專題22基因工程專題過關檢測（一）一、選擇題（每小題只有一個選項符合題目要求）1.下列關于凝膠電泳實驗操作,敘述錯誤的是()A.應根據緩沖液pH的不同確定加樣孔是靠近正極端還是負極端B.接通電源后電泳一段時間,離加樣孔越近的DNA分子越小C.紫外燈照射下,凝膠上條帶的熒光強度與DNA含量呈正相關D.通過觀察指示劑在凝膠中遷移的位置來判斷何時停止電泳答案B2.DNA瓊脂糖凝膠電泳是一種分離、純化或分析PCR擴增后的待檢DNA片段的技術。下列關于核酸片段的擴增及電泳鑒定的相關敘述,正確的是()A.mRNA也是核酸,因此可直接用PCR擴增儀擴增B.PCR的緩沖液中一般要添加ATP,以激活耐高溫的DNA聚合酶C.帶電量相同的情況下,相對分子質量比較大的DNA片段距離加樣孔越近D.瓊脂糖凝膠電泳中的電泳緩沖液中含指示劑,其可以在紫外燈下被檢測出來答案C3.圖1、2中標注了相關限制酶的酶切位點(甲、乙、丙為引物)。下列關于培育轉基因大腸桿菌的敘述錯誤的是()A.若通過PCR獲取該目的基因,應該選用引物甲和引物丙B.圖中質粒和目的基因構建表達載體,應選用BclⅠ和HindⅢ剪切C.若將基因表達載體導入受體細胞中,需選用Ca2+轉化法D.在受體細胞中,氨芐青霉素抗性基因和目的基因可同時表達答案D4.某一質粒如圖所示,Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環素抗性基因。有人將此質粒用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進行連接反應,用得到的混合物直接轉化后得到多種大腸桿菌,并利用培養基乙和丙篩選出導入重組質粒的大腸桿菌。下列敘述錯誤的是()注:影印接種指用滅菌后的“印章”在培養基中輕按一下,將乙中菌落按相同位置接種到培養基丙A.如圖所示的質粒中還應含有復制原點和終止子等結構B.將經轉化處理后的大腸桿菌菌液接種至培養基乙使用的是稀釋涂布平板法C.配制培養基乙時應加入氨芐青霉素D.培養基丙中生長的菌落即為導入重組質粒的大腸桿菌答案D5.20世紀60年代末美國微生物學家哈密爾頓·史密斯發現第一種限制性內切核酸酶,獲得了開啟DNA寶藏的鑰匙,目前已發現的限制酶超過了4000種,極大地推動了對DNA分子的研究和操作。表中列出了幾種限制酶的識別序列和切割位點。下列敘述正確的是()限制酶識別序列和切割位點限制酶識別序列和切割位點BamHⅠ5'-G↓GATCC-3'BglⅡ5'-A↓GATCT-3'Sau3AⅠ5'-↓GATC-3'KpnⅠ5'-GGTAC↓C-3'Acc65Ⅰ5'-G↓GTACC-3'EcoRⅠ5'-G↓AATTC-3'A.表中的6種限制酶切割形成的末端中,既有黏性末端又有平末端B.BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的末端相互連接后,不能再被Sau3AⅠ切割C.Acc65Ⅰ和KpnⅠ切割形成的末端相互連接后,可以重新被Acc65Ⅰ或KpnⅠ切割D.分別用Sau3AⅠ和BglⅡ切割隨機序列DNA,前者得到的片段長度明顯短于后者答案D6.如圖是蛋白質工程中改造目的基因的一種技術路線。S1核酸酶可以去除雙鏈DNA突出的單鏈區;外切核酸酶Ⅲ只能從DNA雙鏈的3'末端逐個水解單核苷酸,可以產生不同長度的5'突出末端。下列敘述錯誤的是()A.步驟一需使用兩種限制酶切割目的基因片段B.步驟二、三分別使用了S1核酸酶、外切核酸酶ⅢC.步驟四宜選用T4DNA連接酶處理DNA片段D.質粒載體2中目的基因片段N的長度有多種答案B選擇題（每小題有一個或多個選項符合題目要求）7.引物在極大程度上決定了PCR的成敗,下列關于引物的說法正確的有()A.PCR和生物體內的DNA合成都需要引物,PCR引物可為單鏈DNAB.若引物的CG堿基含量相對較高,PCR復性步驟的溫度需要適當升高C.在PCR的復性步驟中,兩種引物分別結合在模板鏈的3'端和5'端D.若初始有10個胰島素基因,PCR中進行10輪循環,至少需要20460個引物分子答案ABD8.基因工程在農牧業、醫藥衛生和食品工業等多方面的應用發展迅速,如圖表示利用基因工程技術生產人血清白蛋白的兩條途徑的部分過程。下列敘述錯誤的是()A.若某基因是從人的細胞內提取mRNA經逆轉錄形成的,則該基因中不含啟動子序列B.擴增目的基因時,利用耐高溫的DNA聚合酶從引物a、b的3'端進行子鏈合成C.導入人血清白蛋白基因的綿羊受體細胞是乳腺細胞D.利用農桿菌轉化法可將含有目的基因的重組質粒整合到植物受體細胞的染色體DNA上答案CD三、非選擇題9.目前科學家可利用基因工程改造的大腸桿菌生產人胰島素,如圖是利用基因工程生產人胰島素過程中使用的質粒及目的基因的部分結構。據圖回答下列問題:(1)啟動子的作用是,除圖中標出的結構外,質粒作為載體還需具備的結構有。

(2)PCR遵循的原理為,因此在基因工程中PCR的作用是 。為保證目的基因與載體的正向連接,在設計PCR引物時,應在引物的(填“3'”或“5'”)端添加限制酶(填種類)的識別序列。根據上述信息,寫出上游引物的15個堿基序列:5'--3'。

(3)β-半乳糖苷酶可以分解無色的X-gal產生藍色物質。篩選導入重組質粒的大腸桿菌時,在添加了氨芐青霉素和X-gal的培養基上應選擇白色的菌落,原因是 (答出2點)。

答案(1)RNA聚合酶識別和結合的部位,驅動基因轉錄出mRNA終止子(2)DNA半保留復制(和DNA熱變性)獲取和擴增目的基因5'XhoⅠ和MunⅠCTCGAGATGCCAATC(3)只有導入了質粒的大腸桿菌才能在添加了氨芐青霉素的培養基上生長;目的基因的插入破壞了lacZ基因的結構,使其不能正常表達產生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不會被分解10.為改善番茄口感和品質,科研人員將甜蛋白基因導入番茄植株,獲取轉基因番茄,如圖所示,回答下列問題:(1)強啟動子是一段有特殊結構的DNA片段,能被識別并結合,驅動基因的持續轉錄。為使甜蛋白基因在番茄植株中超量表達,應選用限制酶和 切割圖中的質粒和DNA片段。

(2)已知轉錄時mRNA自身的延伸方向為5'→3',得出甜蛋白基因以(填“A”或“B”)鏈為轉錄模板鏈。

(3)過程①稱為。T-DNA的作用是將甜蛋白基因導入番茄細胞并。

(4)過程②將重組質粒導入農桿菌之前,一般先用處理農桿菌,目的是 。過程③將農桿菌與番茄愈傷組織共培養后,在過程④的培養基中添加以便篩選出含目的基因的番茄植株。

答案(1)RNA聚合酶BamHⅠSmaⅠ(2)B(3)基因表達載體的構建整合到其染色體DNA上(4)Ca2+使細胞處于一種能吸收周圍環境中DNA分子的生理狀態四環素

專題過關檢測（二）一、選擇題（每小題只有一個選項符合題目要求）1.常見的啟動子可分為三類:組織特異型啟動子,調控基因只在某些特定的部位中表達;組成型啟動子,驅動基因在所有細胞、組織和器官中持續表達;誘導型啟動子,通常在光、鹽等信號作用下,使目的基因的轉錄水平有所提高。下列敘述正確的是()A.啟動子是一段有特殊序列的DNA片段,是DNA聚合酶識別和結合的部位B.細胞分化與組織特異型啟動子的調控有關,與組成型啟動子無關C.乳腺生物反應器的構建需要將組成型啟動子與目的基因連接D.某植物在長日照下開花,與誘導型啟動子被激活有關答案D2.二倍體馬鈴薯受核糖核酸酶基因(S-RNase)影響,普遍存在自交不親和的現象——自交不產生種子。我國科研人員通過CRISPR/Cas9基因編輯技術敲除了馬鈴薯的S-RNase基因,獲得了自交親和的二倍體。如圖是該技術的原理:由一條單鏈向導RNA引導內切核酸酶Cas9蛋白到一個特定的基因位點進行切割。下列敘述錯誤的是()A.向導RNA和S-RNase基因識別結合的堿基互補配對方式與目標DNA雙鏈中的堿基互補配對方式相同B.Cas9蛋白可催化磷酸二酯鍵水解,剪切特定DNA片段C.可讓馬鈴薯自交看能否產生種子,從個體水平上檢測該基因編輯技術是否成功D.向導RNA的序列越短,該基因編輯技術在編輯對象時出錯的概率就越高答案A3.DNA分子雜交技術的原理是當兩種生物的DNA單鏈具有互補的堿基序列時,互補的堿基序列就會結合在一起,形成雜合雙鏈區;在沒有互補堿基序列的部位,仍然是兩條游離的單鏈,如圖所示。關于DNA分子雜交技術的應用,下列相關敘述正確的是()A.雜合雙鏈區的一條鏈的序列是5'-GATACC-3',那么另一條鏈的序列是5'-CTATGG-3'B.該技術可用來比較不同物種DNA分子的差異,以分析生物親緣關系的遠近C.通過設計一種DNA引物與DNA的其中一條鏈結合,經PCR技術可大量擴增目的基因D.通過設計含有目的基因片段的DNA探針,可檢測特定細胞中是否合成了目的蛋白答案B二、選擇題（每小題有一個或多個選項符合題目要求）4.瓊脂糖凝膠電泳可用于鑒別DNA分子的長度,如圖為瓊脂糖凝膠電泳圖像,圖中顯示了空載體(不含目的基因X的質粒載體)和重組載體(含有目的基因X的質粒載體)在限制酶的作用下呈現的線性DNA的電泳結果。SalⅠ和XhoⅠ為兩種限制酶,且切割DNA均形成黏性末端,下列說法錯誤的是()A.凝膠中DNA分子的遷移速率僅取決于DNA分子的大小B.該質粒上SalⅠ和XhoⅠ的識別序列和切割位點均相同C.目的基因X的長度是2kbp,空載體的長度為5kbpD.限制酶識別的DNA序列均由6個核苷酸組成答案ABD5.水蛭素是一種可用于預防和治療血栓的蛋白質。若用賴氨酸(密碼子為AAA、AAG)替換水蛭素第47位的天冬酰胺(密碼子為AAC、AAU),可以提高它的抗凝血活性。某科研團隊運用重疊延伸PCR技術在水蛭素基因的第47位點引入特定突變后(原理見圖),合成了大量抗凝血活性增強的水蛭素。下列相關敘述正確的是()A.若原基因擬突變位點的堿基對為A—T,則讓其突變為T—A后即能達到目的B.除圖示物質外,過程②、③和⑤還需提供含Mg2+的緩沖液、耐高溫的DNA聚合酶和4種脫氧核苷酸C.過程②和③可在同一反應容器內同時進行,過程⑤的引物可使用引物1和引物4D.突變后的水蛭素基因需要與載體結合,并將其導入受體細胞內進行表達,才能獲得相應的蛋白質產品答案ABD三、非選擇題6.甜菜堿是重要的滲透調節物質。馬鈴薯自身不能積累甜菜堿,利用基因工程技術,可以把與甜菜堿合成相關的關鍵酶BADH(甜菜堿醛脫氫酶)基因轉入農作物,使其積累甜菜堿,將有可能達到增強農作物抵抗逆境的目的。(1)根據BADH基因的序列,甲同學設計了特異性引物進行PCR擴增以獲取目的基因,他的引物設計如下(只標注了引物的部分堿基序列)引物1:5'-CAAGACCT-3',引物2:5'-ACCTCTTA-3'兩個引物設計不合理,說明理由:。

(2)馬鈴薯外植體經形成愈傷組織,將其放入成功轉入圖1所示表達載體的農桿菌液中浸泡后,再在培養基中加入從而篩選出。

(3)圖中所示的基因表達載體需含有啟動子,它是識別并結合的位點。現有兩種啟動子:組成型啟動子和逆境誘導型啟動子。組成型啟動子能夠持續、高效地啟動目的基因在植物各種組織中的表達,因此也會增加物質和能量的消耗,阻礙植物的生長發育。選擇逆境誘導型啟動子(目的基因只有在逆境誘導下才能表達)的優點是 。

(4)為了檢測目的基因是否成功導入,以馬鈴薯細胞提取的DNA為模板,PCR擴增 片段,電泳結果如圖2(1為空白對照,2、3為轉基因馬鈴薯植株)。與3號相比,2號馬鈴薯株系抵抗逆境能力沒有增強,可利用PCR技術檢測BADH基因是否表達,則此次PCR過程第一階段需要增加過程。

答案(1)引物1和引物2會因局部發生堿基互補配對而失效(2)脫分化潮霉素(3)RNA聚合酶避免外源基因持續大量表達,減少物質和能量的消耗(4)BADH基因PCR技術檢測BADH基因是否轉錄出mRNA7.為探索植物在鹽脅迫下的應激機制以及抗逆性適應機理,科研人員以小麥耐鹽突變體RH8706-49和擬南芥為實驗材料,構建TaRSTR基因的過表達載體(如圖1所示)并轉化擬南芥幼苗,以檢測TaRSTR基因在鹽脅迫下的作用。已知載體涉及的四種限制酶的識別序列及切割位點如表所示。限制酶HindⅢBamHⅠXhoⅠBglⅡ識別序列及切割位點A↓AGCTTG↓GATCCC↓TCGAGA↓GATCT回答下列問題:(1)從耐鹽突變體小麥根細胞中提取總RNA經過過程得到TaRSTR基因cDNA。為防止目的基因和質粒自身環化,過程②要選擇的限制酶是。