基因工程习题及解析

基因工程

（2011年江苏卷）33．（8分）请回答基因工程方面的有关问题：

(1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理

与细胞内DNA复制类似（如下图所示）。

图中引物为单链DNA片段，它是子链合

成延伸的基础。

①从理论上推测，第四轮循环产物中含有

引物A的DNA片段所占的比例为▲。

②在第▲轮循环产物中开始出现两条

脱氧核苷酸链等长的DNA片段。

(2)设计引物是PCR技术关键步骤之一。

某同学设计的两组引物（只标注了部分碱

基序列）都不合理（如下图），请分别说明理由。

①第1组：▲；②第2组：▲。

(3) PCR反应体系中含有热稳定DNA聚合酶，下面的表达式不能正确反映DNA聚合酶的功能，这是因为▲。

(4)用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如下图(1 kb 即1000个碱基对)，请在答题卡的指定位置画出质粒上EcoRV、Mbol的切割位点。

33．（8分）

(1)①15/16 ②三

(2)①引物I和引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效

②引物I’自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失效

(3) DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结

合到双链DNA片段的引物链上

(4)见右图

（11年北京卷）31.（16分）

T-DNA可能随机插入植物基因组内，导致被插入基因发生突变。用此方法诱导拟南芥产生突变体的过程如下：种植野生型拟南芥，待植物形成花蕾时，将地上部分浸入农杆菌（其中的T-DNA上带有抗除草剂基因）悬浮液中以实现转化。在适宜条件下培养，收获种子（称为T1代）。

（1）为促进植株侧枝发育以形成更多的花蕾，需要去除，因为后者产生的会抑制侧芽的生长。

代播种在含的培养基上生长，成熟后自（2）为筛选出已转化的个体，需将T

1

代）。

交，收获种子（称为T

2

代播种在含的培养基上，获得（3）为筛选出具有抗盐性状的突变体，需将T

2

所需个体。

（4）经过多代种植获得能稳定遗传的抗盐突变体。为确定抗盐性状是否由单基因突变引起，需将该突变体与植株进行杂交，再自交代后统计性状分离比。

（5）若上述T-DNA的插入造成了基因功能丧失，

从该突变体的表现型可以推测野生型基因的存在导致植物的抗盐性。

（6）根据T-DNA的已知序列，利用PCR技术可以扩增出被插入的基因片段。

其过程是：提取植株的DNA，用限制酶处理后，再用将获得

的DNA片段连接成环（如右图）以此为模板，从图中A、B、C、D四种单链

DNA片断中选取作为引物进行扩增，得到的片断将用于获取该基因的全序列信息。答案：31（16分）

（1）顶芽生长素

（2）（一定浓度的）除草剂

（3）（一定浓度的）盐

（4）野生型 1

（降低

（6）突变体DNA连接酶B、C

（2011年安徽卷）31.（21分）Ⅱ.（9分）家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。

(1)进行转基因操作前，需用___________酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞。

(2)为使干扰素基因在家蚕细胞中高效表达，需要把来自cDNA文库的干扰素基因片段正确插入表达载体的_________和___________之间。

(3)采用PCR技术可验证干扰素基因是否已经导入家蚕细胞。改PCR反应体系的主要成分应该包含：扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA、_____________和_________________。

(4)利用生物反应器培养家蚕细胞时，的细胞会产生接触抑制。通常将多孔的中空薄壁小玻璃珠放入反应器中，这样可以_________________增加培养的细胞数量，也有利于空气交换。答案：（1）胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）（2）启动子终止子（3）TaqDNA聚合酶对干扰素基因特异性的DNA引物对（4）增大细胞贴壁生长的附着面积

解析：考查的知识点为动物细胞培养和基因工程.

(1)为了使组织分散开为单个细胞通常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。

(2)启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端。

(3)PCR反应体系的主要成分应扩增缓冲液（含Mg2+）、水，4种脱氧核糖苷酸、模板DNA 、TaqDNA聚合酶、两种引物。

(4)细胞离体培养时通常表现出：贴壁生长和接触抑制，多孔的中空薄壁小玻璃珠能增大贴壁生长的附着面积，增加培养的细胞数量.

（11天津理综卷）6、某致病基因h位于X染色体上，该基因和正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的片段（如图1，bp表示碱基对），据此可进行基因诊断。图2为某家庭病的遗传系谱。

下列叙述错误的是

A h基因特定序列中Bcl 1酶切位点的消失是碱基序列改变的结果

B II-1的基因诊断中只出现142bp片段，其致病基因来自母亲

C II-2的基因诊断中出现142bp，99bp和43bp三个片段，其基因型为X H X h

D II-3的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现142bp片段的概率为1/2.

答案：D

（11年四川卷）5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是

A过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序

B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，

C过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选

D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达

答案：B

解析：过程1获得的目的基因已不含非编码区和内含子，因此不能用于比目鱼基因组测序，因此A错。导入农杆菌是为了扩增和更易导入蕃茄细胞，C错。DNA探针技术不能检测基因是否完全表达，目的基因的完全表达应该检测表达产物蛋白质，D错。

（2011年浙江卷）6、ada（酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷

酸脱氨酶。下列叙述错误

．．的是

A. 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒

B. 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点

C. 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada

D. 每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子

答案：C

（11年重庆卷）31. （16分）拟南芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）,下图是利用该突变体验证油菜种皮颜色基因(T n)功能的流程示意图。

（1）与拟南芥t基因的mRNA相比，若油菜T n基因的mRNA中UGA变为ＡＧＡ，其末端序列成为“－ＡＧＣＧＣＧＡＣＣＡＧＡＡＣＵＣＵＡＡ”，则T n比ｔ多编码个氨基

酸（起始密码子位置相同，ＵＧＡ、ＵＡＡ为终止密码子）。

（２）图中①应为。若②不能在含抗生素Ｋａｎ的培养基上生长，则原因

T基因与拟南芥T基因的功能相是 .若③的种皮颜色为，则说明油菜

n

同。

T基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则③中进行减数分裂（3）假设该油菜

n

的细胞在联会时的基因为；同时，③的叶片卷曲（叶片正常对叶片卷曲为显性，且与种皮性状独立遗传），用它与种皮深褐色、叶片正常的双杂合体拟南芥杂交，其后代中所占比列最小的个体表现为；取③的茎尖培养成16颗植珠，其性状通常（填不变或改变）。

（4）所得的转基因拟南芥与野生型拟南芥（填是或者不是）同一个物种。

答案：31.（16分）

（1）2

（2）重组质粒（重组DNA分子）重组质粒未导入深褐色

（3）TnTntt；黄色正常、黄色卷曲；不变

（4）是

解析：

通过对基因工程和遗传知识相结合来考查学生对该部分知识的掌握，属中档题，较难。

油菜T n基因的mRNA中UGA变为AGA，而末端序列为“——AGCGCGACCAGACUCUAA——”，在拟南芥中的UGA本是终止密码子不编码氨基酸，而在油菜中变为AGA可编码一个氨基酸，而CUC还可编码一个氨基酸，直到UAA终止密码子不编码氨基酸。

假设油菜T n基因连接到拟南芥染色体并替换其是一个t基因，注意拟南芥是指实验有的突变体tt，所以③转基因拟南芥基因型为T n t，减数分裂联会时形成四分体是由于染色体进行了复制，基因也进行了复制，因而基因型为T n T n t t。

设③转基因拟南芥的叶片卷曲与正常叶是由B、b基因控制，正常叶为显性，而该对性状与种皮性状为独立遗传，则这两对性状遵循基因的分离与自由组合定律。则：

③转基因拟南芥╳双杂合拟南芥

T n tbb TtBb

进行逐对分析：T n t╳Tt 1/4T n T、1/4T n t、1/4 Tt 、1/4tt

由于T n和T的功能相同，所以表示为3/4T--（深褐色）、1/4tt（黄色）

bb╳Bb 1/2 Bb（正常叶）、1/2 bb（卷曲叶）

所以后代中有四种表现型；

3/8种皮深褐色正常叶；3/8种皮深褐色卷曲叶

1/8种皮黄色正常叶；1/8种皮黄色卷曲叶

取③转基因拟南芥的茎尖培养为植物组织培养为无性生殖，所以后代性一般不变。（排除基因突变）

由上可知所得③转基因拟南芥T n t和野生型拟南芥TT两个品种相当于发生基因突变，没有隔离，能杂交产生可育后代，因此是同一个种。

此套题难度不大，考查识记的偏多，理解推理分析较少，而填空题中类似判断题型的填空又多，降低了难度，而不能很好考查学生能力，区分度不明显。

（11年广东卷）27.（16分）

登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。

（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的

细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出、和。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是，F2群体中A基因频率是。

（3）将S基因分别插入到A、B基因的紧邻位

置（如图11），将该纯合的转基因雄蚊释放

到野生群体中，群体中蚊子体内病毒的

平均数目会逐代，原因是。

27、答案：（1）受精卵S基因、由S基因转录的

mRNA S蛋白

（2）50% 60%

（3）减少S基因表达的S蛋白会抑制登革热病毒复制

（11年山东卷）35.（8分）【生物—现代生物科技专题】

人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。

（1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外，还可以从处死的雌鼠________中获取。

（2）图中的高血压相关基因作为__________，质粒作为_________,二者需用________切割后连接成重组载体，该过程与质粒上含有________有关。

（3）子代大鼠如果________和__________，即可分别在水平上说明高血压相关基因已成

功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。

（4）在上述转基因大鼠的培育过程中，所用到的主要胚胎工程技术是___________、早期胚胎培养和胚胎移植。

答案：（1）卵巢

（2）目的基因载体同种限制性核酸内切酶（或同种限制酶）

限制酶切割位点

（3）检测到体内有相关蛋白出现高血压

（4）体外受精