基因工程-高考题练习

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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
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