高考必刷题基因工程综合测试刷真题包含答案

发布时间：2020-04-11 19:17:00 来源：文档文库

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基因工程综合测试-刷真题

1 用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（　D　）
A. 图1中两种酶识别的核苷酸序列不同
B. 图2中酶切产物可用于构建重组DNA
C. 泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物
D. 图中被酶切的DNA片段是单链DNA

2 博耶（H．Boyer）和科恩（S．Coben）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。请回答下列问题：
（1）该项研究利用了基因工程的原理和技术，基因工程的原理是__ _。其中非洲爪蟾核糖体蛋白基因是_ _。该研究除证明了质粒可以作为载体外，还证明了_ __（答出两点即可）。
（2）将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组需要借助_ __酶的作用，然后用__ _处理大肠杆菌细胞，在一定温度的缓冲液中促进重组质粒被细胞吸收。也可以将重组质粒与噬菌体的蛋白质外壳组装，形成重组噬菌体，再通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是 ___ 。
（3）真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中应选用___ 缺陷的大肠杆菌作为受体细胞。

答案：（1）基因重组目的基因体外重组的质粒可以进入受体细胞真核生物基因可在原核细胞中表达
（2）DNA连接酶钙离子细菌（3）蛋白酶（蛋白酶基因）

3 某种荧光蛋白（GFP）在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白（L1）基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1-GFP融合基因（简称为甲）作目的基因，并将其插入质粒PO，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如图，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。回答下列问题：

（1）据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是_ __。使用这两种酶进行酶切是为了保证__ _的完整性，启动子能与__ _特异性结合驱动转录开始。
（2）将P1转入体外培养的牛皮肤细胞后，若在该细胞中观察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了__ _和_ __过程。
（3）为了获得含有甲的牛，该团队需要做的工作包括：将能够产生绿色荧光细胞的__ _移入牛的__ _中、体外培养、胚胎移植等。
（4）为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定。在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的__ _（填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”）作为PCR模板。

答案：（1）E1和E4 甲 RNA聚合酶（2）转录翻译（3）细胞核去核卵母细胞（4）核DNA

4 甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用________技术扩增，并将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的________，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。
（2）构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与（1）中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸(Uaa)。将该基因与________连接后导入宿主细胞。提取宿主细胞的________进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。
（3）利用转基因宿主细胞制备疫苗。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加（）的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特殊tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。
特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是（）（单选）。
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起________免疫，增强免疫保护效果。

答案：（1）PCR 多肽（或蛋白质）（2）载体总RNA(3)非天然氨基酸(Uaa)D(4)细胞

5 为生产具有特定性能的α-淀粉酶，研究人员从某种海洋细菌中克隆了α-淀粉酶基因（1656个碱基对），利用基因工程大量制备α-淀粉酶，实验流程见右图。请回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增α-淀粉酶基因前，需先获得细菌的__ _。
（2）为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的__ _端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是__ _ 。
（3）进行扩增时，反应的温度和时间需根据具体情况进行设定，下列选项中__ _的设定引物有关，_ __的设定与扩增片段的长度有关。（填序号）
①变性温度 ②退火温度 ③延伸温度 ④变性时间 ⑤退火时间 ⑥延伸时间
（4）下图表示筛选获得的工程菌中编码α-淀粉酶的mRNA的部分碱基序列：

图中虚线框内mRNA片段包含___个密码子，如虚线框后的序列未知，预测虚线框后的第一个密码子最多有___种。
（5）获得工程菌表达的α-淀粉酶后，为探究影响酶活性的因素，以浓度为1%的可溶性淀粉为底物测定酶活性，结果如下：

根据上述实验结果，初步判断该α-淀粉酶活性最高的条件为_ __。

答案：（1）基因组DNA（2）5′使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连（3）②⑥（4）8 13
（5）pH为8.5，50mmol/L Tris-HCl

6 甜蛋白是一种高甜度的特殊蛋白质。为了改善黄瓜的品质，科学家采用农杆菌转化法将一种甜蛋白基因成功导入黄瓜细胞，得到了转基因植株。回答下列问题：
（1）用农杆菌感染时，应优先选用黄瓜___（填“受伤的”或“完好的”）叶片与含重组质粒的农杆菌共培养，选用这种叶片的理由是_ __。
（2）若在转基因黄瓜中检测到这种甜蛋白，则表明该重组质粒中__ _已转移到植物细胞中且能够表达；用该转基因黄瓜的某一植株与一株非转基因植株杂交，发现子代中含甜蛋白个体数与不含甜蛋白个体数之比为1：1，则说明甜蛋白基因已经整合到__ _（填“核基因组”“线粒体基因组”或“叶绿体基因组”）中。
（3）假设某种转基因作物因为受到病毒感染而减产，若要以该转基因作物为材料获得脱毒苗，应选用__ _作为外植体进行组织培养。
（4）通常，基因工程操作主要有 4 个步骤，即目的基因获取、重组表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。因此，基因工程的含义可概括为_ __。

答案：（1）受伤的叶片伤口处的细胞释放出大量酚类物质，可吸引农杆菌移向这些细胞（2）甜蛋白基因核基因组（3）茎尖（4）按照人们的愿望进行设计，并通过体外重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出符合人们需要的新生物类型

7 真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A（有内含子）可以表达出某种特定蛋白（简称蛋白A）。回答下列问题：

（1）某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是__ __。

（2）若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用__ __作为载体，其原因是___ _。

（3）若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是__ __（填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”）。

（4）艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是__ __。

1. 【答案】基因A有内含子。在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A 2. 【答案】噬菌体；噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 3. 【答案】蛋白A的抗体

4. 【答案】DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体

8 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___ _。

1. 【答案】嫩叶中几丁质酶转录的mRNA较多；防止提取的mRNA被RNA酶分解2. 【答案】mRNA根据碱基互补配对原则逆转录为cDNA 3. 【答案】质粒载体中有启动子、终止子，便于目的基因的表达；质粒中有标记基因便于筛选；质粒中含有复制原点等4. 【答案】磷酸二酯键5. 【答案】几丁质酶基因没有转录或转录的mRNA没有翻译

9 基因工程又称为DNA重组技术，回答相关问题：
（1）在基因工程中，获取目的基因主要有两大途径，即___和从___中分离．
（2）利用某植物的成熟叶片为材料，同时构建cDNA文库和基因组文库，两个文库相比，cDNA文库中含有的基因数目比基因组文库中的___．
（3）在基因表达载体中，启动子是___聚合酶识别并结合的部位．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___．

答案：（1）人工合成生物材料（2）少（3）RNA 大肠杆菌

10 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．PCR扩增过程示意图如图，请回答下列问题：
（1）从高表达MT 蛋白的生物组织中提取mRNA，通过__ _获得__ _用于PCR扩增．
（2）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），为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的_ __位点．设计引物时需要避免引物之间形成__ _，而造成引物自连．
（3）图中步骤1代表__ _，步骤2代表退火，步骤3代表延伸，这三个步骤组成一轮循环．
（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）．

答案：（1）逆转录 cDNA（2）限制性核酸内切酶碱基互补配对（3）变性（4）引物与模板 GC含量高
（5）②③

11 某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）．有人将此质粒载体用BamH I酶切后，与用BamH I酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化．被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌．回答下列问题：
（1）质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_ __ （答出两点即可）．而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子．
（2）如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含有环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长；并且含有质粒载体和__ _细胞也是不能区分的，其原因是__ _．在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有_ __的固体培养基．
（3）基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于__ _．