基因表达载体的构建课后练习(2)

1． 继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：

（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是_______________。

（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_________________中。

（3）通常采用_____________________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组内。

（4）在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的_______________细胞中特异性表达。

（5）为使外源基因在后代长期保持，可将转基因小鼠细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体。该技术称为_____________________。

2． 基因工程中,切割目的基因和载体所用的限制酶及切口必备的特点是（ ）

A．可用不同的限制性内切酶,露出的黏性末端必须相同

B．必须用相同的限制性内切酶,露出的黏性末端可不相同

C．必须用相同的限制性内切酶,露出的黏性末端必须相同

D．可用不同的限制性内切酶,露出不同的黏性末端

3． 科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的卵裂中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花卵裂，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花卵裂，结果长成的植株有抗虫能力。由以上过程推知，作为重组载体应具备的结构是（ ）

A．目的基因、启动子

B．目的基因、终止子

C．目的基因、启动子、终止子

D．目的基因、启动子、终止子、标记基因

4． 阅读如下资料：

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”；科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草。

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溶菌酶的基因进行了改造，使其表达的T4溶菌酶第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。

资料丙：兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体，科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙体内，成功产出兔甲的后代，证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育。

回答下列问题：

(1)资料甲属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用 法。构建基因表达载体常用的工具酶是____和____。在培育有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是 ____。

(2)资料乙中的技术属于____工程的范畴，该工程是指以分子生物学相关理论为基础，通过基因修饰或基因合成，对____进行改造，或制造一种____的技术。在该实例中，引起T4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的____序列发生了改变。

(3)资料丙属于胚胎工程的范畴。胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到____种的、生理状态相同的另一个雌性动物体内，使之继续发育成新个体的技术。在资料丙的实例中，兔甲称为____体，兔乙称为____体。

5． 已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。

回答下列问题：

（1）为了获得丙中蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙中蛋白质的 序列，据此可利用 方法合成目的基因。获得丙中蛋白质的基因还可用基因文库 、 方法。

（2）在利用上述 基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用

酶和 。

（3）将含有 的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗 的危害。

（4）若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子

（填“含有”或“不含”）丙种蛋白质基因。

6． 下列与基因工程载体有关的叙述正确的是（ ）

A．质粒是最常用的载体，在细菌中以独立于拟核之外的方式存在

B．质粒作为载体的原因之一是它为环状，便于切割后与目的基因连接

C．载体中的标记基因可促进目的基因的表达

D．当受体细胞为大肠杆菌时，多种噬菌体均可作为载体，如λ噬菌体和T2噬菌体

7． 科研人员将绿色荧光蛋白（GTP）基因导入金鱼的受精卵中进行有关研究，请回答：

（1）上述过程中的 GTP 基因称为 , 该基因可由 mRNA 形成。

（2）已知 GTP 基因的 DNA 两端分别有 EcoR I、Sma I切割位点，切割下来的 GTP 基因含有 末端和 末端。

（3）质粒用 EcoR I、Sma I 切割之后，需用 将 GTP 基因与其连接形成重组质粒。

（4）GTP 基因重组质粒导入受精卵通常用 法，受精卵经过卵裂、桑椹胚、 、原肠胚等阶段发育为胚 胎。紫外光下观 察，可以看到转基因鱼发光部位存在差 异，其原因是 。

（5）构建重组质粒时，可用 GTP 代替抗氨苄青霉素基因作为 。

8． 科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关说法正确的是（ ）

A．质粒是一种能够自我复制的小型细胞器

B．通过该方法获得的抗枯萎病金花茶，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因

C．质粒都含有抗性基因，该基因常常作为标记基因

D．为保证金花茶植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞

9． 关于基因工程的叙述，正确的是（ ）

A．DNA连接酶只将两个黏性末端连接起来

B．常使用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等

C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞内

D．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变

10． 不属于基因工程方法生产的药物是（ ）

A．干扰素 B．白细胞介素 C．人参皂甙干粉 D．乙肝疫苗

参考答案：

1． 答案： （1）显微注射法 （2）受精卵

（3）DNA分子杂交 （4）膀胱上皮

（5）核移植（或克隆）

解析： 本题以膀胱生物反应器为依托考查基因工程中目的基因的导入、表达和检测等问题。

（1）将目的基因导入不同的受体细胞采用的方法不同，如将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法，将目的基因导入动物细胞常采用显微注射法。

（2）动物细胞的受精卵具有全能性，受精卵形成的生物体的每一个体细胞都有目的基因。

（3）基因工程中检测目的基因是否导入受体细胞主要利用DNA分子杂交技术，检测目的基因是否表达可用抗原—抗体杂交法，或进行个体生物学水平的鉴定。

（4）解答本小题的关键是明确题干提供的信息，即膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，因此在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的膀胱上皮细胞中特异性表达。

（5）将转基因小鼠细胞的细胞核转入去核的卵细胞中构成重组细胞，使其发育成与供体具有相同性状的个体，该技术称为克隆。

2． 答案： A

解析： 黏性末端之间,只要切口处伸出的核苷酸间存在互补关系,就能在DNA连接酶的作用下连接起来。虽然不同限制性内切酶识别的序列和切点是不同的,但是形成的黏性末端却可能是相同的,存在着互补关系,因此在DNA连接酶的作用下是可以连接起来的。

3． 答案： D

解析： 基因表达载体的构建是基因工程的基本步骤也是核心，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用。重组载体组成应有：目的基因、启动子、终止子和标记基因。

4． 答案： (1)显微注射 限制性内切酶 DNA连接酶 农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中

(2)蛋白质 现有的蛋白质 新蛋白质 氨基酸

(3)同 供 受

解析： (1)将目的基因导入动物细胞常用显微注射法；构建基因表达载体需要限制性内切酶对目的基因所在的DNA和载体进行切割，还需要DNA连接酶将目的基因与载体结合；农杆菌中的Ti质粒上的T－DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，故可用农杆菌感染植物，将目的基因导入植物细胞。(2)资料乙中的技术属于蛋白质工程的范畴，通过改造基因，对T4溶菌酶这种蛋白质进行了改造，使组成该酶的氨基酸序列发生了改变，从而提高了T4溶菌酶的耐热性。(3)由于同一物种的生理特性相同，因此进行胚胎移植时，受体与供体物种相同，易于成功；兔甲是供胚胎的个体，称为供体，兔乙是接受胚胎的个体，称为受体。

5． 答案： （1）基因 化学 PCR

（2）丙中蛋白质 限制 DNA连接

（3）重组质粒 乙种昆虫 （4）不含

6． 答案： A

解析： 质粒是细菌细胞质中的环状DNA，通常作为基因工程载体，故A正确。质粒作为载体的原因：能自我复制，具有一个至多个限制酶切割位点，有特定标记基因，故B错。载体中的标记基因能够表达特定性状，供重组DNA的鉴定和选择，故D错。

7． 答案： （1）目的基因 反转录

（2）黏性 平

（3）DNA 连接酶

（4）显微注射 囊胚 基因选择性表达

（5）标记基因

解析： （1）科研人员将绿色荧光蛋白（GTP）基因导入金鱼的受精卵中进行有关研究，那么GTP基因就是目的基因，可以通过以mRNA为模板逆转录获得DNA。

（2）EcoR I酶切割后露出黏性末端，Sma I限制酶切割后露出平末端。

（3）用DNA连接酶可以把目的基因和运载体连接起来。

（4）把目的基因导入动物细胞的受精卵常常采用显微注射法，胚胎发育包括受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚等阶段发育成胚胎；紫外光下，金鱼体内发光部位有差异，说明该基因表达的部位不同，即基因的选择性表达。

（5）构建基因表达载体时，常常采用抗生素抗性基因作标记基因。

8． 答案： B

解析： 质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性的作用；并非两者基因结构相同，而是因为二者的遗传物质都是DNA，并且表达方式相同；植物体细胞也可作为受体使用。 花粉是减数分裂后的产物，因此有的花粉是不带有抗性基因的。所以B选项正确。

9． 答案： B

10． 答案： C