檢測(十九)“基因工程與克隆技術(shù)”課后強(qiáng)訓(xùn)卷

1、第8頁共8頁檢測（十九）“基因工程與克隆技術(shù)”課后強(qiáng)訓(xùn)卷1.（2018南充*II擬）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種單基因遺傳病，患者的血紅蛋白分子3-肽鏈第6位氨基酸谷氨酸被繳氨酸代替，導(dǎo)致功能異常?；卮鹣铝袉栴}：（1）異常血紅蛋白的氨基酸序列改變的根本原因是編碼血紅蛋白基因的序列發(fā)生改變。（2）將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作（填“屬于”或“不屬于"）蛋白質(zhì)工程，理由是該操作（3）用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可先提取早期紅細(xì)胞中的,以其作為模板，在酶的作用下逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表

2、達(dá)載體，導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。（4）檢測受體菌是否已合成血紅蛋白，可從受體菌中提取,用相應(yīng)的抗體進(jìn)行雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。解析：（1）患者的血紅蛋白分子3肽鏈第6位的谷氨酸變成了繳氨酸，此氨基酸的變化是由于控制合成血紅蛋白分子的DNA的堿基序列發(fā)生了改變，從而導(dǎo)致了mRNA上密碼子的改變。（2）將正常的血紅蛋白基因?qū)牖颊叩墓撬柙煅杉?xì)胞中，可以合成正常的血紅蛋白達(dá)到治療的目的。此操作沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，不屬于蛋白質(zhì)工程。（3）用基因工程方法制備血紅蛋白時(shí)，可先提取早期紅細(xì)胞中的RNA,以其作為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA。cDNA與載體需在限制酶和

3、DNA連接酶的作用下，拼接構(gòu)建基因表達(dá)載體，導(dǎo)入受體菌后進(jìn)行表達(dá)。（4）從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原一抗體特異性雜交，若出現(xiàn)雜交帶，則表明該受體菌已合成血紅蛋白。答案：（1）堿基（脫氧核甘酸）（2）不屬于沒有對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造（或沒有對基因進(jìn)行彳飾）（3）mRNA逆轉(zhuǎn)錄DNA連接（4）蛋白質(zhì)抗原一抗體2. （2018內(nèi)江一模）干擾素是動(dòng)物體內(nèi)合成的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒感染和癌癥。將人的干擾素的cDNA在大腸桿菌中進(jìn)行表達(dá)，產(chǎn)生的干擾素的抗病毒活性只有天然產(chǎn)品的十分之一，且體外保存相當(dāng)困難。研究發(fā)現(xiàn)若將第17位的半胱氨酸改變?yōu)榻z氨酸，生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒活性

4、是原來的100倍，并且在-70c的條件下，可以保存半年，給廣大患者帶來福音。（1）從上述資料可知，若要改變干擾素的功能，可以考慮對于擾素進(jìn)行改造。（2）對干擾素進(jìn)行改造，應(yīng)該直接對（填“干擾素分子”或“干擾素的cDNA”）進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)，原因是。（3）與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，不一定符合生產(chǎn)和生活的需要，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過或,得到符合要求的,再通過（填生理過程）實(shí)現(xiàn)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。解析：（1）從上述資料可知，若將第17位的半胱氨酸改變?yōu)榻z氨酸，生產(chǎn)出的干擾素的抗病毒活性是原來的100倍，故若要改

5、變干擾素的功能，可以考慮對干擾素氨基酸序列進(jìn)行改造。（2）對干擾素進(jìn)行改造，應(yīng)t直接對干擾素的cDNA進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)，原因是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能直接遺傳，基因可以遺傳；對基因的改造比對蛋白質(zhì)的改造要容易。（3）與蛋白質(zhì)工程相比較，基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，不一定符合生產(chǎn)和生活的需要，而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，得到符合要求的基因，再通過轉(zhuǎn)錄和翻譯實(shí)現(xiàn)相應(yīng)蛋白質(zhì)的合成，滿足生產(chǎn)和生活需要。答案：（1）氨基酸序列（2）干擾素的cDNA蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)由基因決定，蛋白質(zhì)不能直接遺傳，基因可以遺傳；對基因的改造比

6、對蛋白質(zhì)的改造要容易（3）自然界已存在基因修飾基因合成基因轉(zhuǎn)錄和翻譯3. （2018華南師大附中三模）華蟾素是我國經(jīng)典抗腫瘤藥物。研究人員為探尋華蟾素注射液抗肝癌細(xì)胞的作用機(jī)理，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：I.肝癌細(xì)胞的培養(yǎng)：（1）培養(yǎng)肝癌細(xì)胞時(shí)，在培養(yǎng)基中加入適量的以補(bǔ)充合成培養(yǎng)基中缺乏的物質(zhì)，為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染要加入。此外，每48h更換1次培養(yǎng)液，目的是;同時(shí)還要提供適宜的溫度、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件。n.探究華蟾素藥效作用機(jī)理的實(shí)驗(yàn)：（2）DNA拓?fù)洚悩?gòu)酶n（簡稱Topon）為真核生物所必需，在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄等方面發(fā)揮重要作用，Topon在腫瘤細(xì)胞中含量明顯高于正常細(xì)胞。華

7、蟾素注射液處理細(xì)胞48h后，采用逆轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)檢測Topon基因的表達(dá)情況，結(jié)果如表。華蟾素濃度（Wg/mL）00.100.200.40Topon基因表達(dá)里+十逆轉(zhuǎn)錄一聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的主要原理是：提取肝癌細(xì)胞中的總RNA,在酶的作用下合成cDNA,再以cDNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增，為完成該反應(yīng)還需要添加由上可知，華蟾素注射液在分子水平上影響肝癌細(xì)胞的機(jī)理是解析：（1）在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，所需的營養(yǎng)物質(zhì)有糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等，將這些物質(zhì)按其類別和所需的數(shù)量嚴(yán)格配制而成的培養(yǎng)基，稱為合成培養(yǎng)基。由于人們對細(xì)胞所需的營養(yǎng)物質(zhì)還沒有完全搞清楚，因此，在使用合成培養(yǎng)基時(shí)，

8、通常需要加入血清、血漿等一些天然成分；為防止培養(yǎng)過程發(fā)生污染需要在培養(yǎng)基加入抗生素；為了防止代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害，還要定時(shí)更換培養(yǎng)液；同時(shí)還要提供適宜的溫度、pH、氧氣和二氧化碳等環(huán)境條件。（2）逆轉(zhuǎn)錄需要以提取的mRNA為模板，以游離的脫氧核甘酸為原料，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下合成cDNA。進(jìn)行PCR擴(kuò)增時(shí)需要準(zhǔn)備四類物質(zhì)：模板（cDNA）、原料（四種脫氧核甘酸卜引物和Taq酶。由題干信息和表中實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，華蟾素注射液在分子水平上影響肝癌細(xì)胞的機(jī)理是抑制Topon基因的轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致Topon含量降低。答案：（1）血1#（血漿）抗生素提供營養(yǎng)物質(zhì)和防止代謝物積累對細(xì)胞自身造成危害pH（2

9、）逆轉(zhuǎn)錄引物、耐高溫的DNA聚合酶（Taq酶）和四種脫氧核甘酸抑制Topon基因的轉(zhuǎn)錄，最終導(dǎo)致Topon含量降低4. （2018南京三模）圖1是利用兩種不同生物技術(shù)將小鼠培育成大鼠的過程。圖2中質(zhì)粒是基因工程中常用的質(zhì)粒pIJ702,其中tsr為硫鏈絲菌素抗性基因，mel是黑色素合成基因，其表達(dá)能使白色的鏈霉菌菌落變成黑色菌落；而限制酶Clal、Bgln、PstI、Sacl、SphI在pIJ702上分別只有一處識(shí)別序列。pIJ702pZHZ8Bgln5.7kb6.7kbClaI5.7kb2.2kb,4.5kbPstI5.7kb1.6kb,5.1kb（1）圖1中應(yīng)用到的生物工程技術(shù)有。C分子稱

10、為,其上的生長激素基因表達(dá)產(chǎn)物的受體分布在丁鼠的全身細(xì)胞的。（2）若大鼠甲和大鼠乙體內(nèi)X染色體上均帶有某種致病基因，則培育出的大鼠丙和大鼠丁攜帶致病基因的是（不考慮基因突變）。（3）用Sacl和SphI同時(shí)切割大鼠生長激素基因和質(zhì)粒pIJ702,獲取的目的基因去置換pIJ702上0.4kb的片段，構(gòu)成重組質(zhì)粒pZHZ8。上述兩種質(zhì)粒的限制酶酶切片段長度列在表中。由此判斷目的基因的片段長度為kb。參照表中數(shù)據(jù)，如果用PstI和ClaI同時(shí)酶切重組質(zhì)粒pZHZ8,則兩種酶可將pZHZ8切成個(gè)片段。（4）重組質(zhì)粒pZHZ8上的標(biāo)記基因是，在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，篩選過程中要淘汰色的菌落。解

11、析：（1）圖1中技術(shù)I為核移植技術(shù)，技術(shù)n為轉(zhuǎn)基因技術(shù)，應(yīng)用到的生物工程技術(shù)有核移植技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)。c分子稱為基因表達(dá)載體（重組DNA分子或重組質(zhì)粒），生長激素通過和細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝。（2）大鼠甲體內(nèi)X染色體上帶有的某種致病基因會(huì)隨細(xì)胞核傳給大鼠丙，大鼠乙只為大鼠丁提供生長激素基因，丁不攜帶大鼠乙體內(nèi)X染色體上攜帶的致病基因。（3）用Sacl和SphI同時(shí)切割大鼠生長激素基因和質(zhì)粒pIJ702,獲取的目的基因去置換pIJ702上0.4kb的片段，構(gòu)成重組質(zhì)粒pZHZ8。據(jù)表可知重組質(zhì)粒pZHZ8比原質(zhì)粒增加1.0kb,說明目的基因的片段長度為0

12、.4+1.0=1.4（kb）。據(jù)表可知，PstI和ClaI在重組質(zhì)粒pZHZ8上均具有兩個(gè)酶切位點(diǎn)，則兩種酶同時(shí)酶切重組質(zhì)粒pZHZ8,可將pZHZ8切成4個(gè)片段。（4）黑色素合成基因mel會(huì)被破壞，重組質(zhì)粒pZHZ8上的標(biāo)記基因是tsr基因（硫鏈絲菌素抗性基因），在含硫鏈絲菌素固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，篩選過程中要淘汰黑色的菌落?；虮磉_(dá)載答案：（1）核移植技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)、胚胎移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(3)1.4 4 (4)tsr體（重組DNA分子或重組質(zhì)粒）細(xì)胞膜上（2）大鼠丙攜帶，丁不攜帶基因（硫鏈絲菌素抗性基因）黑5. （2018山東名校聯(lián)考）人的成纖維細(xì)胞與小鼠細(xì)胞進(jìn)行融合獲得部分雜種

13、細(xì)胞，雜種細(xì)胞中人類染色體會(huì)隨機(jī)丟失，各種雜種細(xì)胞保留人類染色體的種類和數(shù)量是不同的，由此可以分離得到許多種雜種細(xì)胞。請回答下列問題：（1）誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有（至少寫出兩種）。細(xì)胞融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的。（2）在培養(yǎng)容器中，誘導(dǎo)兩類細(xì)胞兩兩融合，在加入誘導(dǎo)劑后，培養(yǎng)液中應(yīng)該存在種細(xì)胞。若只考慮人的成纖維細(xì)胞與鼠細(xì)胞兩兩融合形成的雜種細(xì)胞，假如每種雜種細(xì)胞只保留了人的1條染色體，從染色體組成的角度考慮，雜種細(xì)胞最多可能有種。（3）培養(yǎng)雜種細(xì)胞的過程中，細(xì)胞需置于含CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的。（4）動(dòng)物細(xì)胞的培養(yǎng)相對植物細(xì)胞培養(yǎng)要困難得多，一般培養(yǎng)動(dòng)物

14、細(xì)胞時(shí)在培養(yǎng)基中必須要加入,而培養(yǎng)植物細(xì)胞則不需要。（5）運(yùn)用細(xì)胞融合技術(shù)還可以進(jìn)行的制備，請列舉一項(xiàng)關(guān)于該物質(zhì)的應(yīng)用：解析：（1）動(dòng)物細(xì)胞融合常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激等。細(xì)胞融合體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動(dòng)性。（2）培養(yǎng)液中存在人一人融合細(xì)胞，人一鼠融合細(xì)胞，鼠一鼠融合細(xì)胞，以及沒有融合的人成纖維細(xì)胞和小鼠細(xì)胞，共5種。人體細(xì)胞含有23對染色體，共有24種染色體（22種常染色體+X+Y），所以當(dāng)每種雜種細(xì)胞只保留了人的1條染色體時(shí)，從染色體組成的角度考慮，雜種細(xì)胞最多可能有24種。（3）進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，需將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體培養(yǎng)箱中，CO2的主要作

15、用是維持培養(yǎng)液的pH。（4）培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)通常需要在培養(yǎng)基中加入血清、血漿等一些天然成分，而植物細(xì)胞培養(yǎng)則不需要。（5）運(yùn)用細(xì)胞融合技術(shù)可以進(jìn)行單克隆抗體的制備，單克隆抗體可以作為診斷試劑，也可以用于治療疾病和運(yùn)載藥物。答案：（1）聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激流動(dòng)性（2）524（3）pH（4）血清、血漿（5）單克隆抗體作為診斷試劑（或用于治療疾病和運(yùn)載藥物）6.青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制”項(xiàng)目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達(dá)效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點(diǎn)，可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶出等醫(yī)藥產(chǎn)品，造福人類。據(jù)圖回答下列問題：人的皆分了才蛆靠云金弁抱桿菌新山羊受體 細(xì)例 工

16、上不受體 國細(xì)例”轉(zhuǎn)基因山羊 具轉(zhuǎn)基困擾出相u（1）在基因工程中，A表示,如果直接從蘇云金芽抱桿菌中獲得抗蟲基因，過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點(diǎn)是。（2）在研究過程中，研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目的基因，并采用對目的基因進(jìn)行擴(kuò)增，然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構(gòu)建過程中需要的工具酶有。（3）將目的基因?qū)胗衩祝ㄓ衩资菃巫尤~植物）受體細(xì)胞的過程中，在過程中一般采用,在過程中一般采用。（4）由于轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中，檢測其乳汁中是否出現(xiàn)藥用蛋白，在分子水平上的檢測方法及結(jié)果是什么?。解析：（1）在基因工程中，A表示目的基因。限制酶的作用特點(diǎn)是一種該酶（

17、或限制酶）只能識(shí)別一種特定的核甘酸序列，并且在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子。（2）目的基因的擴(kuò)增用PCR技術(shù)，然后將目的基因與載體（或質(zhì)粒）組合形成重組質(zhì)粒，該重組的過程需要用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶。（3）過程表示目的基因?qū)雴巫尤~植物細(xì)胞，一般使用基因槍法；過程表示目的基因?qū)雱?dòng)物受體細(xì)胞（受精卵）中，一般采用顯微注射法。（4）在分子水平上檢測轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中是否存在藥用蛋白的方法是用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原抗體雜交。如果出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白。答案：（1）目的基因一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核甘酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割DNA分

18、子（2）PCR技術(shù)限制酶、DNA連接酶（3）基因槍法顯微注射法（4）從轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中提取蛋白質(zhì)，用特異性抗體進(jìn)行抗原一抗體雜交；如果出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白；如果不出現(xiàn)雜交帶，表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白7. （2017海南高考）甲、乙兩同學(xué)分別以某種植物的綠色葉片和白色花瓣為材料，利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)繁殖該植物?；卮鹣铝袉栴}：（1）以該植物的綠色葉片和白色花瓣作為外植體，在一定條件下進(jìn)行組織培養(yǎng)，均能獲得試管苗，其原理是。（2）甲、乙同學(xué)在誘導(dǎo)愈傷組織所用的培養(yǎng)基中，均加入了一定量的蔗糖，蔗糖水解后可得到。若要用細(xì)胞作為材料進(jìn)行培養(yǎng)獲得幼苗，該細(xì)胞應(yīng)具備的條件是（填"具

19、有完整的細(xì)胞核”“具有葉綠體”或“已轉(zhuǎn)入抗性基因”)o（3）圖中A、B、C所示的是不同的培養(yǎng)結(jié)果，該不同結(jié)果的出現(xiàn)主要是由于培養(yǎng)基中兩種激素用量的不同造成的，這兩種激素是。A中的愈傷組織是葉肉細(xì)胞經(jīng)形成的。（4）若該種植物是一種雜合體的名貴花卉，要快速獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，可用組織培養(yǎng)方法來繁殖，在培養(yǎng)時(shí)，（填“能”或“不能”）采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，原因是。解析：（1）植物組織培養(yǎng)的原理是植物細(xì)胞具有全能性。（2）蔗糖是一種二糖，可水解生成葡萄糖和果糖。具有完整細(xì)胞核的細(xì)胞才能作為材料進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得幼苗。（3）植物組織培養(yǎng)過程中，生長素與細(xì)胞分裂素的比值

20、影響培養(yǎng)的結(jié)果，當(dāng)二者比值高時(shí)，有利于根的分化、抑制芽的形成；比值低時(shí)，有利于芽的分化、抑制根的形成；比例適中時(shí)，促進(jìn)愈傷組織的形成。A中的愈傷組織是經(jīng)脫分化形成的。（4）要用組織培養(yǎng)方法獲得與原植株基因型和表現(xiàn)型都相同的該種花卉，培養(yǎng)時(shí)不能采用經(jīng)減數(shù)分裂得到的花粉粒作為外植體，因?yàn)閷﹄s合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株。答案：（1）綠色葉片和白色花瓣的細(xì)胞都具有全能性，在一定條件下能發(fā)育成完整的植株（2）葡萄糖、果糖具有完整的細(xì)胞核（3）細(xì)胞分裂素、生長素脫分化（4）不能對雜合體的植株來說，其體細(xì)胞的基因型相同，而花粉粒的基因型與體細(xì)胞的基因型不同，用花粉粒進(jìn)行組織培養(yǎng)得到的花卉基因型不同于原植株8. （2018綿陽二診）“生物導(dǎo)彈”是免疫導(dǎo)向藥物的形象稱呼，