基因工程练习一教学提纲.doc

Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。基因工程练习一-基因工程练习一1.下列关于基因工程的叙述，错误的是()A目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是基因工程中常用的工具酶C人胰岛素基因可以在大肠杆菌中表达D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞并可促进目的基因的表达2.一环状DNA分子，设其长度为1，已知某种限制性核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如图中A、B、C三处。如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后，这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是()A4B8C6D73下列信息中能为我们从基因文库中获取目的基因提供依据的是()基因的核苷酸序列基因的功能基因在染色体上的位置基因的转录产物mRNA基因翻译产物蛋白质ABCD4下列有关基因表达载体的构建的说法中，不正确的是()A需要限制酶和DNA连接酶参与B任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别C可用抗生素基因作为标记基因D基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤5.下列有关蛋白质工程的叙述，不正确的是()A收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的关系B可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物功能C根据特定的生物功能，设计蛋白质的氨基酸序列和空间结构D根据人们的需要，直接对氨基酸的分子结构进行重新设计6如图为基因表达载体模式图，下列相关叙述正确的是()A甲表示启动子，位于基因的首端，它是DNA聚合酶识别、结合的部位B乙表示终止密码子，位于基因的尾端，作用是使转录过程停止C丙表示目的基因，其作用是获得人们所需要的性状D复制原点的存在有利于目的基因在宿主细胞中扩增7下列关于转基因动物的描述，不正确的是()A可将外源生长激素基因导入动物细胞内，提高动物的生长速率B可将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，降低乳汁中乳糖的含量，进而改善畜产品的品质C可利用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物的产奶量增加D可以利用转基因动物作为器官移植的供体8.科学家将发光基因导入烟草细胞内，培育出了发光的烟草，下列有关该过程中应用的技术的叙述，不正确的是()A该技术是在DNA水平上进行设计和施工的B该技术的操作环境是在生物体内C该技术的原理是基因重组D该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型9目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是()检测受体细胞是否有目的基因检测受体细胞是否有致病基因检测目的基因是否转录mRNA检测目的基因是否翻译蛋白质ABCD10如图表示基因工程中目的基因的获取示意图，请据图回答下列问题：(1)图中表示_，表示用_切割，表示_。(2)构建基因文库时，需要将cDNA或一定大小范围的DNA片段分别与_连接起来，导入_储存。(3)若获取的目的基因相同，则图中基因组文库_(填“小于”、“等于”或“大于”)cDNA文库。(4)除图中所示方法外，目的基因还可以通过_的方法获取。【答案】(1)反转录限制性核酸内切酶(或限制酶)PCR扩增(2)载体受体菌的群体中(3)大于(4)人工合成12图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Mps、BamH、Mbo、Sma4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。(2)若用限制酶Sma完全切割图1中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段，用限制酶Sma完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA片段。(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_。【答案】(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)4(4)BamH抗生素B同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接13【题文】如图是从酵母菌中获取棉株需要的某种酶基因的流程，结合所学知识及相关信息回答下列问题。(1)图中cDNA文库_(填“大于”、“等于”或者“小于”)基因组文库。(2)过程提取的DNA需要_的切割，B是_过程。(3)为在短时间内大量获得目的基因，可用_扩增的方法，其原理是_。(4)农杆菌中的Ti质粒上的TDNA具有_的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是_，可以用_技术进行检测。(5)如果要想使该酶活性更高或具有更强的耐受性，需要对现有蛋白质进行改造，这要利用基因工程的延伸蛋白质工程。首先要设计预期的_，再推测应有的氨基酸序列，找到相对应的_。【解析】(1)一个基因组文库中包含了一种生物所有的基因，而一个cDNA文库中只包含了一种生物的一部分基因，故cDNA文库小于基因组文库。(2)从酵母菌中提取目的基因，需用限制性核酸内切酶；以mRNA为模板合成cDNA的过程属于反转录。(3)PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，其依据的原理是DNA双链复制。(4)农杆菌中的Ti质粒上TDNA具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点。目的基因能否在棉株体内稳定遗传的关键是目的基因是否整合到植物细胞染色体的DNA上，可以用DNA分子杂交技术进行检测。(5)蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【答案】(1)小于(2)限制酶反转录(3)PCR技术DNA双链复制(4)可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上目的基因是否整合到植物细胞染色体的DNA上DNA分子杂交(5)蛋白质结构脱氧核苷酸序列14【题文】大肠杆菌pUC18质粒是基因工程中常用的运载体。某限制酶在此质粒上的唯一酶切位点位于LacZ基因中，如果没有插入外源基因，LacZ基因便可表达出半乳糖苷酶。当培养基中含有IPTG和Xgal时，Xgal便会被半乳糖苷酶水解成蓝色，大肠杆菌将形成蓝色菌落，反之，则形成白色菌落。如图表示利用此质粒实施基因工程的主要流程。请分析并回答：(1)已获得的目的基因可利用_技术进行扩增。(2)目的基因插入质粒构建重组质粒的过程中，需要DNA连接酶恢复_键。(3)将试管中的物质和大肠杆菌共同置于试管的目的是_；大肠杆菌需事先用Ca2进行处理，目的是_。(4)将试管中的菌液接种于选择培养基上培养，培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质_和生长因子，还应加入IPTG、Xgal以及氨苄青霉素，其中加入氨苄青霉素的作用是筛选出_。(5)若观察到培养基上出现_色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则不利于重组质粒的筛选，原因是_。【解析】(1)PCR技术是一种体外扩增DNA的方法。(2)DNA连接酶作用于磷酸二酯键。(3)将试管中的物质和大肠杆菌共同置于试管的目的是进行转化；大肠杆菌需事先用Ca2进行处理，使其转变为一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态感受态。(4)培养基中应含有大肠杆菌必需的营养物质，包括碳源、氮源、无机盐、水和生长因子，氨苄青霉素抗性基因作为标记基因，作用是筛选出导入pUC18质粒的大肠杆菌。(5)若观察到培养基上出现白色菌落，则说明大肠杆菌中已成功导入了重组质粒。如果作为受体细胞的大肠杆菌也含有LacZ基因，则无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落，故不利于重组质粒的筛选。【答案】(1)PCR(2)磷酸二酯(3)进行转化使大肠杆菌细胞处于感受态(4)碳源、氮源、无机盐、水导入pUC18质粒的大肠杆菌(5)白无论大肠杆菌是否导入重组质粒，均会呈现蓝色菌落-