基因工程-高考题练习

基因工程-高考题练习

‎1.《基因工程》专项练习 ‎ 2017.12.28‎ ‎1.（2017，全国Ⅰ）真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：‎ ‎(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_____________‎ ‎________________________________________________________________________________________________。‎ ‎(2)若用家蚕作为表达基因A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是_____________________________________________。‎ ‎(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有_________________(答出两点即可)等优点。‎ ‎(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是___________________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。‎ ‎(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是_____________________________________。‎ ‎2.（2017，全国Ⅱ）几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：‎ ‎(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是__________________________。‎ ‎(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是__________________________。‎ ‎(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是__________________________(答出两点即可)。‎ ‎(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是__________________________。‎ ‎(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是__________________________。‎ ‎3.（2016，全国Ⅰ）某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。有人将此质粒载体用BamH I酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题： （1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有______________（答出两点即可）。而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。‎ ‎（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞不能区分的，其原因是______________；并且______________和______________的细胞也是不能区分的，其原因是______________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有______________的固体培养基。‎ ‎（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于______________。‎ ‎4.（2015，全国Ⅱ）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：____________________________。‎ ‎（3）蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过______________和______________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，在经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物______________进行鉴定。‎ ‎5.（2017，江苏）金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的金属结合蛋白，某研究小组计划通过多聚酶链式反应(PCR)扩增获得目的基因，构建转基因工程菌，用于重金属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下，请回答下列问题：‎ ‎　　‎ ‎(1)从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA，通过______________获得______________用于PCR扩增。‎ ‎(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2)，为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的______________位点。设计引物时需要避免引物之间形成______________，而造成引物自连。‎ ‎(3)图中步骤1代表______________，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环。‎ ‎(4)PCR扩增时，退火温度的设定是成败的关键。退火温度过高会破_________的碱基配对。退火温度的设定与引物长度、碱基组成有关，长度相同但____________的引物需要设定更高的退火温度。‎ ‎(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物，则可以采取的改进措施有___________(填序号：①升高退火温度 ②降低退火温度 ③重新设计引物)。‎ ‎6.(2016，天津)人血清白蛋白(HSA) 具有重要的医用价值，只能从血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组HSA（rHSA）的两条途径。‎ ‎（1）未获取HSA基因，首先需采集人的血液，提取_____________合成总cDNA，然后以cDNA为模板，采用PCR技术扩增HSA基因。下图中箭头箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出标出另一条引物的位置及扩增方向。‎ ‎（2）启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体，需要选择的启动子是_____________（填写字母，单选）。‎ A.人血细胞启动子   B.水稻胚乳细胞启动子  C.大肠杆菌启动子 D.农杆菌启动子   ‎ ‎（3）利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是__________________________。‎ ‎（4）人体合成的初始HSA多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才能有活性。与途径II相比，选择途径I获取rHSA的优势是_______________________________________。‎ ‎（5）为证明rHSA具有医用价值，须确认rHSA与_________________的生物学功能一致。‎ ‎7.（2016，江苏）下表是几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点，其中切割位点相同的酶不重复标注。请回答下列问题：‎ ‎（1）用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用______两种限制酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过__________酶作用后获得重组质粒。为了扩增重组质粒，需将其转入处于__________________态的大肠杆菌。‎ ‎（2）为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌，应在筛选平板培养基中添加__________，平板上长出的菌落，常用PCR鉴定，所用的引物组成为图2中_____________。 ‎ ‎（3）若BamHI酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接，连接部位的6个碱基对序列为_____________，对于该部位，这两种酶_____________（填“都能”、“都不能”或“只有一种能”）切开。 ‎ ‎（4）若用Sau3A I切图1质粒最多可能获得_____________种大小不同的DNA片段。‎ ‎8.（2015，江苏）胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。 图1是该方法所用的基因表达载体,图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:‎ ‎(1)图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是_________________。‎ ‎(2)图1中启动子是__________________酶识别和结合的部位,有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是_____________________________________________。‎ ‎(3)构建基因表达载体时必需的工具酶有___________________________。‎ ‎(4)β-半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达,可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部,其意义在于 ‎______________________________________________________。‎ ‎(5)溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β-半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为_______________________________________________________________。‎ ‎(6)根据图2中胰岛素的结构,请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量。你的推测结果是_________ ,理由是__________________________________________________________________________________________。‎ ‎【答案】‎ ‎1.(1)基因A的编码区中内含子和外显子，在真核生物细胞内把内含子转录来的RNA切除，而原核生物细胞内基因转录后不切除，直接表达。 　(2)噬菌体 噬菌体是细菌病毒，专门寄生在细菌体内，而家蚕是真核生物 ‎　(3)繁殖快 易培养 产物含量高 产物易分离等 (4)蛋白A的抗体 ‎　(5)不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物转移到另一种生物个体。‎ ‎2.(1)嫩叶组织细胞易破碎，基因表达强烈，相应mRNA多；抑制（防止）RNA被水解 ‎　(2)逆转录过程的碱基互补配对 (3)目的基因因缺少相应的启动子和终止子，缺少复制原点 ‎　(4)磷酸二酯键 (5)转录和翻译过程受影响 ‎3.（1）能自我复制、具有标记基因    ‎ ‎（2）二者均不含氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不能生长  含有质粒载体   含有插入了目的基因的重组质粒（或答含有重组质粒）  二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长    四环素    ‎ ‎（3）受体细胞 ‎4.（1）氨基酸序列（或结构）（1分）‎ ‎（2）P   P1    DNA和RNA   DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质（或转录、逆转录、翻译）‎ ‎（3）设计蛋白质结构  推测氨基酸序列  功能 ‎5.(1)逆转录 cDNA (2)限制性核酸内切酶 碱基互补配对 ‎　(3)变性 (4)引物与模板 GC含量高 (5)②③‎ ‎6.（1）总RNA(或mRNA) ；                         ‎ ‎（2）B   （3）吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化  ‎ ‎（4）水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rHSA多肽进行高效加工 （5）HSA ‎7.1）BclI和HindⅢ  连接  感受   TGATCC (GGATCA)‎ ‎（2）四环素     引物甲和引物丙  （3）ACTAGG (CCTAGT) 都不能   （4）7‎ ‎8.(1)终止子 (2)RNA聚合  作为标记基因,将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来 ‎(3)限制酶和DNA连接酶 (4)防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解 ‎(5)β-半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸,而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸 ‎(6)至少2个  两条肽链的一端各有一个游离的氨基,氨基酸R基团中可能还含有游离的氨基