- 基因工程
- 共308题
请回答基因工程方面的有关问题：
（1）利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。 图中引物为单链DNA片段，它是子链合成延伸的基础。
①从理论上推测，第四轮循环产物中含有引物A的DNA片段所占的比例为_______。
②在第_______轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。
（2）设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物（只标注了部分碱基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。
①第1组：_______； ②第2组：_______。
（3） PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的 功能，这是因为_______。
（4）用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb
即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。
正确答案
见解析。
解析
（1）①下图为人教版教材中的插图，查图可知，第二轮中含引物II（或考题中的引物A）比例为3/4，第三轮中占7/8，即所有DNA片段中，只有一个片段不含引物II，故推测在第四轮中，含引物II（或引物A）的比例为15/16。
②由于题图中的引物A和引物B均不在该片段的端点，因此第一轮循环后，得到的两DNA片段中两条脱氧核苷酸链都不等长，通过自行绘图可推知，第二轮中亦不会出现等长的，需到第三轮（试试看吧，这就不画出了）。
（2）这一问，对考生而言，完全不知从何说起，因为没有哪个版本的高中生物教材有关于引物选择方面的介绍，唯高校网络资源中有不多的介绍：引物是PCR特异性反应的关键，PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。理论上，只要知道任何一段模板DNA序列， 就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物，利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。设计引物应遵循以下原则：
1.引物长度： 15-30bp，常用为20bp左右。
2.引物扩增跨度： 以200-500bp为宜，特定条件下可扩增长至10kb的片段。
3.引物碱基：G+C含量以40-60%为宜，G+C太少扩增效果不佳，G+C过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布，避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。
4.避免引物内部出现二级结构，避免两条引物间互补，特别是3'端的互补，否则会形成引物二聚体，产生非特异的扩增条带。
5.引物3'端的碱基，特别是最末及倒数第二个碱基，应严格要求配对，以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。
6.引物中有或能加上合适的酶切位点， 被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点， 这对酶切分析或分子克隆很有好处。
如果能了解上述信息，或许可以分析题图中的碱基组成，查出如下不合理之处：
①引物I和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效
②引物I’自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效
（3） 据人教版教材相关介绍，DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链DNA片段的引物链上。
（4）据两种酶单独和联合切割的结果分析，EcoRV在质粒上有一个切点，Mbol在该质粒上有两个切点，以上三个切点不存在重叠现象，故可标注如下图：
知识点
下列有关酶的叙述正确的是
正确答案
解析
看到题知道考查是酶的知识。酶的化学本质大多数为蛋白质，少量为RNA。那么A选项组成单位其实就是考两点：1.酶的化学本质，误区：落下有少量的RNA；2.蛋白质和RNA的组成单位是氨基酸和核糖核酸。酶的作用相当于催化剂。改变反应的速率。自身没有任何改变。B错。在动物细胞培养中学到胰蛋白酶的作用就是分解细胞间的粘连。DNA连接酶连接的是磷酸二酯键。
知识点
请回答胚胎工程和基因工程方面的问题：
（1）应用胚胎工程技术可以培育出“试管牛”。试管牛的培育需经过体外受精、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿以及在母体中发育和产出等过程。
（2）在“试管牛”的培育过程中，要使精子和卵母细胞在体外成功结合，需要对精子进行处理，使其＿＿＿＿＿。另外，培养的卵母细胞需要发育至减数第二次分裂的中期，该时期在显微镜下可观察到次级卵母细胞和＿＿＿＿＿。
（3）通常奶牛每次排出一枚卵母细胞，采用激素处理可使其一次排出多枚卵母细胞，常使用的激素是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）利用基因工程可以获得转基因牛，从而改良奶牛的某些性状。基因工程的四个基本操作步骤是＿＿＿＿＿＿＿、基因表达载体的构建、＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿。若要获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人干扰素，则所构建的基因表达载体必须包括：某种牛乳腺分泌蛋白基因及其启动子、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿和复制原点等。将该基因表达载体导入受体细胞所采用的方法是＿＿＿＿＿（显微注射法、农杆菌转化法），为获得能大量产生人干扰素的转基因牛，该基因表达载体应导入的受体细胞是＿＿＿＿＿（受精卵、乳腺细胞）。
正确答案
（1）早期胚胎培养 胚胎移植
（2）获能 第一极体
（3）促性腺激素
（4）获取目的基因 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 人干扰素基因
终止子 标记基因 显微注射法 受精卵
解析
略
知识点
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
（1）一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有 个游离的磷酸基团。
（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越 。
（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Srna Ⅰ切割，原因是 。
（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止 。
（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入 酶。
（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 。
（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
正确答案
（1）0、2
（2）高
（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因
（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
（5）DNA连接
（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞
（7）蔗糖为唯一含碳营养物质
解析
本题考查基因工程的限制性内切酶的作用特点
（1）质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团。
（2）由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高
（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA
（4）只使用EcoR I，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用连接酶连接时，会产生
质粒和目的基因自身连接物，而利用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物。
（5）质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶。
（6）质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。
（7）将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，含有重组质粒的个体才能吸收蔗糖，因此可利用蔗糖作为唯一碳源的培养基进行培养受体细胞，含有重组质粒的细胞才能存活，不含有重组质粒的因不能获得碳源而死亡，从而达到筛选目的。
知识点
为达到相应目的，必须通过分子检测的是
正确答案
解析
略
知识点
人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。
（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从已处死的雌鼠________中获取。
（2）筛选乳酸菌A时可选用平板划线法或____________接种。对新配制的培养基灭菌时所用的设备是_______________。实验前需对超净工作台进行____________处理。
（3）培养基中的尿素可为乳酸菌A生长提供______________。电泳法纯化乳酸菌素时，若分离带电荷相同的蛋白质，则其分子量越大，电泳速度___________。
（4）抑菌实验时，在长满致病菌的平板上，会出现以抑菌物质为中心的透明圈。可通过测定透明圈的______________来比较柚皮精油和乳酸菌素的抑菌效果。
正确答案
见解析。
解析
（1）采集卵母细胞的方法有：从输卵管中冲取卵母细胞、从屠宰场废弃的动物卵巢中采集、利用超声波探测仪和吸卵针活体采集。
（2）构建表达载体需要将目的基因和质粒用同种限制酶切割，产生相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接。
（3）目的基因的检测与鉴定包括分子水平的检测（DNA分子杂交、DNA—mRNA杂交和抗原抗体杂交）和个体水平的检测（看是否出现高血压症状）。
（4）胚胎工程中应用到有体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植，有的还采用胚胎分割移植。
知识点
题4图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是
正确答案
解析
略
知识点
在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是
正确答案
解析
本题考查基因工程的有关知识,基因工程的一般过程:①用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA分子(除草剂基因)和运载体(质粒), ②用DNA连接酶连接切割好的目的基因和运载体③重组DNA分子导入受体细胞,因为是植物可以说是原生质体④用相应的试剂和病原体筛选转基因细胞⑤用植物组织培养技术培养抗除草剂的转基因烟草(表达).所以答案是A
知识点
回答下列有关基因工程的问题。
（1）基因工程中使用的限制酶，其特点是________。
下图四种质粒含有E1和E2两种限制酶的识别位点，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四环素的抗性基因。
（2）将两端用E1切开的Tcr基因与用E1切开的质粒X-1混合连接，连接后获得的质粒类型有________。（可多选）
A. X-1
B. X-2
C. X-3
D. X-4
（3）若将上图所示X-1、X-2、X-3、X-4四种质粒导入大肠杆菌，然后分别涂布在含有青霉素或四环素的两种培养基上。在这两种培养基上均不能生长的大肠杆菌细胞类型有______、______。
（4）如果X-1用E1酶切，产生850对碱基和3550对碱基两种片段：那么质粒X-2（Tcr基因的长度为1200对碱基）用E2酶切后的片段长度为________对碱基。
（5）若将外源的Tcr基因两端用E2切开，再与用E2切开的X-1混合连接，并导入大肠杆菌细胞，结果显示，含X-4的细胞数与含X-1的细胞数之比为1：3，增大DNA连接酶用量能否提高上述比值？ ________。原因是________。
正确答案
（1）特异性地识别和切割DNA（1分）
（2）ABC（2分）
（3）无质粒细胞（1分）；含X-3的细胞（1分）
（4）4750（2分）
（5）不能（1分）；DNA连接酶对DNA片段没有选择性/两段DNA末端相同（2分）
解析
略。
知识点
肺细胞中的let7基因表达减弱，癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工程技术将let-7基因导人肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图1。
请回答：
（1）进行过程①时，需用 酶切开载体以插入let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动let-7基因转录，该部位称为 。
（2）进行过程e委时，需用 酶处理贴附在培养皿壁上的细胞，以利于传代培养。
（3）研究发现，如let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其影响机理如图2。据图分析，可从细胞中提取 进行分子杂交，以直接检测let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中 (RASmRNA／RAS蛋白质)含最减少引起的。
正确答案
（1）限制性核酸内切酶（或限制） 启动子
（2）胰蛋白
（3）RNA RAS蛋白
解析
（1）过程①表示基因表达载体的构建，在该过程中需要用限制酶对载体进行切割以便于目的基因的插入（限制性核酸内切酶，简称限制酶，写其他的不得分）；启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶结合和识别的位点，RNA聚合酶结合到该位点，可驱动转录过程。
（2）过程②表示动物细胞培养，培养过程中出现接触抑制后可以用胰蛋白酶处理，使之分散成单个的细胞，之后分装到其他培养瓶里面进行传代培养。
（3）判断目的基因是否在受体细胞中转录，可用分子杂交技术来进行，从细胞中提取mRNA和用放射性同位素或者荧光标记的目的基因单链DNA片段进行杂交。根据题中信息“肺组织细胞中的let-7基因表达减弱，癌基因RAS表达就增强，引发肺癌”导入let7基因后，肺癌细胞受到抑制，说明RAS基因表达减弱，导致细胞中的RAS蛋白质含量减少进而导致癌细胞受抑制。
知识点
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