《第3章基因工程》全章綜合學(xué)習(xí)測(cè)試卷

第頁《第3章基因工程》全章綜合學(xué)習(xí)測(cè)試卷一、單項(xiàng)選擇題:本題共9小題,每小題2分,共18分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。1.科學(xué)家選取纖維素酶分子中若干個(gè)氨基酸位點(diǎn)作為改造點(diǎn),結(jié)合中心法則原理,構(gòu)建了“小而精”的突變體文庫(kù),最終獲得催化效率更高的纖維素酶分子。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.改造纖維素酶分子的前提是已知纖維素酶的氨基酸序列及其空間結(jié)構(gòu)B.該過程設(shè)計(jì)出的高效纖維素酶分子可能是自然界中不存在的蛋白質(zhì)C.該過程的實(shí)質(zhì)是對(duì)纖維素酶基因在分子水平上進(jìn)行改造D.纖維素酶和高效纖維素酶在細(xì)胞內(nèi)合成過程中遺傳信息的流向不同(正確答案)2.大腸桿菌經(jīng)溶菌酶和陰離子去垢劑(SDS)處理后,其擬核DNA會(huì)纏繞在細(xì)胞壁碎片上,靜置一段時(shí)間,其所含的質(zhì)粒分布在上清液中。利用上述原理可初步獲得質(zhì)粒。對(duì)質(zhì)粒進(jìn)行粗提取和鑒定,所得電泳圖如下,下列分析錯(cuò)誤的是（）

A.DNA不溶于酒精,而某些蛋白質(zhì)溶于酒精,可以用冷酒精析出上清液中的DNAB.DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中后,用二苯胺試劑在沸水浴加熱條件下鑒定DNAC.用限制酶Ⅰ和Ⅱ分別處理提取的產(chǎn)物,電泳出現(xiàn)圖示結(jié)果,說明未提取到質(zhì)粒(正確答案)D.用瓊脂糖凝膠電泳鑒定質(zhì)粒,被染色的質(zhì)粒還需要通過紫外燈照射才能看到結(jié)果3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要組成成分,幾丁質(zhì)酶可催化其水解。將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入菊花體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌的能力。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.將幾丁質(zhì)酶基因插入Ti質(zhì)粒的T-DNA中構(gòu)建基因表達(dá)載體B.常通過顯微注射法將農(nóng)桿菌導(dǎo)入菊花受體細(xì)胞(正確答案)C.可用PCR技術(shù)或DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否成功導(dǎo)入D.可用真菌接種實(shí)驗(yàn)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)真菌的抗性程度4.番茄作為一種常見的蔬菜,在日常生活中的需求量較大;但是番茄在較低溫度下運(yùn)輸或儲(chǔ)存的過程中容易出現(xiàn)凍傷的現(xiàn)象,從而影響其口感和品質(zhì)。科學(xué)家利用基因工程技術(shù)培育出抗凍的轉(zhuǎn)基因番茄。如圖為外源DNA片段和質(zhì)粒上標(biāo)出的酶切位點(diǎn)及相關(guān)基因,其中AFPs基因?yàn)榭箖龌颉Ｏ铝邢嚓P(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.圖中的外源DNA用BamHⅠ切割后,會(huì)破壞4個(gè)磷酸二酯鍵B.獲得的AFPs基因應(yīng)插入質(zhì)粒上的啟動(dòng)子與終止子之間C.應(yīng)用BamHⅠ和HindⅢ切割含AFPs基因的DNA片段和質(zhì)粒,以避免目的基因自連或反接D.能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的受體細(xì)胞中一定都含有AFPs基因(正確答案)5.研究者從某微生物體內(nèi)提取出抗旱基因,將其與載體重組,再借助農(nóng)桿菌導(dǎo)入玉米中增加玉米的抗旱性。如圖表示該轉(zhuǎn)基因玉米的培育過程,其中字母a、b表示具體的結(jié)構(gòu),數(shù)字①~④表示具體的過程,下列敘述正確的是（）

A.從微生物細(xì)胞中獲取目的基因時(shí),可提取微生物細(xì)胞中的mRNA,經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,再?gòu)腸DNA中篩選(正確答案)B.基因表達(dá)載體構(gòu)建的過程需要DNA聚合酶、DNA連接酶、限制酶C.若圖中b是愈傷組織,則③與④過程中所需植物激素的含量、比例相同D.用抗原—抗體雜交的方法檢測(cè),沒有雜交帶出現(xiàn),說明目的基因?qū)氩怀晒?.據(jù)研究,新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原,在康復(fù)病人的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。如圖為某科研機(jī)構(gòu)研制新冠疫苗的部分過程。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.對(duì)發(fā)熱病人進(jìn)行核酸檢測(cè)可使用帶標(biāo)記的S基因單鏈作探針B.使用PCR選擇性擴(kuò)增的前提條件是掌握S基因的全部核苷酸序列(正確答案)C.過程②通常是將S基因和載體連接以構(gòu)建基因表達(dá)載體D.S基因與培養(yǎng)的動(dòng)物的細(xì)胞核DNA成功整合是其穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵7.為了獲得抗蚜蟲棉花新品種,研究人員將雪花蓮凝集素(GNA)基因和尾穗莧凝集素（）基因與載體(pBI121)結(jié)合,然后導(dǎo)入棉花細(xì)胞。下列操作與實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟环氖?C)

A.用限制酶BsaBⅠ和DNA連接酶處理,可獲得GNA-ACA融合基因B.與只用KpnⅠ相比,用KpnⅠ和XhoⅠ處理融合基因和載體可保證基因轉(zhuǎn)錄方向正確C.將棉花細(xì)胞接種在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上可篩選出轉(zhuǎn)基因細(xì)胞(正確答案)D.用PCR技術(shù)可檢測(cè)GNA基因和ACA基因是否導(dǎo)入棉花細(xì)胞中8.小鼠腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因(kiss1基因)僅在特定組織中表達(dá)。在雌激素誘導(dǎo)下,細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)可以與kiss1基因啟動(dòng)子的特定區(qū)域結(jié)合,激活kiss1基因的轉(zhuǎn)錄。研究者擴(kuò)增了kiss1基因啟動(dòng)子不同長(zhǎng)度的片段P1、P2、P3和P4,分別構(gòu)建這些片段與綠色熒光蛋白基因(G)融合的載體,轉(zhuǎn)入體外培養(yǎng)的特定細(xì)胞中,在培養(yǎng)液中添加雌激素,以確定不同片段的轉(zhuǎn)錄活性。下列敘述錯(cuò)誤的是(B)

A.利用PCR技術(shù)獲得不同長(zhǎng)度的kiss1基因啟動(dòng)子片段,需要使用五種引物B.應(yīng)選擇有kiss1基因但不能表達(dá)的小鼠細(xì)胞作為轉(zhuǎn)化的受體細(xì)胞(正確答案)C.在細(xì)胞中表達(dá)出綠色熒光強(qiáng)度高的片段具有較高的轉(zhuǎn)錄活性D.該啟動(dòng)子能響應(yīng)外源激素信號(hào),可在基因工程中發(fā)揮重要作用9.人類是乙肝病毒的唯一宿主,接種乙肝疫苗是預(yù)防乙肝病毒感染最有效的方法。乙肝疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。如圖為乙肝病毒基因工程疫苗的生產(chǎn)和使用流程,質(zhì)粒中LacZ基因可使細(xì)菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal,從而使菌落顯現(xiàn)出藍(lán)色,若無該基因,則菌落呈白色。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是（）

A.過程①最好的限制酶選擇方案是BamHⅠ和EcoRⅠB.為了使重組質(zhì)粒中的目的基因正常表達(dá),還需要插入啟動(dòng)子和終止子C.過程②需要在培養(yǎng)基中加青霉素和X-gal,長(zhǎng)出的白色大腸桿菌菌落為所需菌落D.基因工程疫苗比血源性疫苗更安全,但仍可能出現(xiàn)病毒的增殖和感染(正確答案)二、不定項(xiàng)選擇題:本題共4小題,每小題3分,共12分。每小題有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求,全部選對(duì)得3分,選對(duì)但不全的得1分,有選錯(cuò)的得0分。10.圖1表示某種DNA分子上的多種限制酶切割位點(diǎn),圖2表示EcoRⅠ、BamHⅠ、Sau3AⅠ三種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn),下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）

A.在使用限制酶切割DNA分子的同時(shí),還必須用解旋酶解開DNA雙鏈(正確答案)B.獲取該目的基因可采用EcoRⅠ和BamHⅠ進(jìn)行酶切C.Sau3AⅠ和BamHⅠ酶切該DNA分子會(huì)產(chǎn)生相同的黏性末端D.能被Sau3AⅠ切割的序列也能被BamHⅠ切割(正確答案)11.戊型肝炎病毒是一種RNA病毒,其基因組中ORF2基因編碼的ORF2蛋白是戊型肝炎病毒的表面抗原。我國(guó)科研人員利用基因工程,將ORF2基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞,最終從大腸桿菌中提取ORF2蛋白并制成疫苗。下列分析正確的是（）A.利用特定引物對(duì)病毒的RNA直接進(jìn)行PCR擴(kuò)增即可獲得目的基因B.戊型肝炎病毒與大腸桿菌的遺傳物質(zhì)相同,所以能實(shí)現(xiàn)基因重組C.構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),需將ORF2基因與啟動(dòng)子連接(正確答案)D.利用該方法獲得的疫苗會(huì)誘發(fā)體液免疫,刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)抗體和記憶細(xì)胞(正確答案)12.某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系,通過一定的技術(shù),使青蒿素合成過程的某一關(guān)鍵酶基因(fps基因)在野生青蒿中得到了過量表達(dá),其過程如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.PCR過程中,變性階段溫度需要控制在90℃以上,目的是破壞氫鍵B.構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中,目的基因需插入Ti質(zhì)粒的T-DNA上C.農(nóng)桿菌的作用是感染植物,并將目的基因轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中D.用熒光標(biāo)記的fps基因作為探針可以檢測(cè)目的基因是否表達(dá)(正確答案)13.亞洲棉的突變型光籽和野生型毛籽是一對(duì)相對(duì)性狀,研究發(fā)現(xiàn),亞洲棉某突變體的光籽表型與8號(hào)染色體的~880kb至~903kb區(qū)間相關(guān),研究人員根據(jù)野生型毛籽棉的該區(qū)間設(shè)計(jì)連續(xù)的重疊引物進(jìn)行PCR,擴(kuò)增后電泳結(jié)果如圖所示,下列說法正確的是（）

A.提取該突變體和野生型亞洲棉的8號(hào)染色體上的DNA進(jìn)行PCR(正確答案)B.圖中PCR產(chǎn)物的鑒定是通過瓊脂糖凝膠電泳來進(jìn)行的(正確答案)C.據(jù)圖分析可知,相對(duì)分子質(zhì)量較大的擴(kuò)增產(chǎn)物與點(diǎn)樣處的距離較近(正確答案)D.該突變體出現(xiàn)的根本原因是引物6對(duì)應(yīng)區(qū)間發(fā)生了堿基對(duì)的替換三、非選擇題:本題共4小題,共45分。14.(10分)基因工程需要用到多種工具,質(zhì)粒就是一種常見的工具——載體,某一質(zhì)粒如圖1所示,外源DNA插入Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因,Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒用BamHⅠ酶切后,與用BamHⅠ酶切獲得的目的基因混合,加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)。

(正確答案)(1)用DNA連接酶處理得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌,結(jié)果可能會(huì)得到類大腸桿菌(大致類型,不進(jìn)行數(shù)量、基因長(zhǎng)度和插入方向區(qū)分)。(2)含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的特點(diǎn)是能抗而不能抗;要挑選出目的菌,必須在(物理性質(zhì))培養(yǎng)基上培養(yǎng)大腸桿菌。(3)圖2中的三個(gè)DNA片段上依次給出了EcoRⅠ、BamHⅠ和Sau3AⅠ三種限制酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn),經(jīng)BamHⅠ酶切后得到的目的基因可以與上述載體被(填另一種限制酶)酶切后的產(chǎn)物連接,理由是。

(4)重組質(zhì)粒導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的方法一般是,最后該動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,進(jìn)入泌乳期后,可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥品,這些藥品的化學(xué)本質(zhì)大多為。15.(10分)地球上纖維素含量豐富,其酶解產(chǎn)物利用非常廣泛,但通常存在纖維素酶催化活性低下、持續(xù)催化能力較弱等問題,導(dǎo)致生產(chǎn)成本較高,影響其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)對(duì)纖維素酶進(jìn)行分子改造,可有效解決纖維素酶活性低下、催化能力較弱的問題。回答下列問題:(1)蛋白質(zhì)工程是通過,對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造出一種新的蛋白質(zhì),以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。與基因工程相比,蛋白質(zhì)工程可以生產(chǎn)。(正確答案)(2)酶解法降解實(shí)現(xiàn)了對(duì)纖維素的有效利用,其優(yōu)點(diǎn)是(答出兩點(diǎn))。(3)纖維素酶的結(jié)合域(CBM)在纖維素的降解中扮演著重要角色,研究發(fā)現(xiàn)通過對(duì)CBM活性部位的2個(gè)色氨酸殘基進(jìn)行改造,會(huì)得到能持續(xù)催化纖維素水解的纖維素酶,請(qǐng)概述獲得該種纖維素酶的大致流程:。(4)纖維素酶連接區(qū)的主要作用是柔性連接催化域和結(jié)合域,多數(shù)由脯氨酸、甘氨酸、絲氨酸和蘇氨酸等組成,極易被蛋白水解酶水解,但經(jīng)糖基化修飾后可以很好地防止蛋白水解酶的水解。推測(cè)原因可能是。為了深入研究其功能,盡可能地提高纖維素酶的活性,對(duì)連接區(qū)的改造研究主要體現(xiàn)在(答出兩點(diǎn))等方面。(5)對(duì)纖維素酶的改造,還可以通過蛋白質(zhì)定向進(jìn)化手段實(shí)現(xiàn),為了達(dá)到最終的結(jié)果,在研究中只需要人為地為蛋白質(zhì)制造進(jìn)化條件,就能夠使纖維素酶的基因發(fā)生改變。與傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)工程相比較,該方法具有的優(yōu)點(diǎn)是(答出一點(diǎn))。16.(12分)抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物的推廣可有效減輕除草勞動(dòng)強(qiáng)度、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。圖1為抗除草劑轉(zhuǎn)基因玉米的技術(shù)流程。

(正確答案)(1)構(gòu)建含除草劑抗性基因A的表達(dá)載體,傳統(tǒng)的方法是目的基因通過酶與載體進(jìn)行重組。用于切割載體的限制酶,其識(shí)別序列(填“能”或“不能”)出現(xiàn)在目的基因內(nèi)部,可通過技術(shù)在目的基因兩側(cè)添加相應(yīng)限制酶識(shí)別序列,以便構(gòu)建表達(dá)載體。(2)為了減少限制酶識(shí)別序列的影響,科研人員研發(fā)了新的DNA重組方法——In-Fusion克隆技術(shù)(圖2),其中In-Fusion酶可以將任何具有相同15bp末端序列的線性DNA分子進(jìn)行連接,類似同源重組。

①科研人員希望應(yīng)用以上技術(shù)構(gòu)建含有A基因和GUS基因的重組DNA分子,首先獲得了3種DNA分子,如圖3,然后混合進(jìn)行In-Fusion克隆反應(yīng)。

如果引物2上額外添加的片段對(duì)應(yīng)于GUS基因中加粗的e片段,那么引物1和引物4上額外增加的片段分別對(duì)應(yīng)載體中加粗的片段。完成重組反應(yīng)后,將表達(dá)載體加入經(jīng)過處理的農(nóng)桿菌中。②為篩選成功轉(zhuǎn)入目標(biāo)重組DNA分子的菌落,可以選取引物擴(kuò)增目的基因并進(jìn)行電泳檢測(cè)。請(qǐng)?jiān)趫D4中畫出陽性菌落的電泳結(jié)果。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化愈傷組織時(shí),用含的選擇培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)化的愈傷組織。轉(zhuǎn)化過程中,愈傷組織表面常殘留農(nóng)桿菌,導(dǎo)致未轉(zhuǎn)化愈傷組織也可能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)(假陽性)。已知報(bào)告基因GUS表達(dá)產(chǎn)物能催化無色物質(zhì)K呈現(xiàn)藍(lán)色,請(qǐng)敘述排除假陽性的原理。。17.(13分)干擾素(IFN)是一類糖蛋白,具有抗病毒、抗腫瘤等作用,其中重組人干擾素α-1b是我國(guó)批準(zhǔn)生產(chǎn)的第一個(gè)基因工程藥物,已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn),被廣泛應(yīng)用于臨床?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:Ⅰ.利用大腸桿菌生產(chǎn)干擾素(正確答案)(1)外源基因在大腸桿菌中表達(dá)時(shí),目的蛋白往往在細(xì)胞內(nèi)凝集,形成無活性的固體顆粒,為此科研人員將ST-Ⅱ信號(hào)肽基因與目的基因拼接形成融合基因,構(gòu)建了重組分泌表達(dá)載體,請(qǐng)推測(cè)ST-Ⅱ信號(hào)肽基因的作用:。(2)編碼人干擾素α-1b的原始基因在工程