大学遗传学上册《现代遗传学技术》练习题

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本单元考点（5 个）

PCR及测序技术原理基因编辑技术（CRISPR/Cas9）分子标记与基因组分析转基因技术及其应用遗传学数据库与生物信息学工具

本单元练习题（18 题）

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1. 某研究团队拟将抗虫基因Bt转入水稻，先用限制酶切割含Bt基因的DNA和Ti质粒，再用DNA连接酶构建重组质粒，导入农杆菌后感染水稻愈伤组织。下列关于该转基因流程的叙述，正确的是：A. 重组质粒需将Bt基因插入Ti质粒的T-DNA区段，才能整合到水稻基因组中　B. Bt基因只要导入水稻细胞就能正常表达出抗虫蛋白　C. DNA连接酶可随机连接任意两个DNA片段，无需相同的黏性末端　D. 农杆菌转化法也适用于动物受精卵的基因导入，且效率最高

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2. 某实验室拟让转化的抗病基因只在植物根中特异性表达。研究人员将该目的基因插入载体时，需要选择合适的调控元件并核实外源基因可正常翻译。下列分析正确的是：A. 只要目的基因整合进植物基因组，就必然高效表达出抗病蛋白　B. 应将目的基因与根特异性启动子连接，启动子驱动基因在根中转录　C. 启动子的选择与基因表达部位无关，任意启动子均可实现根中特异表达　D. 目的基因导入受体细胞后无需转录即可直接翻译出蛋白质

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3. 研究者拟将耐盐基因AtSOS1转入杨树以提高其耐盐性。实验流程为：以含AtSOS1基因的cDNA为模板，用PCR扩增目的基因，经限制酶切割后与同样酶切的植物表达载体连接，构建重组质粒；随后将重组质粒导入农杆菌，通过农杆菌介导法转化杨树愈伤组织，再经激素诱导分化获得再生植株。下列关于该转基因流程的叙述，正确的是：A. PCR扩增目的基因时，引物应与AtSOS1基因的编码链完全相同 B. 农杆菌转化时，Ti质粒的T-DNA片段可将AtSOS1基因整合到杨树基因组中 C. 重组质粒需用限制酶切割目的基因两侧和载体，所用酶切割后产生的黏性末端不必互补 D. 检测杨树是否耐盐增强，只需检测AtSOS1基因是否整合到基因组即可

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4. 在动物转基因研究中，科研人员将编码人胰岛素的目的基因与载体连接构建重组DNA分子，通过显微注射法导入小鼠受精卵，再移植入代孕母鼠体内获得转基因小鼠。下列关于该转基因技术及其应用的叙述，正确的是：A. 显微注射法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法　B. 转基因小鼠体内所有细胞都携带目的基因，因为导入发生在受精卵时期　C. 目的基因无需与调控序列连接即可在小鼠体内高效表达　D. 获得转基因小鼠即表明目的基因必然在小鼠体内稳定遗传给后代

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5. 某研究团队利用农杆菌Ti质粒介导法将抗逆基因转入拟南芥。构建重组质粒时，用限制酶EcoRⅠ切割目的基因和质粒，EcoRⅠ的识别序列为GAATTC（5'→3'），在其识别序列内交错切割产生黏性末端。则每个切点产生的黏性末端单链序列（5'→3'）为____，用该酶连接构建的重组质粒中，目的基因两端与质粒连接处的序列特点是：被切开的两侧DNA经DNA连接酶连接后____（填“可恢复原识别序列”或“不能恢复原识别序列”）。

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6. 某研究生从酵母中克隆到一段新序列，希望判断它是否与已知基因同源，最合适的做法是：将该序列提交数据库进行序列相似性搜索。他应当使用的工具及查询依据分别是：A. 用 BLAST 在 GenBank 等序列数据库中进行搜索　B. 用 UCSC Genome Browser 直接浏览该序列的物理图谱位置　C. 用 NCBI 的 PubMed 文献数据库检索相关论文标题　D. 用 OMIM 数据库查询该序列对应的人类遗传病表型

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7. 在植物转基因实验中，将目的基因与载体连接后导入农杆菌，再通过农杆菌介导法转化植物细胞。下列关于该转基因过程及其应用的叙述，正确的是：A. 农杆菌Ti质粒的T-DNA片段可将目的基因整合到植物细胞染色体DNA上　B. 目的基因导入植物细胞后一定会自发高效表达，无需任何调控元件　C. 农杆菌介导法只能用于单子叶植物的转基因　D. 转基因过程中目的基因不需要与载体连接即可直接整合

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8. 将目的基因与载体DNA在体外连接构建重组DNA分子，再导入受体细胞并使其表达，这一整套技术称为____技术。该技术中常用的细菌载体是质粒，最常用的导入植物细胞的方法是农杆菌介导法。

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9. 下列关于分子遗传标记的叙述中，正确的是哪一项？A. RFLP标记利用限制性内切酶酶切位点差异揭示DNA多态性 B. SSR标记的重复单元越长，个体间多态性必然越低 C. SNP标记在每个位点上通常有多个等位形式，多态性高于微卫星 D. 分子标记必须依赖表型观察才能区分不同基因型

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10. 研究者在水稻中发现一个与花色相关的候选序列，需综合运用生物信息学工具开展分析：第一步，将该序列在 NCBI 数据库中进行 BLAST 搜索以判断是否与已知基因同源；第二步，希望预测该序列编码蛋白是否具有跨膜结构域；第三步，若确认其为新基因，拟申请在公共核酸数据库中登记该序列。下列关于各步骤所用工具或数据库的对应关系，完全正确的是：第一步用 BLASTN，第二步用 TMHMM，第三步提交 GenBank。 A. 三步工具或数据库全部对应正确 B. 仅第一步对应正确 C. 仅第二步对应正确 D. 第三步应提交 PDB，而非 GenBank

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11. 在CRISPR/Cas9基因编辑中，sgRNA引导Cas9蛋白识别靶序列并切割，其靶位点旁必须存在PAM序列（常为5'-NGG-3'）；Cas9切割DNA产生双链断裂后，若通过非同源末端连接（NHEJ）修复，可能造成碱基的插入或缺失。某编码基因的靶位点位于编码区内，若NHEJ修复导致该处恰好缺失3个碱基，则突变后蛋白的氨基酸序列阅读框____（填“发生移码”或“不变”）；若缺失2个碱基，则阅读框____（填“发生移码”或“不变”）。

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12. 设计一对引物用于PCR扩增，其中正向引物为18 nt的寡核苷酸，其碱基组成中G+C含量占50%。按经验公式Tm = 4×(G+C碱基数) + 2×(A+T碱基数)（单位：℃）估算该引物的解链温度，则Tm约为____℃。

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13. PCR每一轮循环包括变性、复性和延伸三个步骤，其中变性阶段通过加热使双链DNA之间的____键断裂，解链为单链模板；延伸阶段在DNA聚合酶催化下，以____为原料，沿引物3'端合成新的DNA链。

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14. 在CRISPR/Cas9基因编辑系统中，负责识别并切割靶DNA双链的蛋白是____，而引导其定位到目标序列的关键RNA分子是____；该系统能否切割靶位点还取决于靶序列旁是否存在短的特征序列，称为____序列。

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15. 某实验室欲利用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠某致病基因。设计sgRNA时，在目标序列一侧找到一段20 bp的靶序列（5'-AGGTCCATGTTACGGATCGA-3'），其紧邻下游（3'端）恰好存在PAM序列5'-TGG-3'。请回答：Cas9蛋白识别并结合该位点的关键序列特征是靶序列旁必须存在____序列；sgRNA与靶序列配对的碱基数为____；若用该系统敲入外源片段，需依赖细胞的____修复途径（填HDR或NHEJ）。

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16. 某研究者获得一段小麦的蛋白质序列，欲检索数据库中与其同源的已知蛋白。他应选用 NCBI BLAST 家族中的____程序；若改用核酸序列在核酸库中检索，则应选用____程序。

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17. 研究者利用两种分子标记对某作物抗旱基因进行定位：标记M1为SSR标记，标记M2为RFLP标记。下列相关叙述正确的是 A. M1的位点多态性来源于限制酶切位点的碱基差异 B. M2的多态性可通过酶切片段长度差异经电泳检测 C. M1共显性遗传，但不能区分纯合与杂合个体 D. 重组值越大，标记与抗旱基因的连锁越紧密

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18. 某课题组获得一段与拟南芥抗旱相关的候选cDNA序列，拟开展系统的生物信息学分析。第一步，为判断该序列是否编码蛋白，应使用在线工具对____（填写：核酸或蛋白）序列进行开放阅读框预测；第二步，为预测其编码蛋白的功能结构域，应将该蛋白序列提交至____数据库进行保守结构域搜索；第三步，若已知多个物种中同源蛋白的序列，构建系统发生树推断进化关系时，最常用的建树算法之一是____法（写一种即可）。

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