基因工程1
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1.考查基因工程诞生的理论基础
(一)基因拼接的理论基础
1、DNA是生物的主要遗传物质。
2、DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
3、双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(二)外源基因在受体内表达的理论基础
1、基因是控制生物性状的独立遗传单位
2、遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流向。
3、生物界共用一套遗传密码
1、关于限制酶的说法中,正确的是()
A.限制酶是一种酶,只识别GAATTC碱基序列
B.EcoRI切割的是G—A之间的氢键
C.限制酶一般不切割自身的DNA分子,只切割外源DNA
D.限制酶只存在于原核生物中
2、有关基因工程的叙述中,错误的是()
A.DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来
B.限制性内切酶用于目的基因的获得
C.目的基因须由载体导入受体细胞
D.人工合成目的基因不用限制性内切酶
3、下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是()
A.DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B.RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录C.一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因D.胰蛋白酶能作用于离体的动物组织,使其分散成单个细胞
4、现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子,用限制性核酸内切酶酶切后,进行凝胶电泳,使降解产物分开。
用酶H单独酶切,结果如图1。
用酶B单独酶切,结果如图2。
用酶H和酶B同时酶切,结果如图3。
该DNA分子的结构及其酶切图谱是( A )
电泳的基本原理:(选修一65页)
电泳是指带电颗粒在电场的作用下发生迁移的过程。
许多重要的生物分子,如氨基酸、多肽、蛋白质、核苷酸、核酸等都具有可电离基团,它们在某个特定的pH值下可以带正电或负电,在电场的作用下,这些带电分子会向着与其所带电荷极性相反的电极方向移动。
电泳技术就是利用在电场的作用下,由于待分离样品中各种分子带电性质以及分子本身大小、形状等性质的差异,使带电分子产生不同的迁移速度,从而对样品进行分离、鉴定或提纯的技术
5、已知某限制性核酸内切酶在一环状DNA分子上有3个酶切位点,如右下图所示。
现有多个上述环状DNA分子,如果每个DNA分子上至少有l个酶切位点被该酶切断,从理论上分析,产生不同长度的DNA片段最多有()
A.6种B.7种
C.8种 D.9种
6、下图为某真核生物基因模型。
人为将该基因划分为10个区间,转录生成的RNA被加工为成熟的mRNA时,d、g区间所对应的区域会被切除。
下列与该基因有关的叙述中,错误的是
A.转录的RNA在细胞核中被加工成熟
B.RNA聚合酶在终止密码对应位点脱落
C.基因中含有不编码蛋白质的碱基对序列
D.含该基因的DNA寿命比mRNA的寿命长
7、下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
下列说法错误的是()
A.一个图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割后,含有4个游离的磷酸基团
B.用图1中的质粒和图2中的目的基因构建重组质粒,不能使用SmaⅠ切割
C.图2中为防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状,不能使用EcoRⅠD.为了获取重组质粒,最好用BamHⅠ和HindⅢ同时切割质粒和外源DNA
8、科学家通过基因工程的方法,使马铃薯块茎含有牛奶主要蛋白,此过程不涉()A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制
B.DNA以其中一条链为模板合成RNA
C.RNA以自身为模板自我复制
D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
9、下图是基因工程主要技术环节的一个基本步
骤,这一步需用到的工具是()
A DNA连接酶和解旋酶
B.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶
C.限制性核酸内切酶和DNA连接酶
D.DNA聚合酶和RNA聚合酶
10、经测定某化合物含有C、H、O、N、S,该化合物不可能具有的功能是()
A与抗原物质发生特异性结合 B携带氨基酸进入核糖体
C用于基因工程获得黏性末端 D降低血糖浓度
11、(2015重庆)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是()
A.表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得(关键选对细胞B.表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点
C.借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D.启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
12、下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点,切出的断面为粘性末端)。
下列叙述错误的是()
限制酶1:——↓GATC——;限制酶2:——CCGC↓GG——;限制酶3:——G↓GATCC——
A. 不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,体现了酶的专一性
B. 限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对
C. 限制性酶1和酶3剪出的粘性末端相同
D. 能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2
13、花粉粒通道法是指利用植物受精后花粉萌发形成的花粉管通道,将目的基因导入尚不具备细胞壁的合子,形成含有目的基因的胚。
经培养、筛选,可获得有特定性状的转基因植株。
下列有关说法中不正确的是( )
A.为了减少盲目性,可以通过人工合成的途径来获得目的基因
B.目的基因导入受体细胞后,通过植物组织培养才能获得相应的植株
C.所得转基因植株个体发育的起点是受精卵,形成该植株时无脱分化过程
D.将目的基因导入叶绿体DNA中,可避免目的基因通过花粉传递而造成“基因污染”
解析:利用药粉粒通道法,将目的基因导入的受体细胞是合子,可自然发育成植株。
14、天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。
现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下列操作正确的是( ) A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA,再扩增基因B
B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞
如何从基因文库中获取目的基因?是比较复杂的事情,根据目的基因的已有信息用不同方法,如序列已知的基因B具体方法如下:
15、如图是利用基因工程的方法生
产重组人生长激素的有关资料。
图
中质粒表示基因工程中经常选用的
载体——pBR322质粒,Ampr表示氨
苄青霉素抗性基因,Tetr表示四环
素抗性基因。
据图回答下列问题(限
制酶PstⅠ、EcoRⅠ和Hind Ⅲ切割
形成的末端均不相同):
(1)过程②需要__(1)逆(反)转录
酶,得到的cDNA一般比从基因组文
库中获得的目的基因要小的多,原
因是__不含内含子。
过程④需要
_DNA连接____酶,过程⑤中要提
高成功率,常用_Ca2+(或CaCl2
溶液)处理大肠杆菌。
(2)如果用限制酶Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ
和Hind Ⅲ对质粒pBR322进行切割,
用一种酶、任意两种酶和三种酶分
别切割时,则形成的DNA片段共
___9_____种。
(3)基因表达载体除了目的基因
和抗性基因外,至少还有__启动子、
复制原点、终止子__等(至少答两
个)。
(4)如果只用限制酶PstⅠ切割目
的基因和质粒pBR322,完成过程④
⑤后,将三角瓶内的大肠杆菌(不含
Ampr、Tetr抗性质粒)先接种到甲
培养基上,形成菌落后,用无菌牙
签挑取甲上的单个菌落,分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上,一段时间后,菌落的生长状况如图所示。
接种到甲培养基上的目的是筛选_含四环素抗性基因大肠杆菌,含有目的基因的大肠杆菌在乙、丙培养基中的存活情况分别是_不存活、存活。
(5)酵母菌细胞也常常作为基因工程的受体细胞,与大肠杆菌等细胞相比,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行(5)加工(或修饰) _并分泌到细胞外,便于提取。
答案:(1)逆(反)转录不含内含子DNA连接Ca2+(或CaCl2溶液)
(2)9
(3)启动子、复制原点、终止子
(4)含四环素抗性基因在乙中不能存活在丙中能存活(5)加工(或修饰)
16、如图为某种质粒表达载体简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRⅠ、Bam HⅠ的酶切位点,amp R为青霉素抗性基因,tet R为四环素抗性基因,P为启动子,T为终止子,ori 为复制原点。
已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、Bam HⅠ在内的多种酶的酶切位点。
据图回答:
(1)将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切,酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有目的基因—载体连接物_、_载体—载体连接物_、目的基因—目的基因连接物三种。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。
之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是___载体—载体连接物;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是_目的基因—载体连接物、载体—载体连接物。
(3)在上述实验中,为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是_EcoRI和BamHI
答案:(1)目的基因—载体连接物载体—载体连接物目的基因—目的基因连接物
(2)载体—载体连接物目的基因—载体连接物、载体—载体连接物
(3)EcoRI和BamHI。