专题二十八基因工程题组1基因工程的基本工具与操作程序1.[2017北京理综,5,6分]为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图1),拟将其与质粒(图2)重组,再借助农杆菌导入菊花中。

图1图2下列操作与实验目的不符的是()A.用限制性核酸内切酶Eco RⅠ和连接酶构建重组质粒B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞D.用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上2.[2017全国卷Ⅱ,38,15分]几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分,几丁质酶可催化几丁质水解。

通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内,可增强其抗真菌病的能力。

回答下列问题: (1)在进行基因工程操作时,若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA,常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料,原因是。

提取RNA 时,提取液中需添加RNA酶抑制剂,其目的是。

(2)以mRNA为材料可以获得cDNA,其原理是。

(3)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)。

(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时,DNA连接酶催化形成的化学键是。

(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高,根据中心法则分析,其可能的原因是。

3.[2017天津理综(节选),9,12分]获得抗除草剂转基因玉米自交系A,技术路线如图。

(1)为防止酶切产物自身环化,构建表达载体需用2种限制酶,选择的原则是(单选)。

①Ti质粒内,每种限制酶只有一个切割位点②G基因编码蛋白质的序列中,每种限制酶只有一个切割位点③酶切后,G基因形成的两个黏性末端序列不相同④酶切后,Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同A.①③B.①④C.②③D.②④(2)如表所示是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。

据表可知,细胞脱分化时使用的激素是,自交系的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。

(3)农杆菌转化愈伤组织时,T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。

筛选转化的愈伤组织,需使用含的选择培养基。

(4)转化过程中,愈伤组织表面常残留农杆菌,导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。

含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达,其产物能催化无色物质K呈现蓝色。

用K分别处理以下愈伤组织,出现蓝色的是(多选)。

A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织B.无农杆菌附着的转化愈伤组织C.农杆菌附着的未转化愈伤组织D.农杆菌附着的转化愈伤组织(5)组织培养获得的转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交,在子代含G基因的植株中,纯合子占。

继续筛选,最终选育出抗除草剂纯合自交系A。

4.[2016天津理综(节选),7,10分]人血清白蛋白(HSA)具有重要的医用价值,只能从人血浆中制备。

如图是以基因工程技术获取重组HSA(rHSA)的两条途径。

(1)为获取HSA基因,首先需采集人的血液,提取合成总cDNA,然后以cDNA为模板,使用PCR技术扩增HSA基因。

图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。

(2)启动子通常具有物种及组织特异性,构建在水稻胚乳细胞内特异表达rHSA的载体,需要选择的启动子是(填写字母,单选)。

A.人血细胞启动子B.水稻胚乳细胞启动子C.大肠杆菌启动子D.农杆菌启动子(4)人体合成的初始HSA多肽,需要经过膜系统加工形成正确空间结构才有活性。

与途径Ⅱ相比,选择途径Ⅰ获取rHSA的优势是。

(5)为证明rHSA具有医用价值,须确认rHSA与的生物学功能一致。

5.[2014新课标全国卷Ⅱ,40,15分]植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。

若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题:(1)理论上,基因组文库含有生物的基因;而cDNA文库中含有生物的基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。

要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的,如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时,则可推测该耐旱基因整合到了(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。

题组2基因工程的应用与蛋白质工程6.[2015新课标全国卷Ⅰ,40,15分]HIV属于逆转录病毒,是艾滋病的病原体。

回答下列问题: (1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取HIV中的,以其作为模板,在的作用下合成,获取该目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV,检测的原理是。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。

引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能。

(4)人的免疫系统有癌细胞的功能。

艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易发生恶性肿瘤。

7.[2013新课标全国卷Ⅰ(节选),40,12分]阅读如下资料:资料甲:科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”;科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

资料乙:T4溶菌酶在温度较高时易失去活性。

科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,使其表达的T4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。

(1)资料甲属于基因工程的范畴。

将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法。

构建基因表达载体常用的工具酶是和。

在培育有些转基因植物时,常用农杆菌转化法,农杆菌的作用是。

(2)资料乙中的技术属于工程的范畴,该工程是指以分子生物学相关理论为基础,通过基因修饰或基因合成,对进行改造,或制造一种的技术。

在该实例中,引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变。

1.[2018广东五校联考,38,9分]由腊梅凝集素基因控制合成的某种蛋白质能与蚜虫肠道黏膜上的受体结合,从而抑制蚜虫吸收营养物质。

通过基因工程将腊梅凝集素基因转入烟草,可增强其抗蚜虫的能力。

请回答下列问题:(1)在逆转录酶的作用下,以腊梅凝集素基因产生的mRNA作为模板按照合成cDNA 片段。

为使腊梅凝集素基因在烟草细胞中高效表达,需要把目的基因片段插入表达载体的和之间。

(2)将表达载体导入烟草细胞常用的方法是。

腊梅凝集素基因的遗传特性能在烟草体内稳定维持和表达的关键是。

(3)将转基因烟草幼苗与非转基因烟草幼苗隔区种植,并接种等量的蚜虫,一段时间后用法统计蚜虫的种群密度,若,则说明转基因烟草具有抗蚜虫能力。

2.[2018辽宁五校联考(一),36,10分]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白细胞介素。

(1)为增加白细胞介素基因的数量,可使用技术,但前提是必须知道基因的部分序列,目的是。

(2)在重组载体导入酵母菌细胞之前,需用处理酵母菌,白细胞介素基因进入酵母菌细胞内,并且在其细胞内稳定维持和表达的过程,称为。

在表达过程中,启动子需与识别和结合,从而驱动转录过程。

(3)在体液免疫过程中,白细胞介素是由细胞分泌的,为了能成功表达出白细胞介素,不使用细菌细胞,而使用酵母细胞作为受体细胞,可能原因是。

(4)在分泌型表达载体和白细胞介素基因所在的DNA分子上均有多个限制酶的酶切位点,图示过程获得有效表达的重组载体使用了Eco RⅠ和Eco R 52两种限制酶,与使用单一的限制酶相比,其优点是。

3.[2018清华中学模拟,38,10分]干扰素基因缺失的个体免疫力严重下降。

科学家利用胚胎干细胞(ES细胞)对干扰素基因缺失的患者进行基因治疗。

请回答下列问题:(1)胚胎干细胞可由囊胚的细胞分离培养获得,在饲养层细胞上能够维持的状态。

(2)利用PCR技术扩增干扰素基因时,需在酶的作用下进行。

PCR技术主要利用了的原理。

(3)将经过修饰的腺病毒与干扰素基因重组形成的转移到ES细胞中,筛选出成功转移的细胞进行扩增培养。

对改造后的ES细胞进行培养的过程中,为了防止污染,可在培养基中添加一定量的。

(4)有人得到如图所示的含有目的基因的表达载体,但其不能在宿主细胞中表达目的基因产物,分析目的基因不能表达的原因是。

(5)由于干扰素很难在体外保存,为解决这一问题,可利用蛋白质工程对干扰素进行改造,基本途径是预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→推测应有的→找到对应的脱氧核苷酸序列。

4.[2017湖北黄冈质检,38,9分]科学家通过利用PCR定点突变技术改造Rubisco酶基因,提高了光合作用过程中Rubisco酶对CO2的亲和力,从而显著提高了植物的光合作用速率。

请回答下列问题:(1)PCR过程所依据的原理是,利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成;扩增过程需要加入酶。

(2)启动子是一段有特殊结构的DNA片段,其作用是。

目的基因能在不同生物体内表达出序列相同的蛋白质,说明整个生物界。

借助PCR定点突变技术对现有的蛋白质进行改造属于的范畴。

(3)可利用定点突变的DNA构建基因表达载体,常用将基因表达载体导入植物细胞,还需用到植物细胞工程中的技术,才能最终获得转基因植物。

1.糖尿病已经成为危害人类健康的严重疾病之一,注射胰岛素是目前治疗糖尿病最为有效的途径和手段,如何生产优质而不昂贵的人胰岛素,是当下医疗界和制药界急需攻克的科学难题。

如图为利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请回答:(1)在基因表达载体中,的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位,并驱动基因转录出mRNA。

(2)图中细胞1是细胞。

过程②必需的酶是。

过程③④⑤为技术扩增目的基因,此过程必需的酶是。

过程③断开的键名称为,在体外进行PCR操作时,实现该过程的处理方法是。

能否利用人的皮肤细胞来完成过程①,为什么?。

(3)图中B的基本组成单位有种;为便于重组DNA的鉴定和选择,图中C的组成必须有;将体外重组DNA导入大肠杆菌体内,并使其在细胞内稳定维持和表达的过程称为转化。

为使过程⑧更易进行,可用处理大肠杆菌,目的是使大肠杆菌细胞处于能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态(或使大肠杆菌细胞处于感受态细胞状态)。