，從理論上計算循環4次，所得DNA分子中含有3H標記的DNA占_ _。（3）已知BamH與Bgl的識別序列及切割位點如下圖所示，用這兩種酶和DNA連接酶對一段含有數個BamH和Bgl識別序列的DNA分子進行反復的切割、連接操作，若干循環后_序列明顯增多。（4）基因工程只能生產自然界已存在的蛋白質，_卻能生產自然界不存在的新的蛋白質，但最終還須通過改造基因來實現，原因是_ _。

7、7. (13分）棉鈴蟲是一種嚴重危害棉花的害蟲。我國科學家發現一種生活在棉鈴蟲消化道內的蘇云金芽孢桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而此毒蛋白對人畜無害。通過基因工程的方法，我國已將該毒蛋白基因移人棉株細胞內并實現成功表達。由于棉鈴蟲吃了這種轉基因棉花的植株后就會死亡，所以該棉花新品種在1998年推廣后，已取得了很好的經濟效益。請根據上述材料回答下列問題：（1）進行基因操作“四步曲”是：提取目的基因 構建基因表達載體 將目的基因導入受體細胞 。(2)害蟲在噴灑農藥進行化學防治后抗藥性增強是_ _的結果。(3)“轉基因抗蟲棉”抵抗害蟲的遺傳信息表達過程可以表示為_。(4)“轉基因抗蟲棉”的抗蟲變

8、異，屬于可遺傳變異類型中的_。(5)該項科學成果在環境保護上的重要作用是_。(6)題中“毒蛋白基因轉人棉花植株內并實現成功表達中的“成功表達”含義是指_ _。(7）與雜交育種、誘變育種相比，通過基因工程培育新品種的主要優點是_ _。（8）現代農業防治害蟲的新理念是：將害蟲數量控制在不危害農作物的較低水平，而不是消滅害蟲。其依據是 。(9）轉基因技術有利有弊，請各舉一例加以說明：有利方面：_ _。有害方面：_ _。11（11分）干擾素是能夠抑制多種病毒復制的抗病毒物質。科學家利用基因工程技術從人的T淋巴細胞中提取干擾素基因轉入羊的DNA中，培育出羊乳腺生物發生器，使羊乳汁中含有人體干擾素。請回答

9、：（1）科學家將人的干擾素基因與乳腺蛋白基因的_等調控組件重組在一起，通過顯微注射等方法，導入哺乳動物的_細胞中，然后，將該細胞送入母體內，使其生長發育成為 動物。（2）人體干擾素基因之所以能“插入”到羊的DNA內，原因是 。（3）請在下框中畫出某DNA片段被切割形成黏性末端的過程示意圖。GGATCC（4）如何檢測和鑒定人的干擾素基因已在羊體內穩定遺傳？請寫出兩種方法： 、 。（5）干擾素在應用上遇到的困難是體外難以保存，可以通過 加以改造。（6）為了使T淋巴細胞在體外產生大量的干擾素，有人進行了實驗，可是當將T淋巴細胞在體外培養繁殖了幾代后，細胞分裂就停止了。請你用細胞工程的方法，以小鼠為實

10、驗對象，提出一個既能使T淋巴細胞在體外培養繁殖，又能獲得大量小鼠干擾素的實驗設計簡單思路: 。12轉基因草莓中有能表達乙肝病毒表面抗原的基因，由此可獲得用來預防乙肝的一種新型疫苗，其培育過程如圖所示（至代表過程，A至C代表結構或細胞）：（1）圖中過程用到的酶是 ，所形成的B叫做 ，B是由 、 、目的基因和標記基因等部分構成。（2）過程常用 處理農桿菌，使之成為 細胞，利于完成轉化過程。（3）圖中過程叫做 ，過程叫做 ，將葉盤培養成草莓幼苗的技術是 。（4）在分子水平上，可采用 的方法來檢測轉基因草莓果實提取液中有無相應的抗原。13人們發現小型豬的器官可用來替代人體器官進行移植，但小型豬器官表面

11、的抗原可引起免疫排斥反應。如圖為科學家將小型豬器官表面抗原基因(Anti)“反向處理”，并人工 合成reAnti基因，轉入豬成纖維細胞，培育成轉基因克隆豬的過程示意圖，請據圖回答問題。 (1) Anti基因的表達產物定位在 上，可被 識別，引起免疫反應。（2）若使reAnti基因和Anti基因在轉基因克隆豬的同一細胞內表達，應在人工合成的reAnti基因的首段連接_。 (3)Anti基因的mRNA為AUCGCCCGOH。將Anti基因“反向處理”后，人工合成的reAnti基因的模板鏈為ATCGCCCGOH，分析可知，Anti基因與reAnti基因的mRNA可發生堿基互補配對形成_ _，從而抑制

12、了Anti基因表達的_過程。(4) 培養豬胎兒成纖維細胞，要將培養瓶置于含_的混合氣體培養箱中進行培養。(5) 過程表示通過顯微操作法吸出卵母細胞中的細胞核，此時的卵母細胞處于減數分裂的 時期。微型吸管除了將細胞核吸出外，往往還要將_一并吸出。14圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度（bp即堿基對）和部分堿基序列，圖2表示一種質粒的結構和部分堿基序列。現有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內切酶切割的堿基序列和酶切位點分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請回答下列問題：（1）圖1的一條脫氧核苷酸鏈中，相鄰兩個脫氧核苷酸之間由鍵連接。（2）若用限制酶Sma完全切割

13、圖1中DNA片段，產生的末端是末端，其產物長度分別為。（3）若圖1中虛線方框內的堿基對被TA堿基對替換，那么基因D就突變為基因d。從雜合子體細胞內分離出圖1所示的DNA片段及其同源片段，用限制酶Sma完全切割，產物中共有種不同DNA片段。（4）若將圖2中質粒和目的基因D通過同種限制酶處理后，形成重組質粒，那么應選用的限制酶是。在導入重組質粒后，為了篩選出含重組質粒的大腸桿菌，一般需要用添加的培養基進行培養。經檢測，部分含有重組質粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達，其最可能的原因。16人們應用生物工程技術可以獲得所需要的生物新品種或新產品。請據圖回答下列問題：（1）獲得抗蟲基因的常用方法是

14、 ，然后利用 進行大量擴增。（2）轉基因牛可通過分泌乳汁來生產人生長激素，在基因表達載體中，人生長激素基因的首端必須含有 。過程培養到桑椹胚或囊胚階段，可以用 技術，培育出多頭相同的轉基因牛犢。（3）PrG基因的產物能激發細胞不斷分裂，一般采用 技術將無限增殖基因導入 細胞中。（4）在抗蟲棉培育過程中，將目的基因導入棉花受體細胞采用最多的方法是 法。過程采用的技術是 。14（1） 限制性內切酶 氫鍵 堿基互補配對原則 （2） 引物 耐高溫 （3） 3/4 雌雄配子各有1/2含抗蟲基因且受精時雌雄配子隨機結合（2分）（4） 發生性狀分離（2分） 連續自交（2分）（5） 抗蟲基因沒有在植株細胞中得

15、到表達（2分）5611分（除說明外，每空1分）（1）DNA分子雜交技術；用放射性同位素標記的目的基因（2分，答對一個點1分）（2）Taq酶(耐高溫的或熱穩定的DNA聚合酶)；模板DNA； 100%（3）（2分，答對一個1分）（4）蛋白質工程；基因控制蛋白質的合成，改造基因即改造了蛋白質；改造的基因可以遺傳，直接改造的蛋白質不能遺傳；目前對大多數蛋白質復雜的高級結構還不清楚，所以改造基因比直接改造蛋白質容易(2分，答對其中一點,答案合理即可)7. (13分）（1）目的基因的檢測與鑒定翻譯(2)農藥對害蟲的變異類型進行選擇 轉錄(3）抗蟲基因 RNA 蛋白質（2分）(4）基因重組 (5)減少了農藥

16、對環境的污染，保護了生態環境 (6)毒蛋白基因在棉花細胞內經轉錄和翻譯合成了毒蛋白(7)目的性強，育種周期短，克服了遠源雜交不親和的障礙，能定向改變生物的遺傳性狀（2分）（8）保護生物多樣性，維持生態系統的穩定性（2分）(9）用于疾病的診斷和治療；用于培育優良動、植物新品種，不利于環境保護；可能引起環境問題、食物安全性問題、生物安全性問題等（2分）11（11分）（1）啟動子 受精卵 轉基因（2）用相同的限制酶催化反應后形成了互補堿基序列（或不同生物DNA的結構具有統一性）（3）（補充出DNA的互補鏈給1分，寫出兩個黏性末端各給1分）（2分）用限制酶切割C CTAGGG GATCCCCTAG G（4）DNA分子雜交；DNA與mRNA分子雜交；或抗原抗體雜交；從羊的乳汁中提取出干擾素（以上任意任出兩點即可）（2分）（5）蛋白質工程（6）將人的T淋巴細胞與小鼠的瘤細胞在體外融合，篩選出既能產生干擾素又能無限增殖的雜交瘤細胞，然后在適宜條件下進行細胞培養(2分)。12DNA連接酶基因表達載體（重組質粒）啟動子終止子CaCl2溶液（或Ca2+）感受態脫分化（去分化）再分化組織培養抗原抗