高中生物选修三“基因工程”综合练习1. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）请回答下列有关基因工程和胚胎工程的问题：（1）在基因工程中，获取目的基因的方法包括:①从基因文库中获取目的基因，②利用________扩增目的基因，③_____________________。
（2）在基因表达载体中，启动子是_______________识别并结合的部位。
若采用原核生物作为基因表达载体的受体细胞，最常用的原核生物是______________。
（3）将目的基因导入微生物常用____________处理受体细胞，使之变成感受态细胞。
我国科学家发明的将目的基因导入植物细胞的方法是________________。
（4）研究还发现胚胎干细胞可以诱导分化为造血干细胞，这体现了胚胎干细胞具有__________。
临床上常用诱导干细胞定向分化的方法修补损伤或衰老的组织器官，从而解决了___________问题。
答案：（1）PCR技术（1分）化学方法直接人工合成目的基因（2）RNA聚合酶大肠杆菌（或细菌）（3）Ca2+（或CaCl2）花粉管通道法（4）发育的全能性供体器官不足（或器官移植后免疫排斥反应）2. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）荒漠齿肋赤藓具有超强耐旱能力的原因是其含有抗旱基因ScALDH21。
科研人员提出两种提高棉花抗旱能力的途径，回答下列相关问题:（1）第一条途径：利用酶从荒漠齿肋赤藓中提取目的基因，即。
科研人员将目的基因整合到Ti质粒的上，常利用法导入棉花的叶肉细胞。
最后，将含目的基因的棉花叶肉细胞培育成转基因植株。
（2）第二条途径：可通过技术获得荒漠齿肋赤藓与棉花的杂种植物。
在该方法中，荒漠齿肋赤藓细胞与棉花细胞融合前需用酶去除细胞壁，常用诱导两原生质体融合成杂种细胞的化学试剂为。
该技术利用的主要原理有。
答案：（1）限制（1分）抗旱基因ScALDH21 T-DNA（或可转移DNA）农杆菌转化（2）植物体细胞杂交纤维素酶和果胶聚乙二醇（或PEG）细胞膜的流动性和细胞的全能性3. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）逆转录病毒载体是目前应用较多的动物基因工程载体之一。
运用逆转录病毒载体可以将外源基因插入到受体细胞染色体，使外源基因随染色体DNA—起复制和表达。
研究发现逆转录病毒基因组（RNA）的核心部分包括三个基因：gag基因（编码病毒的核心蛋白）、pol基因（编码逆转录酶）、env基因（编码病毒的表面糖蛋白）。
位于这些基因的两端有LTR序列（含有启动子、调节基因等），控制着逆转录基因组核心基因的表达及转移。
如图是构建逆转录病毒载体及用于培育转基因小鼠的过程。
回答下列问题：（1）逆转录病毒的遗传信息储存在；过程①原料是。
（2）过程②中，外源基因一定要插入到病毒DNA的LTR序列中的启动子后，其主要目的。
（3）过程③中，导入病毒蛋白编码基因（gag，pol和env)的目的是。
（4）过程④中，逆转录病毒载体感染的细胞一般选择内细胞团细胞，因为这类细胞能。
此时，早期胚胎处于期。
（5）在胚胎移植前，需要对代孕母鼠进行处理，才能使其生殖器官（子宫）适于早期胚胎的植入和正常发育。
研究中必须对嵌合小鼠进行筛选，只有能产生的嵌合和小鼠才能将获得的新性状遗传给子代。
答案：（1）RNA中4种核苷酸排列顺序中 4种脱氧核苷酸（1分）（2）控制外源基因的表达（3）合成组成病毒的蛋白质（4）发育成新个体的各种组织器官（具有发育的全能性）囊胚（5）同期发情含外源基因配子4. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）我国一科研团队将小麦液泡膜Na+/K+逆向转运蛋白基因（TaNHX2基因）转移到水稻细胞内，获得了转基因耐盐水稻新品种．回答下列有关问题：（1）为保证目的基因在水稻细胞中能够表达，运载体上应含有特定的。
A．复制原点 B．启动子 C．标记基因（2）水稻的转化过程为：将水稻幼胚接种到诱导培养基上，经过过程，培养出愈伤组织，然后用法，将目的基因和相关功能片段整合到愈伤组织细胞的染色体DNA上，最后诱导愈伤组织形成水稻植株。
（3）为验证外源基因整合到水稻基因组后是否转录，可从转基因植株的细胞中提取所有mRNA并反转录成，再以反转录产物为模板，利用TaNHX2基因特异引物，通过方法进行基因扩增．若以根细胞为材料扩增结果为阳性（有产物生成），以叶细胞为材料扩增结果为阴性（无产物生成），则说明。
（4）将生长至4叶期的转基因幼苗转入高浓度的 NaCl溶液中培养，进行耐盐试验，用非转基因幼苗作为对照。
培养30天后观察现象，若则说明转基因植株获得了耐盐特性。
答案：（1）B（2）脱分化农杆菌转化法（3）cDNA（互补DNA） PCR目的基因（TaNHX2基因）仅在根细胞中转录，未在叶细胞中转录（4）转基因植株存活率高于非转基因植株（转基因植株叶片不变黄，非转基因植株叶片变黄，其它答案合理可给分）（3分）5. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。
如图是培育过程简图。
回答下列问题：(1)阶段Ⅰ的核心步骤是________________，在构建重组质粒b的过程中，一般需用限制酶切割________个磷酸二酯键。
(2)为保证耐盐基因的正常转录，重组质粒b上耐盐基因的两端应含有______________。
(3)阶段Ⅱ的核心过程是________和________，人工配制的培养基中除了必要的营养物质和琼脂外，还必须添加________。
(4)现有两个二倍体水稻品种，其基因型分别为yyRr、Yyrr。
科学家进行如下实验：将上述两种基因型水稻产生的花粉除去细胞壁后进行原生质体融合，再把这些融合细胞进行组织培养，培育出水稻植株。
该过程中，一般用________作为化学诱导剂来诱导花粉原生质体融合。
若原生质体之间只考虑两两融合，培育的后代有________种基因型。
答案：（1）基因表达载体的构建 6（2）启动子、终止子（3）脱分化再分化植物激素（1分）（4）聚乙二醇 66. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）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p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。
答案：（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 分)（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（3分）（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(3 分)7. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）人类可利用转基因番茄作为生物反应器生产人胰岛素。
所用的人胰岛素基因是依据植物“偏爱”的密码子来设计所含的密码子,通过人工合成若干DNA片段,拼接而成,并且在胰岛素—COOH端加上KDEL内质网滞留序列,避免胰岛素在植物细胞中的降解。
将该基因置于果实专一性启动子的驱动之下通过农杆菌介导的方法转入番茄中,在番茄的果实中表达人胰岛素。
(1)上述材料中基因工程操作是采用方法获得目的基因的。
获得的人胰岛素基因与人体细胞中胰岛素基因中编码氨基酸的碱基序列不同,但两者所编码的蛋白质中氨基酸序列相同,这是因为密码子具有。
要想在体外获得大量该目的基因的片段,可以采用技术,该技术利用了的原理。
(2)根据上述描述,转基因操作时所用的载体是，载体上的可以转移至受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
(3)检测人胰岛素基因是否成功导入番茄的技术是，检测人胰岛素基因是否转录出mRNA的技术是，检测人胰岛素基因是否成功表达的技术是。
答案：（1）人工合成(1分) 简并性(1分) PCR(1分) DNA双链复制（2）农杆菌的Ti质粒T-DNA（3）DNA分子杂交技术分子杂交技术抗原—抗体杂交技术8. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）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。
请回答下列问题。
(1)在进行基因工程操作时,需要从高表达的MT蛋白的生物组织中提取mRNA,提取RNA时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是，以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是。
(2)PCR之前,需要设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1和引物2),两种引物之间不能存在互补配对序列,原因是。
(3)在PCR反应体系中,除具备缓冲液、模板DNA分子和引物外,还应有(选填编号)。
①Taq酶②dNTP(dCTP、dATP、dGTP和dTTP) ③四种碱基④ATP ⑤氨基酸(4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。
退火温度过高会破坏的碱基配对。
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)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)。
答案：（1）防止RNA降解在逆转录酶的作用下,以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA （2）避免引物自连，如果引物自连，会导致引物不能同模板DNA结合，不能发生进一步的链式反应（3）①②（4）引物与模板G-C含量高（5）②③(1分)（6）目的基因无复制原点;目的基因无表达所需启动子9. [选修三：现代生物科技专题]（15分，除注明外均为每空2分）重组人血小板生成素（rhTPO）是一种新发现的造血生长因子，下图为通过乳腺生物发生器产生rhTPO的相关过程。
（1）在获取目的基因时（填“能”或“不能”)用SmaI，原因是，重组质粒中的标记基因是，标记基因的作用是。
（2）通常采用技术将重组质粒导入受精卵，图中所示的过程与胚胎工程相关的有（至少写出两个）。