課時作業(yè)三十六一、選擇題1．下列關于轉基因植物的敘述正確的是()A．轉入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中B．轉抗蟲基因的植物，不會導致昆蟲群體抗性基因頻率增加C．動物的生長激素基因轉入植物后不能表達D．如轉基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在平安性問題A[轉入到油菜的抗除草劑基因可能會通過花粉被油菜的近緣物種接受，造成意料之外的抗除草劑基因傳播，形成基因污染，有可能會對生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定構成威逼，A項正確；在轉入抗蟲基因后，不能適應這種抗蟲植物的昆蟲的死亡率將大大增加，只有存在對應的抗性基因的昆蟲才能生存下來，增加了昆蟲群體中抗性基因的頻率，B項錯誤；生物界中全部物種基因的轉錄和翻譯用同一套密碼子和相同的氨基酸，所以動物的生長激素基因可以在植物體內得到表達，C項錯誤；即便轉基因植物的外源基因來自于自然界，通過轉基因工程后，可能會使目標生物毀滅非正常進化過程中的性狀轉變，有可能會影響生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，D項錯誤。]2．(2022·長沙模擬)甲、乙兩圖表示從細菌細胞中獵取目的基因的兩種方法，以下說法中錯誤的是()A．甲方法可建立該細菌的基因組文庫B．乙方法可建立該細菌的cDNA文庫C．甲方法要以脫氧核苷酸為原料D．乙方法需要逆轉錄酶參與C[甲圖描述的為該細菌的基因組文庫，只要利用DNA限制性核酸內切酶將其原有的DNA切斷即可，不需要以脫氧核苷酸為原料。乙圖描述的為細菌的部分基因文庫，乙方法需要逆轉錄酶參與，并需要以脫氧核苷酸為原料。]3．下圖為基因表達載體的模式圖。下列有關基因工程中載體的說法錯誤的是()A．基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建B．任何基因表達載體的構建都是一樣的，沒有差別C．圖中啟動子位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位D．抗生素抗性基因的作用是作為標記基因，用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因B[由于受體細胞有植物、動物和微生物之分，以及目的基因導入受體細胞的方式不同，因此，基因表達載體的構建也會有所差別，不行能是千篇一律的。]4．(2022·廣東四校聯(lián)考)將人的干擾素基因通過基因定點突變，使干擾素第17位的半胱氨酸轉變成絲氨酸，改造后的干擾素比自然干擾素的抗病毒活性和穩(wěn)定性顯著提高，此項技術屬于()A．蛋白質工程 B．細胞工程C．胚胎工程 D．生態(tài)工程A[蛋白質工程是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質進行改造，以期獲得性質和功能更加完善的蛋白質分子。由題意知該技術屬于蛋白質工程。]5．在用基因工程技術構建抗除草劑的轉基因煙草過程中，下列操作錯誤的是()A．用限制性核酸內切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導入煙草原生質體D．用含除草劑的培育基篩選轉基因煙草細胞A[構建重組DNA分子時，需用同種限制性核酸內切酶切割目的基因和載體，再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子，而煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，所以A項錯誤。重組DNA分子形成后要導入受體細胞(若是植物細胞，則可導入其原生質體)，若導入的受體細胞是體細胞，經組織培育可獲得轉基因植物。目的基由于抗除草劑基因，所以未成功導入目的基因的細胞不具有抗除草劑的力氣，可用含除草劑的培育基篩選轉基因煙草細胞。]二、非選擇題6．下圖為培育轉基因小鼠的部分過程示意圖。請回答下列問題。(1)若需在短時間內獲得較多的外源基因，通常接受技術。(2)圖中的A細胞通常為細胞，將外源基因導入該細胞常用的方法是。(3)仔鼠誕生后可用其尾巴進行DNA檢測，通過方法，檢測出攜帶外源基因的小鼠。至于外源基因是否合成相應的蛋白質，可從轉基因小鼠中提取蛋白質，并用相應的抗體進行雜交，若有雜交帶毀滅，則表明小鼠體內的外源基因。(4)在外源基因導入小鼠的A細胞時，外源基因可能隨機地插入到該細胞的DNA中。這些細胞有的能發(fā)育成轉基因小鼠，有的卻死亡。請分析外源基因插入后導致有些A細胞死亡的最可能緣由。答案(1)PCR(2)受精卵顯微注射法(3)DNA分子雜交抗原－抗體已表達(4)外源基因的插入使受精卵內生命活動必需的某些基因不能正常表達7．回答有關基因工程的問題。(1)構建基因工程表達載體時，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產生黏性末端，也可能產生末端。若要在限制酶切割目的基因和質粒后使其直接進行連接，則應選擇能使二者產生(相同、不同)黏性末端的限制酶。(2)利用大腸桿菌生產人胰島素時，構建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是。在用表達載體轉化大腸桿菌時，常用處理大腸桿菌，以利于表達載體進入；為了檢測胰島素基因是否轉錄出了mRNA，可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術稱為。為了檢測胰島素基因轉錄的mRNA是否翻譯成，常用抗原—抗體雜交技術。(3)假如要將某目的基因通過農桿菌轉化法導入植物細胞，先要將目的基因插入農桿菌Ti質粒的中，然后用該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的上。解析(1)DNA分子經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當限制酶在它識別序列的中心軸兩側將DNA切開時，產生的是黏性末端，而當限制酶在它識別序列的中心軸線切開時，產生的是平末端。要使目的基因和質粒直接進行連接，應使用同種限制酶切割目的基因和質粒，使二者產生相同黏性末端。(2)一個基因表達載體的組成，除含有目的基因外，還必需有啟動子、終止子和標記基因。啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶識別和結合部位，可以驅動目的基因轉錄出mRNA。在用表達載體轉化大腸桿菌時，為便于表達載體進入，常用CaCl2處理大腸桿菌。要檢測目的基因是否轉錄出對應的mRNA，可接受分子雜交技術，即用目的基因片段作探針，與mRNA雜交，假如顯示出雜交帶，則表明目的基因轉錄出了mRNA。(3)運用農桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞時，要先將目的基因插入農桿菌Ti質粒的T－DNA中，然后將該農桿菌感染植物細胞，通過DNA重組將目的基因插入到植物細胞的染色體DNA上。答案(1)平相同(2)驅動胰島素基因轉錄出mRNACaCl2溶液(或Ca2＋)分子雜交技術蛋白質(3)T－DNA染色體DNA8．人外周血單核細胞能合成白介素2(IL～2)。該蛋白可增加機體免疫功能，但在體內易被降解。爭辯人員將IL－2基因與人血清白蛋白(HSA)基因拼接成一個融合基因，并在酵母菌中表達，獲得具有IL－2生理功能、且不易降解的IL－2－HSA融合蛋白。其技術流程如圖。請回答下列問題。(1)培育人外周血單核細胞的適宜溫度為℃；圖中②表示過程。(2)表達載體1中的位點，應為限制酶BglⅡ的識別位點，才能成功構建表達載體2。(3)表達載體2導入酵母菌后，融合基因轉錄出的mRNA中，與IL－2蛋白對應的堿基序列不能含有(起始、終止)密碼子，才能成功表達出IL－2－HSA融合蛋白。(4)應用雜交技術可檢測酵母菌是否表達出IL－2－HSA融合蛋白。解析(1)人體的體溫是37℃左右，因此培育人體細胞的最適宜溫度就是37℃。由mRNA到cDNA過程是逆轉錄過程。(2)依據圖解可知目的基因的兩端分別是由限制酶EcoRI、BglⅡ切割的，一般用同一限制酶切割才能形成相同的黏性末端，表達載體1中的位點a具有EcoRI的識別位點，因此位點a應為限制酶BglⅡ的識別位點，才能成功構建表達載體2。(3)mRNA中假如含有終止密碼子，則會導致翻譯終止，不能合成出目的蛋白。(4)抗原、抗體的結合具有特異性，抗原—抗體雜交技術可以快速檢測出酵母菌是否表達出IL－2－HSA融合蛋白。答案(1)37(或36．5±0．5)反(或逆)轉錄(2)a(3)終止(4)抗原—抗體9．(2021·合肥模擬)植物生物反應器是指通過基因工程途徑，以常見的農作物作為“化學工廠”，通過大規(guī)模種植，生產具有重要功能的蛋白，如人或動物的疫苗、抗體、工農業(yè)用酶等各種高價值的生物制品的方法。列舉幾例如下表，請據此回答問題。反應器名稱藥物名稱作用蕪菁生物反應器干擾素抗病毒煙草生物反應器Ⅰ生長激素促進生長煙草生物反應器Ⅱ核糖體抑制蛋白抑制HIV增殖番茄生物反應器狂犬病病毒糖蛋白(G蛋白)疫苗馬鈴薯生物反應器人血清白蛋白(HSA)維持滲透壓、pH緩沖、養(yǎng)分等(1)從基因工程的角度分析，將目的基因導入植物受體細胞的最常用的方法是，運載體是，目的基因能在植物體內穩(wěn)定遺傳的關鍵是。在檢測受體細胞中是否已經導入目的基因時，分子水平上的檢測方法名稱是。(2)從細胞工程的角度分析，建立“化學工廠”的理論基礎是。從生態(tài)學角度考慮操作過程需要。(3)分析說明煙草生物反應器Ⅱ生產的藥物作用機理是。(4)從細胞膜的結構和功能上分析，生長激素不能使煙草細胞生長的緣由是；吃G蛋白基因已有效表達的番茄果實(能、不能)預防狂犬病。解析(1)植物轉基因的常用方法是農桿菌轉化法，農桿菌中含有Ti質粒，其上的TDNA能將目的基因整合到植物染色體DNA上去。目的基因在受體細胞中穩(wěn)定遺傳的關鍵是目的基因是否整合到受體細胞的染色體DNA上，可以利用DNA分子雜交技術來檢測。(2)化學工廠指利用轉基因植株生產人類所需功能蛋白，轉基因植物細胞形成轉基因植株過程是通過植物組織培育來實現(xiàn)的，其原理是植物細胞的全能性。整個過程應無菌操作。(3)煙草生物反應器Ⅱ生產的是核糖體抑制蛋白，能抑制HIV感染者的T細胞中核糖體功能，導致HIV蛋白質合成受阻，從而抑制HIV的增殖。(4)植物細胞膜上沒有生長激素的受體，所以生長激素不能促進植物細胞生長。G蛋白是大分子的蛋白質，食用G蛋白后被分解成氨基酸，不能達到預防狂犬病的目的。答案(1)農桿菌轉化法Ti質粒整合到受體細胞染色體的DNA上DNA分子雜交技術(2)細胞的全能性無菌操作(或預防微生物感染或預防雜菌污染)(3)該藥物能抑制HIV感染者T細胞(或被HIV感染的人體細胞)的核糖體合成HIV蛋白質(4)煙草細胞(膜)上無生長激素的受體不能10．用小鼠進行DNA重組爭辯中形成的“基因敲除”技術，能“敲除”DNA分子上的特定基因。該技術的主要過程如下：第一步：分別小鼠胚胎干細胞，這些細胞中含有需要改造的基因，稱“靶基因”。其次步：獵取與“靶基因”同源的DNA片段，利用特定技術在該DNA片段上插入neoR基因(新霉素抗性基因)成為突變DNA(如圖)，使該片段上的靶基因失活。第三步：將插入neoR基因(新霉素抗性基因)的靶基因轉移入胚胎干細胞，再通過同源互換，用失活靶基因取代兩個正常靶基因中的一個，完成對胚胎干細胞的基因改造。第四步：將第三步處理后的胚胎干細胞，轉移到特定培育基中篩選培育。其基本原理如下圖所示：(1)其次步中neoR基因插入靶基因使用的工具酶是。neoR基因不僅能使靶基因失活，還是；“靶基因失活”的含義是。(2)從爭辯者成功獲得如上圖所示的“敲除”一個靶基因的胚胎干細胞，到將該細胞培育成“基因敲除”小鼠，運用到的生物技術有、、等。(3)科學家可以通過“基因敲除”技術來治療疾病，上題中獲得的基因敲除小鼠，能否直接用來爭辯基因功能并說明緣由________________________________________________________________________。解析(1)將neoR基因插入靶基因需要用限制酶處理獲得相同的黏性末端，再加入DNA連接酶進行連接，故使用的工具酶是基因工程中的限制酶、DN