基因工程5
、选择题
基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是。根据图示判断下列操作正确的是( )
A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
下列关于转基因植物的叙述，正确的是( )
A．转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B．转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加
C．动物的生长激素基因转入植物后不能表达
D．如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题
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
下列获取目的基因的方法中需要模板链的是 ( )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③
下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下列叙述正确的是( )
A．构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶
B．愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株
C．卡那霉素抗性基因(kanR)中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点
D．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传
如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )
A．将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B．将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C．将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D．目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长
下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是 ( )
A．常用相同的限制酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导人大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定与检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞中是否有目的基因
②检测受体细胞中是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出了mRNA
④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②④
在基因工程操作中限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关限制性核酸内切酶的叙述错误的是( )
A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性核酸内切酶的活性受温度和pH等因素的影响
C．限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取
D．限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA
采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述，正确的是( )
A．人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目，小于凝血因子氨基酸数目的3倍
B．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
C．在该转基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中
D．人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
关于蛋白质工程的说法，正确的是 ( )
A．蛋白质工程的实质是遵循中心法则人工合成蛋白质
B．蛋白质工程中蛋白质的最终合成场所仍为核糖体，不过该蛋白质分子与天然蛋白质不相同
C．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的
D．蛋白质工程的流程和天然蛋白质合成的过程是相同的
、填空题
科学家将人的生长激素基因与质粒重组后，导入牛的受精卵，并成功从牛奶中提取到了人生长激素，操作流程如下图所示，请据图回答。(已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－ ，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓GATC－)
(1)获取目的基因的主要途径包括从已有物种细胞中提取和 。
(2)据图分析，在构建重组质粒的过程中，目的基因用 进行了切割。
(3)获能的精子和卵细胞相遇后首先发生 反应，之后精子接触卵黄膜，并进一步与卵结合，在该过程中， 和 可以防止其它精子入卵。
(4)图中“受体”是 ；“符合要求的个体”是指 。
(5)将牛受精卵进行人工培养后，一般可选择 期的、发育良好的胚胎进行移植。
以下是有关DNA粗提取实验的材料：
A．核酸极不稳定，在较为剧烈的化学、物理因素和酶的作用下很容易降解。在制备DNA时要加入DNA酶的抑制剂——柠檬酸钠，以除去Mg，防止DNA酶的激活。
B．核酸中的DNA和RNA在生物体内均以核蛋白的形式存在，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。
C．用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内；在DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，可将DNA分离出来；此时DNA十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。
D．DNA在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物。
E．实验材料与器械：柠檬酸钠溶液、石英砂、0.14 mol/L NaCl溶液、1 mol/L NaCl溶液、蒸馏水、苯酚、95%酒精、二苯胺试剂、浓硫酸、花椰菜、研钵、烧杯、漏斗、玻璃棒、量筒、石棉网、酒精灯、吸管、试管等。
过滤的滤液→过滤的滤液→滤液稀释6倍→离心处理的沉淀物→沉淀物再溶解→加苯酚静置后去上清液→提取出DNA→DNA鉴定。
据以上材料回答下列问题：
(1)研磨时，取10 g花椰菜，加入适量的石英砂、________和________。
(2)将滤液稀释6倍，其目的是______________________________________________。
(3)取沉淀物，置于2 mL 1 mol/L NaCl溶液中，使DNA核蛋白再次溶解，再加入2 mL苯酚充分震荡后静置，待其分层后弃其上层的苯酚。该步骤的目的是除去________。
(4)如何将剩余溶液中的DNA提取出来？
(5)如何证明提取物是DNA分子？
基因工程5
答案解析
、选择题
D
解析：本题中要遵循一个原则：不能同时将两个标记基因切开，至少保留一个，所以只能用酶Ⅰ切割质粒；而从目的基因右侧碱基序列可知只能用酶Ⅱ，切割目的基因才能得到含目的基因的DNA片段。
解析：转入到油菜的抗除草剂基因可能会通过花粉被油菜的近缘物种接受，造成意料之外的抗除草剂基因传播，形成基因污染，有可能会对生态系统的平衡和稳定构成威胁，A项正确；在转入抗虫基因后，不能适应这种抗虫植物的昆虫的死亡率将大大增加，只有存在对应的抗性基因的昆虫才能生存下来，增加了昆虫群体中抗性基因的频率，B项错误；生物界中所有物种基因的转录和翻译用同一套密码子和相同的氨基酸，所以动物的生长激素基因可以在植物体内得到表达，C项错误；即便转基因植物的外源基因来自于自然界，通过转基因工程后，可能会使目标生物出现非正常进化过程中的性状改变，有可能会影响生态系统的稳定性，D项错误。
答案：A
B
D
解析：质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割，切出的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同的细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作为标记基因不能有限制性内切酶的切割位点，标记基因被切断后就不能再表达，从而失去作用；抗虫棉为杂合子，其有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定遗传。
答案：A
解析：若导入了质粒，由于含有抗四环素基因，细菌可在含有四环素的培养基上生长。
答案：C
C
解析：使碱基对内氢键断裂的是解旋酶；限制酶将特定部位的相邻两脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
B
解析：目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交。检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是用基因探针与mRNA杂交。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是进行抗原－抗体杂交。
答案：C
解析：限制性核酸内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。限制性核酸内切酶可以在原核生物中提取。
答案：D
解析：人体细胞内遗传信息的表达过程中mRNA上存在终止密码子等不编码氨基酸的情况，因此，细胞中凝血因子基因的碱基对数目应大于凝血因子氨基酸数目的3倍；在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中；催化mRNA合成的酶是RNA聚合酶。
答案：B
B
、填空题
(1)(用逆转录等方法进行)人工合成 (2)限制酶Ⅱ (3)顶体 透明带反应 卵黄膜封闭作用 (4)发情的母牛或用雌激素处理后的母牛 能分泌含人生长激素牛奶的母牛 (5)桑椹胚或囊胚
(1)1 mol/L NaCl溶液 柠檬酸钠 (2)使DNA核蛋白的溶解度逐渐降低 (3)蛋白质 (4)向下层DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，此时用玻璃棒搅动，在玻璃棒上的成团物即是DNA。
(5)用适量的浓硫酸处理提取物，再滴加二苯胺试剂数滴，如有蓝色物质出现即可证明提取物是DNA。
解析：本题考查DNA的粗提取和鉴定。(1)从材料A中可以看出，DNA单独存在时不稳定，易被DNA酶分解，但柠檬酸钠可以防止DNA酶的激活，因此需要加入柠檬酸钠。因为DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低，所以开始提取时应该加入溶解度很大的1 mol/L NaCl溶液。
(2)由材料B可知，DNA核蛋白在1 mol/L NaCl溶液中溶解度很大，但在0.14 mol/L NaCl溶液中的溶解度很低；而RNA核蛋白溶于0.14 mol/L NaCl溶液。因此，将1 mol/L NaCl溶液稀释6倍后，其浓度降低，从而降低DNA核蛋白的溶解度。(3)由材料C可知，用苯酚处理，可使蛋白质变性，且留在苯酚层内，因此除去苯酚层即可除去蛋白质。(4)由材料C可知，除去苯酚层后，在DNA溶液中加入2.5倍体积、浓度为95%的酒精，可将DNA分离出来；此时DNA十分黏稠，可用玻璃棒搅成团取出。(5)由材料D可知，DNA在强酸环境下，水解产生脱氧核糖等小分子物质，它与二苯胺酸性溶液反应，能生成蓝色化合物，所以可以用适量的浓硫酸处理提取物，再滴加二苯胺试剂数滴，如有蓝色物质出现即可证明提取物是DNA。
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