热门试卷

豇豆对多种害虫具有抗虫能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如下图所示：

(1)CpTI基因是该基因工程中的_____________基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是____，在a过程中，首先要用___________酶切出所需基因并暴露出________，再用_______酶连接。

(2)在该基因工程中，供体细胞是______________，受体细胞是_______________。

(3)若目的基因的碱基序列是已知的，则可用______________方法大量获取目的基因。

(4)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好方法是_____________________。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面作出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白(GFP)会发出绿色荧光，可借助荧光跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程，请根据上述材料回答下列问题：

(1)上述流程中，作为目的基因的是__________。

(2)在培育绿色荧光小鼠的过程中，基因表达载体的构建是核心。一个完整的基因表达载体至少包括目的基因、启动子、终止子、__________基因等部分。

(3)过程①用到的工具酶有___________，过程②采用的方法是______________，过程③利用的生物技术是___________。

(4)为迅速增加绿色荧光小鼠的数量，可采用试管动物技术。在这项技术中，首先要做的是体外受精和早期胚胎的培养。哺乳动物的体外受精主要包括__________、精子的获取和受精等几个主要步骤。

(5)为提高胚胎的利用率，可采用________技术，应该选择发育良好、形态正常的____________或囊胚进行分割。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将____________进行均等分割。

科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。下图是转基因抗冻番茄的培育过程示意图。

(1)若图中Ⅱ是科学家构建的鱼抗冻蛋白基因的表达载体，则该基因表达载体的组成包括_______、_______、_______、______等。

(2)科学家常采用_______法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用_______技术检测目的基因是否插入了番茄的基因组。

(3)多聚半乳糖醛酸酶(PG酶)可将成熟的番茄果实细胞壁中的多聚半乳糖醛酸降解为半乳糖醛酸，从而导致果实软化。抑制PG酶的活性可以延长番茄果实储藏期，请用文字描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。

大肠杆菌pUC118质粒的某限制酶唯一酶切序列，位于该质粒的1acZ基因中，lacZ基因中如果没有插入外源基因，lacZ基因便可表达出β-半乳糖苷酶，当培养基中含有IPTG和X-gal时，X-gal便会被β-半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落；如果IacZ基因中插入了外源基因，带有pUC118质粒的大肠 杆菌便不能表达β-半乳糖苷酶，培养基中的X-gal不会被水解成蓝色，大肠杆菌将形成白色菌落。pUC118还携带了氨苄青霉素抗性基因。下图是利用lacZ基因的插入失活筛选重组质粒示意图。据图回答下列问题：

(1)作为受体大肠杆菌应________，以方便筛选已导入重组质粒的受体大肠杆菌。取用氯化钙溶液处理(增加其细胞壁的通透性)过的受体大肠杆菌，置于试管Ⅱ中，并加入_________。

(2)图中的选择培养基中除含有大肠杆菌必需的葡萄糖、氮源、无机盐、水、生长因子等营养物质外，还应加入_______等物质，用以筛选导入了重组质粒的受体大肠杆菌。

(3)将上述处理后的大肠杆菌置于图中选择培养基上培养，以检测受体大肠杆菌是否导入重组质粒，请预测菌落的颜色，并分析结果：

①．_______________________________________________________________________。

②．_______________________________________________________________________。

白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入到酵母细胞中，使其分泌出有活性的人白细胞介素。

(1)在体液免疫过程中，白细胞介素是由____________细胞分泌的，可作用于受到抗原刺激的B细胞，使B细胞增殖、分化，形成___________细胞。

(2)目的基因获取：从健康人体外周静脉血分离得到淋巴细胞，于37℃培养48h，提取细胞总RNA，生成cDNA。根据已知目的基因的核苷酸序列合成引物，通过PCR扩增获取目的基因，此时需要加入的反应物与生成eDNA时所加反应物不同的是__________。

(3)重组载体的构建：用两种限制酶EcoR1与EcoR52处理载体和目的基因后，用__________酶处理，形成重组载体。该载体与细胞膜载体的化学本质分别是_____________和____________。

生物分子间的特异性结合的性质广泛用于生命科学研究。以下实例为体外处理“蛋白质-DNA复合体”获得DNA片段信息的过程图。据图回答：

(1)过程①酶作用的部位是                键，此过程只发生在非结合区DNA，过程②酶作用的部位是                键。

(2)①、②两过程利用了酶的                 特性。

(3)若将得到的DNA片段用于构建重组质粒，需要过程③的测序结果与           酶的识别序列进行对比，已确定选用何种酶。

(4)如果复合体中的蛋白质为RNA酶聚合，则其识别、结合DNA序列位基因的                  。

(5)以下研究利用了生物分子间的特异性结合的有              (多选)

A．分离得到核糖体，用蛋白酶酶解后提rRNA

B．用无水乙醇处理菠菜叶片，提取叶绿体基粒膜上的光合色素

C．通过分子杂交手段，用荧光物质标记的目的基因进行染色体定位

D．将抑制成熟基因导入番茄，其mRNA与催化成熟酶基因的mRNA互补结合，终止后者翻译，延迟果实成熟。

(选做题)人类在预防与诊疗传染性疾病过程中，经常使用疫苗和抗体。已知某传染性疾病的病原体为RNA病毒，该病毒表面的A蛋白为主要抗原，其疫苗生产和抗体制备的流程之一如下图：

请回答：

(1)过程①代表的是_________。

(2)过程②构建A基因表达载体时，必须使用_______和_______两种工具酶。

(3)过程③采用的实验技术是________，获得的X是________。

(4)对健康人进行该传染病免疫预防时，可选用图中基因工程生产的________所制备的疫苗。对该传染病疑似患者确诊时，可从疑似患者体内分离病毒，与已知病毒进行______比较；或用图中的________进行特异性结合检测。

下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答。

(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：即________；________；_________；________。

(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？_______，为什么？_____。

(3)过程②必需的酶是_______酶，过程③必需的酶是________酶。

(4)若A中共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则③④⑤过程连续进行4次，至少需提供胸腺嘧啶_______个。

(5)在利用A、B获得C的过程中，必须用________切割A和B，使它们产生________，再加入________才可形成C。

(6)为使过程⑧更易进行，可用_______(药剂)处理D。

棉铃虫是一种危害棉花的害虫。我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，而这种毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法，科学家采用花粉粒通道法将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达，棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会造成死亡。花粉粒通道法是指：利用植物花粉萌发时形成的花粉管通道将毒蛋白基因送入胚囊，近而导入尚不具备细胞壁的合子或早期胚体细胞，借助天然的种胚系统，形成含有目的基因的种胚。

(1)下列所示的黏性末端是由_______________种限制性内切酶作用产生的。

(2)利用花粉粒通道法将毒蛋白基因导入棉花细胞，此过程是基因操作的基本步骤中的第三步，即 _________________________。

(3)该目的基因在导入受体细胞前需要与运载体结合，目前经常使用的运载体有_______、噬菌体和动植物病毒。

(4)检测该目的基因是否表达的方法是___________________。

盐害是导致全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌法将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因五个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。请分析回答下列问题：

(1)水稻耐盐性状由_____个基因控制。

(2)获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的____(填“a”或“b”)处。耐盐基因的载体是____。

(3)由导入耐盐基因的水稻细胞培养成植株需要利用________技术。

(4)从个体水平上检测耐盐转基因水稻是否成功可采用什么方法？_____________。

限制性同切酶Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是-↓GATC-。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

(1)请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。

(2)请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

(3)在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？

下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图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SmaⅠ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SmaⅠ切割，原因是_____。

(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ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。