1、基因工程練習(xí)(一)回答下列有關(guān)基因工程問(wèn)題。圖9表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖10表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有MspI、BamHI、MboI、SmaI 4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。 1. 若用限制酶SmaI完全切割圖9中DNA片段，其產(chǎn)物長(zhǎng)度分別為_(kāi)。 若圖9中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T-A堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從隱形純合子中分離出圖9及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma I完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同長(zhǎng)度的DNA片段。2. 為了提高試驗(yàn)成功率，需要通過(guò)_技術(shù)

2、擴(kuò)增目的基因，以獲得目的基因的大量拷貝。該方法也是檢測(cè)_多樣性的最簡(jiǎn)單方法。3. 若將圖10中質(zhì)粒和目的基因D通過(guò)同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是_。4. 為了篩選出成功導(dǎo)入含目的基因D的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，首先將大腸桿菌在含_的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖11的菌落。再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含_的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖12的結(jié)果（空圈表示與圖11對(duì)照無(wú)菌落的位置）。請(qǐng)?jiān)趫D11中圈出一個(gè)含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落。5. 在選出的大腸桿菌內(nèi)基因D能成功表達(dá)的原因是_。其表達(dá)產(chǎn)物是一條多肽鏈，如考慮終止密碼，則其至少含有的氧原子數(shù)為

3、_。(二)回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題圖1表示含有目的基因D的DNA片段長(zhǎng)度（bp即堿基對(duì)）和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有Msp、BamH、Mbo、Sma4種限制性核酸內(nèi)切酶切割的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：6. 用圖1中的外源DNA（含有目的基因D）和圖2中的質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒需要使用限制酶和_。前者（酶）的專一性很強(qiáng)，其作用特點(diǎn)是_。7. 應(yīng)該使用限制酶BamH同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA，而不選擇其他3種，原因在于（ ）。（多選）A. 若使用Sma或者M(jìn)sp會(huì)破壞目的基因。B. 若使用Sma切割質(zhì)粒，能成功切

4、開(kāi)質(zhì)粒得到粘性末端的可能很低。C. 若使用Mbo切割質(zhì)粒，質(zhì)粒上會(huì)有2處被切開(kāi)，會(huì)將質(zhì)粒切成兩段不利于篩選。D. 使用限制酶BamH能保證目的基因和質(zhì)粒獲得相同的粘性末端，以便目的基因和運(yùn)載體定向連接，不至于反向連接。E使用BamH切割質(zhì)粒，質(zhì)粒上會(huì)有1處被切開(kāi)，破壞抗生素A抗性基因，保留抗生素B抗性基因，以便于將來(lái)篩選含目的基因的受體細(xì)胞。F只有使用BamH切割，才能保證質(zhì)粒和目的基因上產(chǎn)生相同的粘性末端。 8. 若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被TA堿基對(duì)替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段，用限制酶Sma 完全切割，產(chǎn)物中共有_種不同DNA片段。若同時(shí)用限制酶

5、Msp、Mbo切割圖2中的質(zhì)粒，則可得到_個(gè)DNA片段。為了篩選出成功導(dǎo)入含目的基因D的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般可進(jìn)行如下步驟篩選：圖3圖49. 第一步：將大腸桿菌在含_的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖3的菌落。第二步：再將滅菌絨布按到培養(yǎng)基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含_的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，得到如圖4的結(jié)果（空圈表示與圖3對(duì)照無(wú)菌落的位置）。第三步：選出圖3培養(yǎng)皿中的某些菌落進(jìn)行培養(yǎng)，即可得到含重組質(zhì)粒的大腸桿菌。請(qǐng)?jiān)趫D3中圈出含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的菌落以上篩選方式至少需要兩步，其實(shí)還有其他更簡(jiǎn)單的操作方法。請(qǐng)閱讀下列材料，回答問(wèn)題。大腸桿菌pUC118質(zhì)粒的某限制酶唯一酶切序列，位于

6、該質(zhì)粒的lacZ基因中。lacZ基因中如果沒(méi)有插入外源基因，便可表達(dá)出b-半乳糖苷酶。當(dāng)培養(yǎng)基中含有A物質(zhì)時(shí)，A物質(zhì)便會(huì)被b-半乳糖苷酶水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成藍(lán)色菌落；如果lacZ基因中插入了外源基因，帶有pUC118質(zhì)粒的大腸桿菌便不能表達(dá)b-半乳糖苷酶，培養(yǎng)基中的A物質(zhì)不會(huì)被水解成藍(lán)色，大腸桿菌將形成白色菌落。pUC118質(zhì)粒還攜帶了氨芐青霉素抗性基因。右圖是利用lacZ基因篩選重組質(zhì)粒示意圖。10. 用圖中的培養(yǎng)基中篩選導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的受體大腸桿菌，制備時(shí)除含有大腸桿菌必需的葡萄糖、氮源、無(wú)機(jī)鹽、水、生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外還應(yīng)加入物質(zhì)應(yīng)包括（ ）（多選）A伊紅美藍(lán)試劑 B瓊脂 CA物質(zhì)

7、 D氨芐青霉素 E四環(huán)素 F噬菌體11. 將上述處理后的大腸桿菌置于圖中培養(yǎng)基上培養(yǎng)，以檢測(cè)受體大腸桿菌是否導(dǎo)入重組質(zhì)粒，結(jié)果可能出現(xiàn)藍(lán)色或者白色菌落，其中_色大腸桿菌菌落即為含重組質(zhì)粒的目的菌。(三)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題。12. 用限制酶BamH、Hind單獨(dú)或聯(lián)合切割甲DNA分子（長(zhǎng)度為14kb），在完全酶切（每個(gè)切點(diǎn)都被切斷）時(shí)得到的DNA片段長(zhǎng)度如圖11所示（1kb即1000個(gè)堿基對(duì)）。圖12顯示了乙DNA分子上的BamH、Hind的切點(diǎn)的情況。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_。圖11圖12A甲DNA分子上沒(méi)有BamH的酶切位點(diǎn)，有一個(gè)Hind的酶切位點(diǎn)B甲DNA分子為環(huán)狀DNA分子

8、C用BamH和Hind聯(lián)合切割甲DNA分子，最多可能得到7種不同長(zhǎng)度線性片段D用BamH和Hind聯(lián)合切割甲、乙DNA分子（所有切點(diǎn)都被切斷），然后用DNA連接酶處理酶切產(chǎn)物，最多能得到9種由兩個(gè)片段連接而成的環(huán)形重組DNA-半乳糖苷酶是一種能夠?qū)⑷樘撬獬善咸烟呛桶肴樘堑拿福?jīng)-半乳糖苷酶處理過(guò)的奶制品可供乳糖不耐癥患者安全食用。某研究機(jī)構(gòu)為了研發(fā)一種比天然酶活性更高的新型-半乳糖苷酶，從預(yù)期新型-半乳糖苷酶的氨基酸序列出發(fā)，推測(cè)相應(yīng)的脫氧核苷酸序列，并人工合成兩條80個(gè)堿基的DNA單鏈，兩條鏈通過(guò)16個(gè)堿基對(duì)形成部分雙鏈DNA片段，再利用K酶補(bǔ)平，獲得雙鏈DNA，過(guò)程如圖13。圖13圖14

9、13. K酶是一種_，合成的雙鏈DNA有_個(gè)堿基對(duì)。14. 在利用K酶得到少數(shù)雙鏈DNA分子之后，需要經(jīng)過(guò)PCR獲得更多相同的DNA分子并在基因兩端加上限制酶識(shí)別序列，以便構(gòu)建基因表達(dá)載體。PCR的原理如圖14所示。圖中引物為單鏈DNA片段，它是子鏈合成延伸的基礎(chǔ)。從理論上推測(cè)，第六輪循環(huán)產(chǎn)物中含有引物A的DNA片段所占的比例為_(kāi)。在第_輪循環(huán)產(chǎn)物中開(kāi)始出現(xiàn)兩條脫氧核苷酸鏈等長(zhǎng)的DNA片段。某乳業(yè)公司欲獲得含有-半乳糖苷酶的奶源，研發(fā)人員設(shè)計(jì)了圖15所示的技術(shù)路線。圖中kanR表示卡那霉素抗性基因，ampR表示氨芐青霉素抗性基因，Sma、EcoR、EcoR直線所示為三種限制酶的酶切位點(diǎn)。圖中的

10、“啟動(dòng)子”對(duì)應(yīng)于mRNA的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)。圖1515. 圖15中將-半乳糖苷酶基因插入載體，需要_（填限制酶名稱），同時(shí)酶切載體和PCR產(chǎn)物。16. 篩選含有重組運(yùn)載體的大腸桿菌需要在含_的培養(yǎng)基上進(jìn)行。大腸桿菌作為理想的受體細(xì)胞，這是因?yàn)樗黖等特點(diǎn)。17. 過(guò)程a一般采用的操作技術(shù)是_。18. 能使-半乳糖苷酶基因在乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá)的調(diào)控序列是_。A啟動(dòng)子 BkanR C復(fù)制起始點(diǎn) DampR(四)回答下列有關(guān)微生物、基因工程和酶的問(wèn)題常見(jiàn)的釀酒酵母能利用葡萄糖，不能利用木糖發(fā)酵。若用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將發(fā)酵木糖的關(guān)鍵基因木糖還原酶（XYL1）或木糖異構(gòu)酶基因（XYLA）轉(zhuǎn)入釀酒酵母中，均能培育出

11、能利用木糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精的釀酒酵母。圖26表示XYL1基因與細(xì)菌pYMILP質(zhì)粒重組的過(guò)程示意圖。圖中AMPr是氨芐青霉素抗性基因，其基因產(chǎn)物可使“碘淀粉”復(fù)合物脫色，從而在含有“碘淀粉”的固體平板上形成透明圈。轉(zhuǎn)化成功的釀酒酵母中含AMPr基因的重組質(zhì)?？截悢?shù)越多，透明圈越大。圖2619. 據(jù)圖26可知，目的基因的長(zhǎng)度是_bp；圖中獲取目的基因和切割質(zhì)粒所用的限制性核酸內(nèi)切酶分別是_、_，最終能形成重組質(zhì)粒的原因是_。20. 圖27是四個(gè)成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的酵母菌的菌株（品系），在“碘淀粉”的固體平板上的生長(zhǎng)情況，其中目的基因表達(dá)量最高的是_，根據(jù)題意，分析原因是_ _。21. 圖28是不同溫度

12、條件下重組釀酒酵母菌株的木糖異構(gòu)酶活性。據(jù)圖推測(cè)，此酶最初來(lái)自于（ ）A嗜熱細(xì)菌 B大腸桿菌 C葡萄球菌 D乳酸桿菌(五)基因工程。噬菌體有極強(qiáng)的侵染能力，能在細(xì)菌中快速進(jìn)行DNA復(fù)制，產(chǎn)生子代噬菌體，最終導(dǎo)致細(xì)菌破裂（稱為溶菌狀態(tài)）；或者整合到細(xì)菌基因組中潛伏起來(lái)，不產(chǎn)生子代噬菌體（稱為溶原狀態(tài)）。在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中常用噬菌體構(gòu)建基因克隆載體，使其在受體細(xì)菌中大量擴(kuò)增外源DNA，以備研究使用。相關(guān)操作如下圖所示，請(qǐng)回答：22. 組裝噬菌體時(shí)，可被噬菌體蛋白質(zhì)包裝的DNA長(zhǎng)度約為3651kb，則gtl0載體可插入的外源DNA的最大長(zhǎng)度為_(kāi)kb；為獲得較大的插入能力，在改造載體時(shí)可刪除噬菌體DNA組

13、成中的_序列以縮短其長(zhǎng)度。23. 噬菌體DNA上通常沒(méi)有適合的標(biāo)記基因，因此人工改造時(shí)需加裝適合的標(biāo)記基因，如上圖gtl0載體中的imm434基因，該基因編碼一種阻止噬菌體進(jìn)入溶菌狀態(tài)的阻遏物。在構(gòu)建基因克隆載體時(shí)，需用到的酶是_，外源DNA的插入位置應(yīng)位于imm434基因_（之中/之外），使經(jīng)侵染培養(yǎng)后的受體菌處于_狀態(tài)，表明已成功導(dǎo)入目的基因。24. 包裝用的蛋白質(zhì)與DNA相比，特有的化學(xué)元素是_，若對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記并做侵染實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。25. 假設(shè)上述含目的基因的外源模板鏈中的TGA序列對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，翻譯時(shí)識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的堿基序列是_。26. 合成噬菌體所需的小分子原

14、料主要是_。分離純化噬菌體重組DNA時(shí)，將經(jīng)培養(yǎng)10小時(shí)左右的大腸桿菌噬菌體的培養(yǎng)液超速離心，從_（上清液、沉淀物）獲得噬菌體。(六)回答下列關(guān)于基因工程的問(wèn)題。 口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄動(dòng)物傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預(yù)防。疫苗的主要成分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VPI?？茖W(xué)家嘗試?yán)棉D(zhuǎn)基因番茄來(lái)生產(chǎn)口蹄疫疫苗，過(guò)程如下圖1所示。圖2表示目的基因與pZHZ1質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程，E、F、G、H分別為A、B、C、D四種不同限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答。27. 如圖1所示，口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，則在過(guò)程中，必須用到的酶是_；在過(guò)程中，必須用到的酶是_。28. 圖2所示，若限

15、制酶A、B切割出的末端完全不同，那么用這種雙酶切的方法構(gòu)建重組質(zhì)粒的優(yōu)點(diǎn)是_。29. 已知質(zhì)粒pZHZ1的長(zhǎng)度為3.7kb，（1kb=1000對(duì)堿基)其中EF區(qū)域長(zhǎng)度為0.2kb，GE區(qū)域長(zhǎng)度為0.8kb，F(xiàn)H區(qū)域長(zhǎng)度為0.5kb?，F(xiàn)分別用限制酶G、H切割重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，結(jié)果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，被酶H切割成1.2kb和3.5kb兩個(gè)片段。據(jù)酶切結(jié)果判斷VPI基因大小為_(kāi)kb，并將目的基因內(nèi)部的酶G、酶H切割位點(diǎn)用相應(yīng)的字母標(biāo)注在答案紙的對(duì)應(yīng)位置。30. 過(guò)程的培養(yǎng)基中除了加入各種必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和_等激素外，還需要添加_篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段。31. 獲得表達(dá)

16、VPI蛋白的番茄植株以后，需要進(jìn)行免疫效力的測(cè)定。具體方法是：將轉(zhuǎn)基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內(nèi)，每半個(gè)月注射一次，三次后檢測(cè)豚鼠血液內(nèi)產(chǎn)生的_的數(shù)量。(七)回答下列有關(guān)基因工程的問(wèn)題。32. 基因工程中使用的限制酶，其特點(diǎn)是_。下圖四種質(zhì)粒含有E1和E2兩種限制酶的識(shí)別，Apr表示抗青霉素的抗性基因，Tcr表示抗四環(huán)素的抗性基因。33. 將兩端用E1切開(kāi)的Tcr基因與用E1切開(kāi)的質(zhì)粒X1混合連接，連接后獲得的質(zhì)粒類型有_。（可多選）AX1 BX2 CX3 DX434. 若將上圖所示X1、X2、X3、X4四種質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌，然后分別涂布在含有青霉素或四環(huán)素的兩種培養(yǎng)基上。在這兩種培養(yǎng)上均不

17、能生長(zhǎng)的大腸桿菌細(xì)胞類型有_、_。35. 如果X1用E1酶切，產(chǎn)生850對(duì)堿基和3550對(duì)堿基兩種片段：那么質(zhì)粒X2（Tcr基因的長(zhǎng)度為1200對(duì)堿基）用E2酶切后的片段長(zhǎng)度為_(kāi)對(duì)堿基。36. 若將外源的Tcr基因兩端用E2切開(kāi)，再與用E2切開(kāi)的X1混合連接，并導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞，結(jié)果顯示，含X4的細(xì)胞數(shù)與含X1的細(xì)胞數(shù)之比為13，增大DNA連接酶用量能否提高上述比值？_。原因是_。(八)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題。37. 如圖18所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從基因組DNA上切下目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000對(duì)堿基)上相應(yīng)的EF區(qū)域

18、 (0.2kb)，那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2_。A既能被E也能被F切開(kāi) B能被E但不能被F切開(kāi)C既不能被E也不能被F切開(kāi) D能被F但不能被E切開(kāi)38. 已知在質(zhì)粒pZHZl中，限制酶G切割位點(diǎn)距限制酶E切割位點(diǎn)08kb，限制酶H切割位點(diǎn)距限制酶F切割位點(diǎn)O5kb。若分別用限制酶G和H酶切兩份重組質(zhì)粒pZHZ2樣 品，據(jù)表4所列酶切結(jié)果判斷目的基因的大小為 kb；并將目的基因內(nèi)部的限制酶G和H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖19中。來(lái)源:39. 若想在山羊的乳汁中收獲上述目的基因的表達(dá)產(chǎn)物，則需將重組質(zhì)粒pZHZ2導(dǎo)入至山羊的_細(xì)胞中。若pZHZ2進(jìn)入細(xì)胞后插入在一條染色體DNA上，那么

19、獲得轉(zhuǎn)基因純合子山羊的方式是_ _。40. 上述目的基因模板鏈中的。TGA序列對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，翻譯時(shí)識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的堿基序列是_。一般而言，一個(gè)核糖體可同時(shí)容納_分子的tRNA。41. 下列四幅圖中能正確反映目的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的是_。TSS：轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)，TTS：轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)，STC：起始密碼子，SPC：終止密碼子(九)回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞和表達(dá)的問(wèn)題。 圖17表示利用致病病毒M的表面蛋白基因和無(wú)害病毒N，通過(guò)基因工程制作重組M病毒疫苗的部分過(guò)程。其中表示操作流程，ah表示分子或結(jié)構(gòu)。據(jù)圖回答問(wèn)題。42. 基因工程除了微生物基因工程外，還有_。在圖17所示過(guò)程中，獲取目的基因的步驟是流程_（用圖中編號(hào)回答）；在流程中必需實(shí)施的步驟有_ _。43. 在圖17所示的整個(gè)過(guò)程中，用作運(yùn)載體的DNA來(lái)自分子_（用圖中字母回答）。44. 下列關(guān)于質(zhì)粒運(yùn)載體的說(shuō)法正確的是_（多選）。A使用質(zhì)粒運(yùn)載體是為了避免目的基因被分解B質(zhì)粒運(yùn)載體只能在與目的基因重組后進(jìn)入細(xì)胞C質(zhì)粒運(yùn)載體可能是從細(xì)菌或者病毒的DNA改造的D質(zhì)粒運(yùn)載體的復(fù)制和表達(dá)也遵循中心法則E質(zhì)粒運(yùn)載體只有把目的基因整合到受體