第2节 基因工程的基本操作程序专项练习

脱氧核苷三磷酸（dNTP）和双脱氧核苷三磷酸（ddNTP、ddN—P_α~P_β~P_γ）结构类似，两者的区别是ddNTP脱氧核糖第3位碳原子上的羟基被氢原子取代。DNA复制时，ddNTP可以与dNTP竞争核苷酸链延长位点，并终止DNA片段的延伸。现有一些序列为5’—GCCTAAGATCGTA—3’的DNA分子单链片段，拟通过PCR获得被32P标记且3’端为碱基A的不同长度的子链DNA。在反应管中加入单链模板、引物、底物、TaqDNA聚合酶、Mg²⁺及缓冲溶液。下列叙述正确的是
A．反应底物是dCTP、dGTP、dTTP和γ位³²P标记的ddATP
B．TaqDNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，并需要Mg2+激活
C．ddNTP与dNTP竞争脱氧核苷酸链的3’末端和5’末端
D．实验中可得到4种不同长度被³²P标记且3’端为碱基A的子链DNA

CRISPR/Cas9是一种由RNA指导的，利用Cas9核酸酶对靶向基因进行编辑的技术。CRISPR本质是基因组DNA上的一段特殊序列，它广泛存在于原核生物基因组中，是细菌和古细菌为应对病毒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制，而Cas9则是CRISPR相关核酸酶。该技术原理是一条单链向导RNA引导核酸酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。具体过程是通过设计“向导”RNA中20个碱基的识别序列，实现对目标DNA上某个特定位置的切割或特定DNA片段的添加，如下图所示。下列相关叙述正确的是
 
A. Cas9相当于基因工程中的限制酶，具有识别特定脱氧核苷酸序列并使每一条链中特定部位断开的功能
B. 若用Cas9切开后添加特定的DNA片段，需要DNA聚合酶和DNA连接酶
C. “向导”RNA可在解旋酶和RNA聚合酶的催化下合成
D. Cas9能通过专一性破坏双链DNA分子中的磷酸二酯键来切割DNA分子

乳酸菌是乳酸的传统生产菌，但耐酸能力较差，影响产量；酿酒酵母耐酸能力较强，但不产生乳酸。研究者将乳酸菌内催化乳酸生成的乳酸脱氢酶基因（LDH）导入酿酒酵母，获得能产生乳酸的酵母工程菌株。下图为通过双酶切构建重组质粒的过程。GTG为原核生物偏好的起始密码子编码序列，ATG为真核生物偏好的起始密码子编码序列。下列说法正确的是

白细胞介素­2(IL­2)参与移植排斥反应，是免疫调节因子，对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。科研人员将含IL­2基因的DNA片段和质粒pPIC9K(部分结构如图所示)构建成重组质粒，并导入酵母菌GS115(组氨酸缺陷菌株)中，筛选到了能分泌IL­2的工程菌株。下列叙述错误的是

胆汁盐水解酶(BSH)对治疗小鼠糖尿病有明显的效果。天然大肠杆菌对外来DNA的入侵具有一定的抵抗力。科研人员从实验小鼠的粪便样本中提取出一种遗传上易驯化（对DNA入侵抵抗力弱）的大肠杆菌菌株M，构建BSH基因的表达载体（如下图）并导入菌株M体内，再将菌株M重新导入小鼠肠道。一段时间后，在小鼠的肠道中出现了能持续分泌BSH的大肠杆菌，小鼠糖尿病症状得到缓解。下列叙述错误的是
 
A. 天然大肠杆菌对外来DNA的入侵具有一定抵抗力，可能与细胞内的限制酶有关
B. 构建基因表达载体时，应该选用限制酶B和限制酶C切割质粒和目的基因
C. 转化前常用Ca²⁺处理大肠杆菌，使其处于能吸收外源DNA分子的状态
D. 将转基因菌株M导入小鼠肠道后，BSH基因在其肠道细胞中稳定复制并表达

人类γ基因启动子及其上游的调控序列中存在着BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，γ基因的表达被抑制。为了确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置，科研人员用PCR技术扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，相关信息如图所示。下列有关叙述错误的是：

A.为将扩增后的产物定向插入载体,指导荧光蛋白基因表达，需用MunI和XhoI处理载体
B.从产物扩增到载体构建完成的整个过程需构建7种载体
C.将构建的载体导人去除BCLIIA基因的受体细胞,可能出现含F1与R扩增产物的受体细胞无荧光，而含F2－F7与R扩增产物的受体细胞有荧光
D.向培养液中添加适量的雌激素，可导致部分受体细胞不再有荧光

荧光定量PCR技术可定量检测样本中DNA含量，用于病毒检测。其原理是在PCR反应体系中加入引物的同时，加入与某条模板链互补的荧光探针。当耐高温的DNA聚合酶催化子链延伸至探针处会水解探针，使荧光监测系统接收到荧光信号，即每扩增一次，就有一个荧光分子生成(如图)。通过实时检测荧光信号强度，可得Ct值(荧光信号达到设定阈值时所经历的循环次数)。下列相关叙述错误的是
 
A．PCR每个循环包括变性、复性(引物和模板结合)、延伸3个阶段
B．耐高温的DNA聚合酶在该反应中的作用是形成磷酸二酯键
C．最终监测的荧光强度与起始时反应管内样本DNA的含量呈正相关
D．Ct值越大表示被检测样本中病毒数目越多，患者危险性更高

限制酶BamHI和BglⅡ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT。研究中用BamHI切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并连接得到重组质粒，下列相关叙述错误的是
A.酶切过程中，需控制好酶浓度、温度和反应时间等因素

B.目的基因经限制酶BamHI切割后形成的黏性末端是-CTAG-

C.分别用两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

红细胞生成素(EPO)是人体内促进红细胞生成的一种糖蛋白，可用于治疗肾衰性贫血等疾病。由于天然EPO来源极为有限，某科研团队采用基因工程培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成EPO。下列有关叙述正确的是
A．构建表达载体时需将EPO基因插入乳腺蛋白基因启动子的下游
B．一般情况下，该转基因羊中的EPO基因只在羊的乳腺细胞中表达
C．用显微注射技术将含EPO基因的表达载体导入羊的乳腺细胞中可合成并提取EPO
D．用PCR扩增人EPO基因时，需要一段已知的EPO基因核苷酸序列

用农杆菌侵染水稻（二倍体）细胞，获得1条染色体上R基因被插入T-DNA的个体T0。T-DNA插入基因的位置如图1所示。T0自交得T1，用P1、P2、P3为引物检测不同T1个体的基因组成情况，如图2所示。图1箭头方向为引物所在子链的延伸方向；R基因被T-DNA插入后，用P1、P2为引物无法完成PCR。下列叙述错误的是
 
A. 该实验中所用的引物P1、P2、P3为短双链核酸
B. R基因被T-DNA插入后导致基因被破坏，可能无法表达相应蛋白
C. 用P1、P2引物进行PCR得到产物的个体均为R基因纯合子
D. 若调查样本量足够大，W、H、M个体的比例约为1:2:1