【生物】2020届一轮复习基因工程作业

【生物】2020届一轮复习基因工程作业

‎2020届 一轮复习 基因工程 作业 一、选择题 ‎1.(2018·台州模拟)下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　)‎ A.目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物 B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶 C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素无生物活性 D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 答案　D 解析　目的基因来源于含有人们所需要性状的一切生物，可以是动物、植物，也可以是真菌、细菌等，A正确；基因工程中一般要使用同种限制性核酸内切酶进行切割，以获得具有相同粘性末端的目的基因和载体，在DNA连接酶的作用下，将目的基因和载体连接起来，形成重组DNA分子，B正确；人的胰岛素原基因可以在大肠杆菌内表达，但是由于大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器，合成的胰岛素不具有胰岛素的功能，即没有生物活性，C正确；标记基因是为了检测并筛选含重组DNA的细胞，但对于目的基因的表达没有影响，D错误。‎ ‎2.(2019·宁波模拟)基因编辑是指将外源DNA片段导入到细胞染色体特定位点或删除基因内部的片段，定点改造基因，获得预期的生物体基因序列发生遗传改变的技术。如图是对某生物B基因进行编辑的过程，该过程中用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，下列叙述正确的是(　　)‎ A.sgRNA是合成Cas9酶的模板 B.sgRNA的碱基序列与靶基因碱基序列能够全部互补 C.核酸内切酶Cas9可在特定切割位点断裂核苷酸之间的磷酸二酯键 D.B基因被编辑后因不能转录而无法表达相关蛋白质 答案　C 解析　由题意知，sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点，A错误；由图可知，靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，B错误；核酸内切酶Cas9可断裂脱氧核糖核苷酸之间的化学键——磷酸二酯键，C正确；被编辑后的B基因仍能进行转录，D错误。‎ ‎3.(2018·浙江模拟)科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义。下列有关叙述错误的是(　　)‎ A.选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B.采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C.人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D.将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代 答案　B 解析　选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性，而且全能性最高，A正确；采用DNA分子杂交技术可检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，但不能检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达，B错误；人的生长激素基因能在小鼠细胞内表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用，C正确；将转基因小鼠体细胞进行核移植(克隆)，可以获得多个具有外源基因的后代，D正确。‎ ‎4.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。如图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是(　　)‎ A.过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B.将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白 C.过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D.应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其是否完全表达 答案　B 解析　将多个抗冻基因编码区相连形成能表达的新基因，合成的蛋白质为新的蛋白质，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B正确；过程①是利用逆转录法合成目的基因，由于没有非编码区和编码区中的内含子，所以不能用于比目鱼基因组测序；用作载体的质粒，必须具有标记基因才能便于检测和筛选；应用DNA探针技术，可检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在和转录，但不能检测目的基因是否成功表达，A、C、D错误。‎ 二、非选择题 ‎5.(2018·嘉兴模拟)我国目前临床使用的乙肝疫苗大多为基因工程疫苗，其有效成分是一种叫做乙肝表面抗原的蛋白质(S蛋白)，对应的基因为s基因。请回答：‎ ‎(1)在构建重组DNA分子时，要用限制性核酸内切酶处理________，并用__________酶使两者结合。将重组DNA分子导入到哺乳动物细胞，经筛选得到工程细胞。‎ ‎(2)在细胞培养过程中，工程细胞在生长过程中有________________现象，需要定期使用____________酶处理，以便于分瓶培养。‎ ‎(3)为提高工程细胞培养的成功率，下列措施中不需采用的是________。‎ A.取单个细胞进行培养 B.加入胰岛素 C.二氧化碳培养箱 D.加入动物血清 ‎(4)由于哺乳动物细胞培养较难，成本较高，近些年科学家们又发明了“乳腺生物发生器”，进而从转基因动物的乳汁中提取所需产品。在这种技术中，作为重组DNA分子受体细胞的一般是________________。‎ 答案　(1)s基因和载体DNA　DNA连接　(2)接触抑制　胰蛋白　(3)A　(4)受精卵 解析　(1)在构建重组DNA分子时，要用限制性核酸内切酶处理s基因和载体DNA，并用DNA连接酶使两者结合。(2)在动物细胞培养过程中存在接触抑制现象，需要定期使用胰蛋白酶处理，以便于分瓶培养。(3)取单个细胞进行培养不会提高工程细胞培养的成功率，A错误；胰岛素能促进血糖进入组织细胞，因此提高工程细胞培养的成功率，应该在培养基中添加胰岛素，B正确；动物细胞培养时需要一定的气体环境，因此需要放在二氧化碳培养箱中，CO2的主要作用是维持培养液的pH，C正确；动物细胞培养时，为了给细胞提供充足的营养，需要在培养基中加入动物血清，D正确。(4)培育转基因动物时，应该以受精卵作为受体细胞，因为受精卵的全能性最高。‎ ‎6.(2018·绍兴联考)基因敲除是针对某个序列已知但功能未知的基因，改变其基因结构，令该基因功能丧失，从而对生物体造成影响，进而推测出该基因功能的一门技术。以下是制备APOE基因敲除小鼠的常规过程：‎ 注：Neo基因是抗新霉素的抗药基因；APOE是载脂蛋白E，参与脂蛋白的代谢与转化。‎ 请回答：‎ ‎(1)为了获得APOE基因，可以用_______________或者PCR扩增。过程②中所需的工具酶有__________。Neo基因除了破坏APOE基因外，还具有的作用最可能是____________。‎ ‎(2)培养小鼠胚胎干细胞时，首先要在培养皿底部制备饲养层，用于饲养层的细胞一般是__________________。经过⑥克隆以后的细胞的后裔细胞群称为纯系，细胞纯系的特点是________________________________，从而便于研究。‎ ‎(3)纯合的APOE基因敲除小鼠________(填“能”或“不能”)表达APOE，与正常小鼠相比表现出____________________________性状。‎ 答案　(1)化学方法合成　限制性核酸内切酶和DNA连接酶　作为标记基因，便于筛选　(2)胚胎成纤维细胞　遗传性状均一，表现的性状相似　(3)不能　脂蛋白的代谢和转化异常 解析　(1)为了获得APOE基因(目的基因)，可以用化学方法合成或者PCR扩增。过程②是形成重组DNA分子的过程。Neo基因除了破坏APOE 基因外，还具有的作用最可能是作为标记基因，便于筛选出能在含新霉素的培养基中生长的受体细胞。(2)培养小鼠胚胎干细胞时，首先要在培养皿底部制备饲养层，用于饲养层的细胞一般是胚胎成纤维细胞。经过⑥克隆以后的细胞的后裔细胞群称为纯系，细胞纯系的特点是遗传性状均一，表现的性状相似，从而便于研究。(3)纯合的APOE基因敲除小鼠由于APOE基因结构被破坏，因而不能表达APOE基因，由于APOE参与脂蛋白的代谢与转化，因此与正常小鼠相比，APOE基因敲除小鼠会表现出脂蛋白的代谢和转化异常性状。‎ ‎7.(2018·温州3月选考模拟)请回答下列有关转基因的问题：‎ ‎(1)利用图示质粒和目的基因培育转基因醋化醋杆菌。图中标注了相关限制性核酸内切酶的识别序列和酶切位点，其中酶切位点相同的酶不重复标注。‎ 利用图示质粒和目的基因构建重组质粒，应选用____________________两种限制性核酸内切酶切割。在首次筛选转入了重组质粒的醋化醋杆菌时，可用移液管取0.1mL醋化醋杆菌悬液，涂布在添加__________的培养基中进行筛选。配制该培养基时，通常加入___________来调节渗透压。当成功选出所需菌种进行醋酸发酵时，发酵瓶中的醋化醋杆菌通常用锯末或刨花等材料____________化。‎ ‎(2)利用转基因技术(目的基因能1个或多个导入并整合到受体细胞染色体上)获得抗虫(E)抗除草剂(T)的大豆植株甲，若甲自交F1中抗虫抗除草剂∶抗虫不抗除草剂∶不抗虫抗除草剂＝11∶4∶1。则导入受体细胞的基因E和T分别至少有几个？________。‎ A.1、1B.1、2C.2、1D.2、2‎ 答案　(1)BamHⅠ、HindⅢ(缺一不可)　四环素　甘露醇　固定　(2)C 解析　(1)为防止错误连接及自身环化，应采用BamHⅠ和HindⅢ两种限制性核酸内切酶切割。筛选含重组DNA分子的醋化醋杆菌时，用移液管取悬液，涂布在添加四环素的培养基中来筛选。醋化醋杆菌培养时，通常加甘露醇调节渗透压。发酵瓶中的醋化醋杆菌通常用锯末或刨花等材料固定化。(2)根据甲自交F1‎ 中抗虫∶不抗虫＝15∶1，抗除草剂∶不抗除草剂＝3∶1推测导入的抗虫基因2个，抗除草剂基因1个，C正确。‎ ‎8.浙江大学农学院喻景权教授课题组研究发现，一种植物激素——油菜素内酯能促进农药在植物体内的降解和代谢。用油菜素内酯处理后，许多参与农药降解的基因(如P450基因和GST)的表达和酶活性都得到提高，在这些基因“指导”下合成的蛋白酶能把农药逐渐转化为水溶性物质或低毒甚至无毒物质，有的则被直接排出体外。某课题组进一步进行了如下的实验操作，请回答下列问题：‎ ‎(1)获得油菜素内酯合成酶基因的方法有______________________________(至少两种方法)。步骤①用PCR技术扩增基因时用到的耐高温酶通常是指_____________________________；步骤②用到的酶有__________________________________________________________。‎ ‎(2)图中导入重组质粒的方法是_____________，在导入之前应用一定浓度的______________处理受体细菌。‎ ‎(3)导入重组质粒2以后，往往还需要进行检测和筛选，可用_________制成探针，检测是否导入了重组基因，在培养基中加入______________可将含有目的基因的细胞筛选出来。‎ ‎(4)请你为该课题命名：______________________________________________________。‎ 答案　(1)从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、化学方法合成目的基因或PCR技术扩增(任选其中两项即可)　TaqDNA聚合酶　限制性核酸内切酶和DNA连接酶　(2)感受态细胞法　氯化钙溶液　(3)红霉素抗性基因　红霉素　(4)探究油菜素内酯能否促进土壤中农药的降解 解析　进行基因工程操作时，首先要获取目的基因，其方法有多种：从cDNA文库中获取、从基因组文库中获取、化学方法合成目的基因或PCR技术扩增等。在构建重组DNA分子的过程中，用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。图中的受体细胞是细菌，故用感受态细胞法导入重组DNA分子，导入后需检测和筛选。从图中可以看出，最终是通过对照实验来检验转基因细菌对土壤中残留农药的降解能力。‎ ‎9.我国一科研团队将小麦液泡膜Na＋/K＋逆向转运蛋白基因(TaNHX2基因)转移到水稻细胞内，获得了转基因耐盐水稻新品种。请回答下列有关问题：‎ ‎(1)为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，载体上应含有特定的___________(A.复制原点　B.启动子　C.标记基因)。‎ ‎(2)水稻的转化过程为：将水稻幼胚接种到诱导培养基上，经过____________过程，培养出愈伤组织，然后用________________法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，最后诱导愈伤组织形成水稻植株。‎ ‎(3)为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并逆转录成____________，再以逆转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异引物，通过________方法进行基因扩增。若以根细胞为材料扩增结果为阳性(有产物生成)，以叶细胞为材料扩增结果为阴性(无产物生成)，则说明____________________________________。‎ ‎(4)将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照。培养30天后观察现象，若_______________________________________，则说明转基因植株获得了耐盐特性。‎ 答案　(1)B　(2)脱分化　农杆菌转化　(3)cDNA　PCR　目的基因仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录　(4)转基因植株存活率高于非转基因植株