内容正文:
第2节 基因工程的基本操作程序
基础巩固
1.基因工程的基本操作步骤如图所示,其中甲、乙、丙表示结构,①表示过程。下列相关叙述正确的是( C )
A.甲、乙分别表示含有抗性基因的质粒、受体细胞
B.①过程表示用有抗生素的培养基筛选含目的基因的受体细胞
C.丙可以是单细胞、器官、植物或动物等
D.若要使丙表达人的蛋白质,则乙是能分裂的人体细胞
解析:甲为载体,可能是质粒,也可能是噬菌体或动植物病毒;①为筛选含有目的基因的受体细胞的过程,由于标记基因不一定是抗性基因,因此该过程不一定是用含有抗生素的培养基来筛选含目的基因的受体细胞,也可能是通过荧光标记来筛选含目的基因的受体细胞;若要使丙表达人的蛋白质,则乙应该是其他生物的细胞。
2.为了增加菊花花色类型,研究者从其他植物中克隆出花色基因C(图甲),拟将其与质粒(图乙)重组,再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是 ( C )
A.用限制性内切核酸酶EcoRⅠ和DNA连接酶构建重组质粒
B.用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞
C.在培养基中添加卡那霉素,筛选被转化的菊花细胞
D.用PCR等技术检测C基因是否整合到菊花染色体上
解析:目的基因C和质粒都有可被EcoR Ⅰ切割的酶切位点,另外需要DNA连接酶将切好的目的基因和质粒连接起来;愈伤组织全能性较高,是理想的植物受体细胞,将C基因插入到农杆菌的Ti质粒的TDNA上,之后再用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织,将C基因导入细胞染色体DNA上;质粒中含有潮霉素抗性基因,因此选择培养基中应该加入潮霉素;使用PCR等技术可检测目的基因是否整合到受体染色体上。
3.利用基因工程技术将目的基因导入相应生物体内使之表达,可以得到人们所需要的产品。下列选项中,不可能的是( C )
选项
目的基因
导入方法
受体细胞
表达
产物
A
植物蛋白酶抑制剂基因
农杆菌转化法
棉花叶肉
细胞
植物蛋白酶抑制剂
B
鱼抗冻蛋白基因
农杆菌转化法
番茄叶肉
细胞
鱼抗冻蛋白
C
人生长激素基因
显微注射法
绵羊成熟红细胞
生长
激素
D
人干扰素
基因
Ca2+处理法
大肠杆菌工程菌细胞
人干
扰素
解析:转基因动物的受体细胞一般是受精卵,且绵羊成熟红细胞不具有细胞核、核糖体、内质网等,无法表达分泌蛋白。
4.要检测受体 DNA 中是否成功插入了目的基因,需要用基因探针,这里的基因探针是指( B )
A.用于检测疾病的医疗器械
B.带标记的与目的基因互补的核酸序列
C.带标记的蛋白质分子
D.人工合成的免疫球蛋白
解析:基因探针是指用放射性同位素或荧光分子标记的与目的基因互补的核酸序列,利用碱基互补配对原则,检测目的基因是否导入受体细胞的DNA中。
5.限制性内切核酸酶能识别特定的DNA序列并进行剪切,不同的限制性内切核酸酶可以对不同的核苷酸序列进行剪切。现用3种不同的限制性内切核酸酶对一个6.2 kb(千碱基对)大小的线性DNA进行剪切后,用琼脂糖凝胶电泳分离各核酸片段,实验结果见下表。3种不同的限制性内切核酸酶在此DNA片段上的切点位置是图中的( D )
解析:限制性内切核酸酶具有特异性,一种限制性内切核酸酶只能识别特定的DNA序列并进行剪切,且不同的限制性内切核酸酶可以对不同的核苷酸序列进行剪切。根据表格可知,A酶有2个切点、B酶有1个切点、C酶有2个切点。D选项三种酶切割后形成的片段长度与表中数据相符。
6.在基因工程操作中,科研人员利用识别两种不同序列的限制酶(R1和R2)处理基因表达载体,进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,结果如图所示。以下相关叙述不正确的是( D )
A.该载体最可能为环状DNA分子
B.两种限制酶在载体上各有一个酶切位点
C.限制酶R1与R2的酶切位点最短相距约200 bp
D.限制酶切割时会导致作用位点的氢键和肽键断裂
解析:当仅用一种限制酶切割载体时,仅产生一种长度约为800 bp的DNA片段,因此该载体最有可能为环状DNA分子;两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段,所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点;两种限制酶同时切割时则产生长度约为600 bp和200 bp的两种DNA片段,所以两种限制酶的酶切位点最短相距约200 bp;限制酶切割DNA分子,破坏的是作用位点的磷酸二酯键。
7.已知绿色荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光。将某病毒的外壳蛋白(L1)基因与GFP基因连接,构建L1GFP融合基因,再将融合基因与质粒连接构建如图所示表达载体。图中限制酶E1~E4处理产生的黏性末端均不相同。下列叙述不正确的是( D )
A.构建L1GFP融合基因需要用到E1、E2、E4三种限制酶
B.E1、E4双酶切可确保L1GFP融合