活页作业(一) 基因工程一、选择题答案：C2．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( )A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因B．山羊乳腺细胞中检测到人的生长激素基因C．大肠杆菌中检测到人的胰岛素基因转录出的mRNAD．酵母菌细胞中提取到人的干扰素解析：目的基因完成表达是指目的基因在细胞中合成相应的蛋白质，在酵母菌细胞中提取到人的干扰素，说明导入酵母菌中的人的干扰素基因完成了表达。答案：D3．(2022·湖南师大附中高三一模)下列关于蛋白质工程的叙述，错误的是( )A．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系B．基因工程是蛋白质工程的基础C．蛋白质工程是对蛋白质分子的直接改造D．蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程答案：C6\n4．(2022·东城模拟)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—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图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切割解析：目的基因若用限制酶Ⅰ切割时，只能在目的基因的一侧切开，而不能将其切下；质粒若用限制酶Ⅱ切割，两种标记基因均将被破坏，所以只能用限制酶Ⅰ切割质粒。答案：D5．(2022·海淀模拟)下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是( )A．限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNAB．DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接C．DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNAD．逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA解析：DNA聚合酶只能从引物末端延伸DNA而不能延伸RNA；限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA；DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接；逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA。答案：C6．质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( )6\n细菌在含氨苄青霉素培养基上生长情况细菌在含四环素培养基上生长情况①能生长能生长②能生长不能生长③不能生长能生长A.①是c；②是b；③是aB．①是a和b；②是a；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是c；②是a；③是b答案：A二、非选择题7．(2022·石家庄一模)请据图回答下列问题：(1)在培育转基因牛过程中，②过程常用的方法是________。转基因牛可通过分泌乳汁来产生人生长激素，在基因表达载体中，人生长激素基因的首端必须含有________，其作用是能够被________识别并结合从而启动转录过程。(2)prG能激发细胞不断分裂，通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体，Ⅱ最可能是________细胞，Ⅲ代表的细胞具有________和________的特点。(3)在抗虫棉培育过程中，需将抗虫基因(Bt毒蛋白基因)插入到Ti质粒的________上，通过农杆菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。要检测抗虫基因是否翻译成Bt毒蛋白，应从抗虫棉中提取蛋白质，并用____________方法进行检测。6\n解析：(1)②过程是将重组基因表达载体导入受体细胞的过程，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。在转录过程中，RNA聚合酶识别基因序列上首端的启动子并与之结合开始转录，故基因的首端要有启动子。(2)浆细胞能分泌特异性抗体，但不能无限增殖，故导入prG的浆细胞既能分泌特异性抗体，又能无限增殖。(3)农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可转移到受体细胞中并整合到受体细胞的染色体DNA上，故将抗虫基因插入到Ti质粒的T－DNA上，通过农轩菌的转化作用就可以使抗虫基因进入棉细胞。可利用能与抗虫基因表达的蛋白质发生特异性结合的抗体，发生抗原—抗体反应，对目的基因表达的产物进行检测。答案：(1)显微注射法 启动子 RNA聚合酶(2)B(浆) 无限增殖 产生特异性抗体(3)T—DNA 抗原—抗体杂交8．(2022·湖南十二校一模)请阅读下列几段文字后回答：资料1 有人把蚕的DNA分离出来，用一种酶“剪切”下制造丝蛋白的基因，再从细菌细胞中提取一种叫“质粒”的DNA分子，把它和丝蛋白基因拼接在一起再送回细菌细胞中，结果，此细菌就有生产蚕丝的本领。资料2 法国科学家发现，玉米、烟草等植物含有类似人体血红蛋白的基因，如加入“Fe”原子，就可以制造出人的血红蛋白，从而由植物提供医疗中所需要的人体血液。(1)所有这些实验统称为________工程，所有这些实验的结果，有没有生成前所未有的新型蛋白质？________。(2)资料1中实验结果的细菌能生产蚕丝，说明________________。在将质粒导入大肠杆菌时，一般要用________处理该菌，以使之处于________细胞状态，以便吸收周围环境中的DNA分子。(3)资料2中由玉米、烟草的基因生产人类血红蛋白为什么要加入“Fe”原子？______________________。植物中含类似人类血红蛋白基因，从进化上看，说明________________________________。答案：(1)基因 没有(2)蚕的丝蛋白基因在细菌体内得以表达 Ca2＋ 感受态(3)人类的血红蛋白是一种含Fe2＋的特殊蛋白质 不同生物之间具有一定的亲缘关系6\n9．(2022·北京黄冈检测)治疗心脏病的药物TPA是一种组织纤维蛋白溶酶原活化剂，可利用生物工程技术来生产。下图是利用生物工程技术让羊生产TPA的大致过程，图中①、②、③、④表示部分生产过程。请据图分析回答：(1)图中①表示________________的构建，所用的工具酶有____________、____________。(2)图中②过程选择受精卵作为TPA基因受体细胞的主要原因是____________；若需体外形成羊的受精卵，需在____________(垂体激素)的作用下促其排卵，然后再进行体外受精。(3)图中③过程是否成功，与供体和受体的____________状况有关；受体对移入子宫的____________基本上不发生____________反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。(4)图中④过程表示产生大量的克隆羊，则该过程可采用的技术有____________，这些克隆羊的基因型____________(填“相同”或“不同”)。答案：(1)基因表达载体 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 (2)受精卵的发育全能性最高 促性腺激素 (3)生理 外来胚胎 免疫排斥 (4)细胞核移植(或胚胎分割移植) 相同10．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：限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ识别序列及切割位点↓ GGATCCCCTAGG↑↓ AAGCTTTTCGAA ↑↓ GAATTCCTTAAG ↑↓ CCCGGGGGGCCC ↑(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。6\n(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。解析：(1)质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团均参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被该酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团。(2)由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高。(3)质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA。(4)只使用EcoRⅠ，则质粒和目的基因两端的黏性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，质粒和目的基因两端的黏性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物。(5)质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶。(6)质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。(7)目的基因为蔗糖转运蛋白基因，所用的受体细胞为丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，若将重组质粒导入了受体细胞，则受体细胞应能从培养基中吸收蔗糖，故应在以蔗糖为唯一碳源的培养基上进行培养。答案：(1)0、2 (2)高 (3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化 (5)DNA连接 (6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 (7)蔗糖为唯一含碳营养物质6
