2021学年专题1 基因工程综合与测试同步训练题

这是一份2021学年专题1 基因工程综合与测试同步训练题，共15页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、选择题(共25小题,每小题2分,共50分)
1.下列有关基因工程的叙述,正确的是( )
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C.只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体
D.载体必须具备的条件之一是有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因进行连接
答案D
解析载体不属于工具酶;不同的限制酶识别不同的核苷酸序列;天然质粒大多不符合要求,需要进行改造。
2.基因工程技术也称DNA重组技术,其实施必须具备的4个条件是( )
A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞
B.重组DNA、RNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
C.模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D.目的基因、限制性核酸内切酶、载体、受体细胞
答案A
解析基因工程是按照人们的意愿,把一种生物的个别基因(目的基因)复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞(受体细胞)里,定向地改造生物的遗传性状。基因操作的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶,基因进入受体细胞的运输工具是载体。
3.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,现已将决定这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记基因。在转基因技术中,这种蛋白质的作用是( )
A.促使目的基因导入受体细胞中
B.促使目的基因在受体细胞中复制
C.使目的基因容易被检测出来
D.使目的基因容易成功表达
答案C
解析由题干信息可知,该基因为标记基因,其作用是使目的基因容易被检测出来。
4.图1表示某重组质粒的构建过程,质粒P0具有四环素抗性基因(Tetr)和氨苄青霉素抗性基因(Ampr),并且含有限制性核酸内切酶EcRⅤ的酶切位点。为筛选出含有重组质粒P1的菌落,采用含有不同抗生素的平板进行筛选,得到甲、乙、丙三类菌落,三类菌落形态相同,其生长情况如图2。下列叙述正确的是( )
A.甲类菌落可能同时导入了P0和P1质粒
B.乙类菌落扩大培养后可用于生产
C.丙类菌落可能导入了含反向连接目的基因的质粒
D.P0质粒中Ampr是标记基因,Tetr不是标记基因
答案A
解析根据分析:甲类菌落既抗氨苄青霉素,又抗四环素,可能同时转入了P0和P1质粒,也可能只转入了P0质粒,A项正确;乙类菌落不抗四环素,但抗氨苄青霉素,即转入了P1质粒,但还需要进一步的鉴定,才能扩大培养,用于生产,B项错误;丙类菌落既不抗四环素,也不抗氨苄青霉素,不含质粒,C项错误;P0质粒中Ampr和Tetr均为标记基因,D项错误。
5.科学家已能运用基因工程技术,使羊的乳腺细胞合成并分泌人体某种抗体,下列叙述不正确的是( )
A.该技术可导致定向变异
B.基因表达载体中需加入乳腺蛋白基因的特异性启动子
C.目的基因是抗原合成基因
D.受精卵是理想的受体细胞
答案C
解析目的基因应该为控制合成相应抗体的基因,不是抗原合成基因。
6.通过反转录过程获得目的基因并利用PCR技术扩增目的基因的过程如图所示。据图分析,下列说法正确的是( )
A.催化①过程的酶是RNA聚合酶
B.③过程不需要DNA解旋酶
C.④过程需要两个相同的引物
D.催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶,都必须具有耐高温的特点
答案B
解析催化①过程的酶是逆转录酶,A项错误;图中显示③过程是在高温条件下使氢键断裂,从而使两条链分开,不需要DNA解旋酶,B项正确;④过程需要的是两种不同的引物,不是两个相同的引物,C项错误;催化②过程的DNA聚合酶不需要耐高温,D项错误。
7.下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述正确的是( )
A.这三种方法都用到酶,都是在体外进行的
B.①②③碱基对的排列顺序均相同
C.图示a、b、c三种方法均属于人工合成法
D.方法a不遵循中心法则
答案A
解析由图示可知,a为通过反转录法获得目的基因,遵循中心法则,用到反转录酶;b为直接从生物体获得目的基因,用到限制酶;c为用PCR技术扩增获取目的基因,用到Taq酶,且三种方法均在生物体外进行。因为①③没有黏性末端,人工合成和反转录过程可能存在偏差,所以①②③的碱基序列不同。
8.下列操作依据核酸分子杂交原理的是( )

①观察DNA在细胞中的分布 ②检测目的基因是否已整合到受体细胞染色体DNA上 ③检测目的基因是否翻译出蛋白质 ④检测目的基因是否转录出mRNA
A.②③B.①③
C.②④D.①④
答案C
解析解题流程如下:
9.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗,开展了前期研究工作。其简要操作流程如下图所示。下列有关叙述错误的是( )
A.步骤①所代表的过程是反转录
B.步骤②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
C.步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使其从感受态恢复到常态
D.检验Q蛋白的免疫反应特性,可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原—抗体特异性反应实验
答案C
解析步骤③可用CaCl2处理大肠杆菌,使细胞从常态转化为感受态。
10.
右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
答案D
解析甲表示启动子,是RNA聚合酶识别和结合的部位,A项错误;乙为终止子,并非终止密码子,B项错误;丙为标记基因,不是目的基因,目的基因应在启动子和终止子之间,C项错误。
11.研究人员用三种基因探针,对某转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA进行分子杂交,结果如下表所示。下列叙述错误的是( )
A.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达
B.可用mRNA反转录产生的cDNA制作相应基因的探针
C.用上述探针分别检测三种细胞的DNA,可能都会出现杂交带
D.胰岛A细胞中的mRNA能与胰岛素基因探针形成杂交带
答案D
解析人干扰素基因探针与多种细胞杂交后出现杂交带,说明人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达,A项正确;基因探针可用mRNA反转录产生的cDNA来制作,然后用该探针进行DNA—RNA分子杂交,B项正确;三种细胞均来自同一个体,可能均含有三种探针检测的三种基因,用上述探针分别检测三种细胞的DNA,可能都有杂交带出现,说明三种细胞中都有相应的基因表达,C项正确;胰岛素基因只在胰岛B细胞中进行表达,显然胰岛A细胞中的mRNA不能与胰岛素基因探针形成杂交带,D项错误。
12.下列用于判断目的基因是否转移成功的方法中,不属于分子水平上检测的是( )
A.通过观察害虫吃棉叶是否死亡
B.检测转基因生物基因组DNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带
C.检测从转基因生物中提取的mRNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带
D.检测从转基因生物中提取的蛋白质能否与相应的抗体形成杂交带
答案A
解析通过观察害虫吃棉叶是否死亡,属于个体水平上的鉴定,A项错误;检测转基因生物基因组DNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带,采用的是DNA分子杂交技术,属于分子水平上的检测,B项正确;检测目的基因转录形成的mRNA与含有目的基因片段的DNA探针能否形成杂交带,采用的是分子杂交技术,属于分子水平上的检测,C项正确;检测目的基因表达的蛋白质能否与相应的抗体形成杂交带,采用的是抗原—抗体杂交技术,属于分子水平上的检测,D项正确。
13.盐害是造成全球水稻减产的重要原因之一,中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻,获得了一批耐盐转基因植株。下列有关耐盐转基因水稻培育的分析,正确的是( )
A.该转基因水稻与原野生型水稻存在生殖隔离
B.该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种
C.只要目的基因进入水稻细胞,水稻就会表现出抗盐性状
D.可将转基因水稻种植到有农杆菌的土壤中,观察目的基因是否表达
答案B
解析该转基因水稻与原野生型水稻是同一种生物,它们之间不存在生殖隔离,A项错误;该基因工程要将5个耐盐基因导入水稻,因此所需的限制性核酸内切酶可能有多种,B项正确;目的基因进入水稻细胞后不一定能成功表达,C项错误;可将转基因水稻种植到含盐量较高的土壤中,观察目的基因是否表达,D项错误。
14.某链状DNA分子含有5 000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.该DNA分子中酶a与酶b的切割位点分别有3个和2个
B.酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接
C.酶a与酶b切断的化学键不相同
D.若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒,得到的切割产物有4种
答案A
解析酶a可以把该DNA分子切成4段,说明该DNA分子上酶a的切割位点有3个;酶b把长度为2 100 bp的DNA片段切成长度分别为1 900 bp和200 bp的两个DNA片段,把长度为1 400 bp的DNA片段切成长度分别为800 bp和600 bp的两个DNA片段,说明酶b在该DNA分子上有2个切割位点,A项正确。由图可以看出,酶a和酶b切割后产生的黏性末端相同,它们之间能相互连接,B项错误。限制酶作用的化学键都是磷酸二酯键,C项错误。由A选项可知,在该DNA分子中,酶a的切割位点有3个,又已知质粒为环状DNA分子,故仅用酶a切割与该DNA分子序列相同的质粒,得到的切割产物有3种,D项错误。
15.下列关于将基因表达载体导入微生物细胞的叙述,不正确的是( )
A.常用原核生物作为受体细胞,是因为原核生物繁殖快,多为单细胞,遗传物质相对较少
B.受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态
C.若受体细胞为大肠杆菌,常用CaCl2处理,使其变为感受态细胞
D.只需要把重组DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合即可,不需要保温
答案D
解析将基因表达载体导入微生物细胞时,需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下,将基因表达载体和感受态细胞混合培养。在培养过程中,可能会导致pH发生变化,因此要加入缓冲液,以保持适宜的pH。在一定的温度下,感受态细胞才能吸收重组DNA分子。
16.下列关于基因治疗的叙述,不正确的是( )
A.治疗遗传性疾病最有效的手段就是基因治疗
B.把缺陷基因除去,就可以达到治疗疾病的目的
C.某些动物病毒可作为基因治疗的载体
D.在基因治疗过程中,由于正常基因的表达产物替代了病变基因的表达产物而发挥作用,从而达到治疗疾病的目的
答案B
解析基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞中,让正常基因发挥作用,从而达到治疗疾病的目的。
17.下列关于转基因大豆的叙述,不正确的是( )
A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞
C.在转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低
D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
答案D
解析豆科植物可与含固氮基因的根瘤菌共生,故固氮基因并非必需的目的基因。
18.下列有关基因工程的说法,不正确的是( )
A.基因治疗遵循基因突变的原理
B.将目的基因与载体结合在一起,需要用到两种工具酶
C.基因工程技术可从根本上改变作物特性
D.即使检测出受体细胞中含有目的基因,也不能说明基因工程就一定成功
答案A
解析基因治疗是将正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥作用,从而达到治疗疾病的目的。其遵循的原理为基因重组,而不是基因突变。
19.下列关于蛋白质工程的进展和应用前景的叙述,不正确的是( )
A.通过对基因结构的定点突变实现玉米赖氨酸合成的关键酶结构的改变属于蛋白质工程
B.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内,使大肠杆菌生产人的胰岛素属于蛋白质工程
C.对蛋白质进行分子设计必须从蛋白质的功能特点入手
D.目前通过蛋白质工程生产出自然界不存在的蛋白质的例子比较少
答案B
解析蛋白质工程实质上是通过对基因结构的改造实现对蛋白质改造的技术,A项正确;将人的胰岛素基因导入大肠杆菌,生产的仍然是人的胰岛素,属于基因工程,B项错误;蛋白质工程的操作流程是从预期的蛋白质功能出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,然后再找到相对应的脱氧核苷酸序列,C项正确;通过对基因结构的改造生产出自然界不存在的蛋白质的例子比较少,D项正确。
20.基因芯片主要用于基因检测工作,将待测DNA分子用放射性同位素或荧光物质标记,假如能与芯片上的单链DNA探针配对,它们就会结合在一起,并出现“反应信号”。以下说法错误的是( )
A.基因芯片的工作原理是碱基互补配对
B.待测的DNA分子首先要解链变为单链,才可用基因芯片检测
C.“反应信号”是由待测DNA分子与基因芯片上的放射性探针结合产生的
D.由于基因芯片技术能够检测待测DNA分子,因而具有广泛的应用前景
答案C
解析根据题干信息“假如能与芯片上的单链DNA探针配对,它们就会结合在一起,并出现‘反应信号’”,可知基因芯片的工作原理是碱基互补配对,A项正确;探针是已知的单链DNA分子,因此待测的DNA分子首先要解链变为单链,才可用基因芯片检测,B项正确;“反应信号”是由被放射性同位素或荧光物质标记的待测DNA分子与单链DNA探针结合产生的,C项错误;基因芯片技术具有广泛的应用前景,D项正确。
21.阅读如下资料,判断下列各项描述不合理的是( )
资料甲 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中,得到了体型巨大的“超级小鼠”。
资料乙 T4溶菌酶在温度较高时易失去活性,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行改造,使其表达的T4溶菌酶的第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸,在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键,提高了T4溶菌酶的耐热性。
A.资料甲属于基因工程,资料乙属于蛋白质工程
B.资料甲中将目的基因导入小鼠细胞中常用显微注射法
C.资料乙中通过对基因改造实现了对蛋白质的改造
D.从资料乙可看出,T4溶菌酶是一种直接利用氨基酸制造出来的新蛋白质
答案D
解析甲中的“超级小鼠”的培育,属于基因工程,科学家对编码T4溶菌酶的基因进行了改造,进而实现对T4溶菌酶结构的改造,这属于蛋白质工程,A项正确;甲中小鼠的受精卵属于动物细胞,将目的基因导入动物细胞中常用显微注射法,B项正确;乙中通过对编码T4溶菌酶的基因进行改造,导致组成T4溶菌酶的肽链中的氨基酸序列发生了改变,实现了对蛋白质的改造,C项正确;从资料乙可看出,T4溶菌酶是一种通过改造“编码T4溶菌酶的基因”而制造出来的新蛋白质,D项错误。
22.为了构建重组质粒pZHZ2,可利用限制酶E、F切割目的基因和质粒pZHZ1,后用相应的酶连接。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.基因工程的核心就是构建重组DNA分子
B.质粒pZHZ2上存在RNA聚合酶结合的位点
C.重组质粒pZHZ2只能被限制酶G、H切开
D.质粒pZHZ1、pZHZ2复制时一定会用到DNA聚合酶
答案C
解析基因工程的核心是基因表达载体的构建,A项正确;RNA聚合酶结合的位点是启动子,质粒上含有启动子才能进行转录,B项正确;重组质粒中仍然含有限制酶E和限制酶F的切割位点,因此重组质粒pZHZ2除了能被限制酶G、H切开外,也能被限制酶E、F切开,C项错误;质粒的化学本质是DNA,DNA复制时需要DNA聚合酶,D项正确。
23.下图所示是利用基因工程生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcRⅠ、ApaⅠ为四种限制性核酸内切酶。下列有关说法正确的是( )
A.一种限制性核酸内切酶不止能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B.表达载体构建时需要用到SmaⅠ、PstⅠ限制性核酸内切酶
C.抗卡那霉素基因的主要作用是促进抗原基因在受体细胞中表达
D.除图示标注的结构外,表达载体中还应有启动子和终止子等
答案D
解析限制性核酸内切酶具有特异性,即一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的位点切割,A项错误;用SmaⅠ限制酶切割会破坏目的基因,PstⅠ和EcRⅠ分别位于目的基因两端,不会破坏目的基因,因此表达载体构建时需要用EcRⅠ、PstⅠ限制性核酸内切酶,B项错误;抗卡那霉素基因的主要作用是筛选含有目的基因的受体细胞,C项错误;基因表达载体的组成包括启动子、标记基因、目的基因和终止子等,因此除图示标注的结构外,表达载体中还应有启动子和终止子等,D项正确。
24.北美有一种常见的单基因遗传病,称为α1-抗胰蛋白酶缺乏症,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1-抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。
下列对于该过程的相关叙述,错误的是( )
A.目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
B.将目的基因导入羊的膀胱细胞中,将会更加容易得到α1- 抗胰蛋白酶
C.培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1- 抗胰蛋白酶
D.载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞
答案C
解析目的基因与载体需要在DNA连接酶的催化作用下构建形成重组质粒,A项正确;将目的基因导入羊膀胱细胞中,可以从尿液中提取到α1-抗胰蛋白酶,膀胱反应器没有时间和性别的限制,B项正确;目的基因在受体细胞中不是成对存在的,只有一个,相当于杂合子Aa(A为目的基因),因此有性生殖产生的后代可能不含目的基因,也就可能不产生α1-抗胰蛋白酶,C项错误;载体上的绿色荧光蛋白基因(GFP)为标记基因,作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞,D项正确。
25.下列关于构建表达载体的叙述,错误的是( )
A.启动子和终止子是构建表达载体必需的,对目的基因的表达至关重要
B.抗性基因的存在便于检测和筛选受体细胞是否导入目的基因
C.不管受体细胞是什么,表达载体的构建都相同
D.目的基因的获得途径有很多,比如反转录法、从基因文库中提取、人工合成等方法
答案C
解析启动子能启动转录过程,终止子能终止转录过程,因此启动子和终止子是构建表达载体必需的,对目的基因的表达至关重要,A项正确;抗性基因往往作为标记基因,其存在便于检测和筛选受体细胞是否导入目的基因,B项正确;受体细胞不同,基因表达载体的构建可能不同,C项错误;目的基因的获得途径有很多,比如反转录法、从基因文库提取、人工合成等方法,D项正确。
二、非选择题(共50分)
26.(14分)复合型免疫缺陷症(SCID)患者缺失ADA基因,利用现代生物工程技术将人正常ADA基因转入患者自身T细胞,可改善患者的免疫功能。下图所示为该过程的主要步骤,回答下列问题。
(1)图中所示获取正常ADA基因的方法是从基因文库中获取,基因文库有两种类型,一是基因组文库,二是部分基因文库,如 。若要大量获取该目的基因,可通过PCR技术进行扩增。PCR技术是利用 的原理,需要 酶催化。
(2)PCR技术扩增的前提是根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成 ,另外在PCR过程中需要控制反应温度,先用 ℃的高温使DNA受热变性,而这一过程在细胞内是通过 的催化作用实现的。
(3)将人正常ADA基因转入患者自身T细胞进行治病的方法属于 。
答案(1)cDNA文库 DNA复制 热稳定DNA聚合(Taq) (2)引物 90~95 解旋酶 (3)基因治疗
解析(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库(如cDNA文库);PCR技术的原理是体外DNA双链复制,需要热稳定DNA聚合酶(Taq酶)催化。(2)利用PCR技术扩增DNA时,需将引物与目的基因单链结合,引物是根据一段已知目的基因的核苷酸序列合成的。在PCR过程中,应先用90~95 ℃的高温处理,使DNA变性(解旋),而这一过程在细胞内是通过解旋酶的催化作用实现的。(3)将人正常ADA基因转入患者自身T细胞进行治病的方法属于基因治疗。
27.(12分)下图为利用乳腺生物反应器生产某种动物蛋白的流程示意图,请分析回答下列问题。
(1)该生产流程中应用到的现代生物技术有 工程、 工程(写出其中两种)。
(2)图中A、B分别表示 、 。
(3)在蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因 或基因 来完成,而不直接改造蛋白质,原因是
。
答案(1)蛋白质 基因 (2)推测应有的氨基酸序列
基因表达载体 (3)修饰 合成 改造后的基因能够遗传,且改造基因易于操作
解析(1)由图中“预期蛋白质功能→预期蛋白质结构→A→找到相对应的脱氧核苷酸序列”这一基本流程可知,该生产流程中应用到了蛋白质工程技术;由“目的基因与载体→B→受精卵→早期胚胎→受体→转基因动物→预期蛋白质”可知,该生产流程应用到了基因工程技术。(2)由蛋白质工程的基本流程可知,A表示推测应有的氨基酸序列;B表示由目的基因与载体构建而成的基因表达载体。(3)在蛋白质工程中,要对蛋白质结构进行设计改造,必须通过基因修饰或基因合成来完成,而不直接改造蛋白质,原因是改造后的基因能够遗传,且改造基因易于操作。
28.(13分)新冠病毒是一类具有包膜的RNA病毒,会感染人类并引起呼吸综合征。应对传染性强的病毒感染,需要免疫效果持久的疫苗。核酸疫苗包括DNA疫苗和RNA疫苗。下图1为DNA疫苗的制作流程,图2和图3分别为备选质粒和从病毒获得的抗原基因结构示意图。回答下列问题。
(1)基因表达载体需要具备 才能在受体细胞中扩增。在过程①中,如果利用PCR技术扩增抗原基因,在设计引物时需要在两种引物的一端分别加上 这两种限制酶的识别序列,以便重组质粒的构建。
(2)BamHⅠ的识别序列为六个碱基序列,且切割位点在G与G之间,产生的黏性末端是GATC—,则BamHⅠ的识别序列是 ;已知Sau3AⅠ酶切产生的DNA末端与BamHⅠ酶的相同,两种酶切末端相连后 (填“能”“不能”或“不一定能”)被BamHⅠ酶识别。
(3)转化后的受体细胞同时具备标记基因①和标记基因②所决定的性状,试分析可能原因: 。
(4)从疫苗成分的角度分析,DNA疫苗比蛋白疫苗对冷链运输要求低的原因是 。
答案(1)复制原点 HindⅢ和PstⅠ (2)—GGATCC— 不一定能 (3)备选(不含目的基因)质粒被导入受体细胞 (4)蛋白质的空间结构易受温度影响,而DNA热稳定性高
解析(1)基因表达载体在受体细胞中复制需要载体DNA具备复制原点。据图可知,载体上有三种限制酶切割位点,而在抗原基因(目的基因)中存在BamHⅠ限制酶切割位点,所以不能选择BamHⅠ,所以只能在两种引物的一端分别加上HindⅢ和PstⅠ两种限制酶的识别序列。(2)因BamHⅠ限制酶的识别序列为六个碱基序列,且切割位点在G与G之间,产生的黏性末端是GATC—,根据碱基互补配对原则可推测出BamHⅠ的识别序列是—GGATCC—,Sau3AⅠ酶切的DNA末端与BamHⅠ酶的相同,两种酶切末端可以相连,相连后能否被BamHⅠ酶识别取决于Sau3AⅠ酶切产生的黏性末端后一位的碱基对是否是GC碱基对,如果是,则可以被BamHⅠ识别;如果不是,则不能。(3)分析图2和图3,抗原基因与备选质粒整合后会破坏标记基因①,受体细胞同时具备标记基因①和标记基因②所决定的性状,即受体细胞中同时具有标记基因①和标记基因②,且均能表达,所以极有可能是备选质粒本身被导入受体细胞,而目的基因没有。(4)对温度(冷链运输)要求上,蛋白质类疫苗需要在低温下储存,以免破坏蛋白质的空间结构,造成失活;而对DNA疫苗而言,其具有更高的热稳定性。
29.(11分)(2021全国乙)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性核酸内切酶的切割位点如图所示。
回答下列问题:
(1)常用的DNA连接酶有E·cli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中 酶切割后的 DNA片段可以用E·cli DNA连接酶连接。上图中 酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能 ;质粒DNA分子上有 ,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是 。
(4)表达载体含有启动子,启动子是指

。
答案(1)EcRⅠ、PstⅠ EcRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcRⅤ (2)磷酸二酯键 (3)自我复制 一个至多个限制酶切割位点 用含有该种抗生素的培养基培养宿主细胞,能存活的细胞含有质粒载体 (4)一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位
解析(1)E·cli DNA连接酶只能连接黏性末端,故EcRⅠ、PstⅠ酶切割后的DNA片段可以用E·cli DNA连接酶连接;T4 DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端,故EcRⅠ、SmaⅠ、PstⅠ、EcRⅤ酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。(2)DNA连接酶可催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成磷酸二酯键。(3)复制原点可以确保质粒在受体细胞中能自我复制。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点,酶切后可以产生不同的末端,便于外源DNA插入。标记基因有助于筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是用含有该种抗生素的培养基培养宿主细胞,不含质粒载体的细胞被抗生素杀死,能存活的细胞含有质粒载体。(4)启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位。探针
乳腺细胞
口腔上皮细胞
蹄部细胞
乳腺蛋白
基因探针
出现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
人干扰素
基因探针
出现杂交带
出现杂交带
出现杂交带
胰岛素基
因探针
未现杂交带
未现杂交带
未现杂交带
酶a切割产物长度(bp)
酶b再次切割产物长度(bp)
2 100;1 400;1 000;500
1 900;200;800;600;1 000;500