1、- 1 -基因工程的应用一、选择题1我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入 Bt 毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )ABt 毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的BBt 毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中C培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D用 DNA 聚合酶连接经切割的 Bt 毒蛋白基因和载体解析：选 D Bt 毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因；Bt 毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中；培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验，以在个体水平检测目的基因的表达；切割得到的 Bt 毒蛋白基因和载体的连接是靠 DNA 连接酶来完成的。
2、2下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( )A动物基因结构与人类基因结构相同B乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的C可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物D乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用解析：选 B 乳腺生物反应器生产的药物在自然界中可以找到，只不过在转基因动物体内更容易提取到较大量的药物。3以下说法正确的是( )A用基因工程培育的抗虫棉能抗所有害虫B基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物C基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物D科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
3、解析：选 C 基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害。基因工程用于畜牧业是要获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物的氨基酸含量。4玫瑰有 5 000 多年的人工栽培历史，迄今已培育出 2 500 多个品种。玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物 3,5氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是( )A蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡和叶绿体中- 2 -B培育蓝玫瑰用到的工具酶是限制性内切酶和 DNA 连接
4、酶C蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素D蓝玫瑰的培育成功意味着人类创造了一个新的物种解析：选 B 蓝色翠雀花素分布于蓝玫瑰花瓣细胞的液泡中，叶绿体中为光合色素；日本科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，该过程为转基因工程操作，用到的工具酶是限制性内切酶和 DNA 连接酶；蓝色素基因在玫瑰花瓣细胞中能控制合成蓝色翠雀花素，在其他细胞中没有表达；蓝玫瑰仅仅是转入了一个外源的基因，与其他的玫瑰未产生生殖隔离，没有产生新的物种。5应用基因工程的方法，可将酵母菌制造成“工程菌” ，用于生产乙肝疫苗，在制造该“工程菌”时，应向酵母菌中导入( )A乙肝病毒的表面抗
5、原B抗乙肝病毒抗体的基因C抗乙肝病毒的抗体D乙肝病毒的表面抗原的基因解析：选 D 利用基因工程生产乙肝疫苗时，应该向酵母菌中导入乙肝病毒的表面抗原基因。6下列关于基因治疗的说法正确的是( )A基因治疗只能治疗一些传染病，如艾滋病B基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因C基因治疗的主要原理是引入健康基因并使之表达D基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段解析：选 C 基因治疗是指将健康基因导入有缺陷的细胞内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。基因治疗不能治疗传染病。7中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类
6、母乳极其类似的奶制品。下列叙述正确的是( )该技术将导致定向变异 DNA 连接酶将目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 受精卵是理想的受体A BC D解析：选 D 基因工程技术将导致定向变异，正确；DNA 连接酶的作用部位为磷酸二酯键，在基因工程中将目的基因和载体黏性末端的磷酸二酯键连接起来，错误；根据氨基酸的密码子表，由蛋白质中的氨基酸序列可推测目的基因的碱基序列，为合成目的基因提供资料，正确；动物体细胞的全能性受到限制，受精卵是理想的受体，正确。8科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法- 3 -培育出了汞吸收
7、能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法，正确的是( )A金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中B为培育出转基因烟草植株，应选择的受体细胞一定是烟草的受精卵C同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具有专一性D转基因烟草与原烟草相比基因组成发生变化，导致两者出现生殖隔离解析：选 A 质粒为基因工程中的载体，目的基因必须借助载体才能导入受体细胞；将目的基因导入植物细胞，可以选择体细胞作为受体细胞；限制酶能识别特定的核苷酸序列，目的基因与质粒具备相同的核苷酸序列，因此具有专一性；与原烟草相比，转基因烟草的基因组成发生变化，但不一定会出现生殖隔离，只有当两者不能杂交或杂交
8、不能产生可育后代时，才出现生殖隔离。9动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品。大致过程如图所示，下列有关说法错误的是( )A通过形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因B通常采用显微注射法C在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物D该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取解析：选 A 要让药用蛋白基因在乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上还必
9、须具有乳腺蛋白基因的启动子等调控组件；转基因动物通常利用的受体细胞是受精卵，采用显微注射技术；只有母牛到达泌乳期，乳腺细胞才会表达相应的药用蛋白基因，乳汁中含有药物；从乳汁里提取药物，优点突出，使动物本身成为“批量生产药物的工厂” 。10 1抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病，患者成年后会出现肺气肿及其他疾病，严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵，最终培育出能在乳腺细胞表达人 1抗胰蛋白酶的转基因羊，从而更容易获得这种酶。- 4 -下列关于该过程的叙述，错误的是( )A载体上绿色荧光蛋白基因(GFP 基因)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞B将目的基
10、因导入羊膀胱细胞中，将会更加容易得到 1抗胰蛋白酶C培养的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因，故该羊有性生殖产生的后代也都能产生 1抗胰蛋白酶D目的基因与载体重组过程需要 DNA 连接酶的催化作用解析：选 C 载体上绿色荧光蛋白基因作为标记基因，可用于筛选含目的基因的受体细胞；将目的基因导入羊膀胱细胞中可制得膀胱生物反应器，获取产品将不受性别和发育时期的限制；基因表达载体的构建需要限制酶和 DNA 连接酶；转基因羊有性生殖产生的后代会发生性状分离，有的子代不再具有转基因生物的特性。二、非选择题11植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低
11、的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的_基因；而 cDNA 文库中含有生物的_基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中_出所需的耐旱基因。(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物_的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的_是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为31 时，则可推测该耐旱基因整合到了_(填“同源染色体的一条上”或“同
12、源染色体的两条上”)。解析：(1)基因组文库含有某种生物的全部基因；cDNA 文库中只含有该种生物的部分基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)由于植物乙的耐旱性低，因此将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物乙的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果呈阳性，再在田间实验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为 31，该比例符合杂合子(Aa)自交后代的结果，则可
13、推测该耐旱基因(A)整合到了同源染色体的一条上。答案：(1)全部 部分 (2)筛选 (3)乙 表达产物 耐旱性 (4)同源染色体的一条上12胰岛素是治疗糖尿病的重要药物。如图是利用大肠杆菌生产人胰岛素的部分过程示- 5 -意图。请据图分析回答下列问题：(1)过程称为_。若将某种生物发育的某个时期的 mRNA 经过程产生的多种互补 DNA 片段与载体结合后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群体称为这种生物的_。(2)_(填“能”或“不能”)用人体皮肤细胞来完成过程，简述理由：_。(3)与基因组文库的基因相比，由过程获得的目的基因中不包含_。(4)在基因工程操作步骤中，获得 A 的步骤称为_，A 的
14、名称是_。(5)若目的基因中有 a 个碱基对，其中鸟嘌呤 b 个，则过程扩增循环 3 次，至少需要提供胸腺嘧啶_个。解析：(1)过程是以 RNA 为模板形成 DNA 的过程，称为反(逆)转录。由于生物个体发育过程中，基因是选择性表达的，因此细胞中的 mRNA 是部分基因转录形成的，则通过反(逆)转录方法合成的目的基因只包含该生物的部分基因，这个受体菌群体叫做这种生物的 cDNA 文库。(2)由于基因的选择性表达，皮肤细胞中的胰岛素基因不表达，不能形成胰岛素 mRNA，故不能用人体皮肤细胞完成过程。(3)与基因组文库的基因相比，由过程获得的目的基因中不包含启动子、内含子。(4)据图示可知，A 的
15、名称是重组质粒或基因表达载体，在基因工程操作步骤中，获得 A 的步骤称为基因表达载体的构建。(5)若目的基因中有 a 个碱基对，其中鸟嘌呤 b 个，胸腺嘧啶的数量为(2 a2 b)/2 a b，则过程扩增循环 3 次，至少提供胸腺嘧啶(2 31)( a b)7( a b)。答案：(1)反(逆)转录 cDNA 文库 (2)不能 皮肤细胞中的胰岛素基因未表达，不能形成胰岛素 mRNA (3)启动子、内含子(或非编码 DNA 片段) (4)基因表达载体的构建 重组质粒(或基因表达载体) (5)7( a b)13青蒿素是治疗疟疾的重要药物。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内
16、所示)，并且发现酵母细胞也能产生合成青蒿素的中间产物 FPP(如图中虚线方框内所示)。结合所学知识，回答下列问题：- 6 -(1)疟疾俗称“打摆子” ，是由疟原虫引起的疾病。当疟原虫寄生在人体中时，会引起人的免疫反应，使_细胞产生淋巴因子。同时 B 细胞在受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成_细胞，产生抗体。(2)根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，要向_中导入的基因是_，具体操作中可利用_技术检测转基因生物的 DNA 上是否插入目的基因。(3)构建基因表达载体时，用不同类型的_切割 DNA 后，可能产生_末端，也可能产生_末端。(4)实验发现，酵母细胞导入相关基因
17、后，相关基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是_。解析：(1)当疟原虫寄生在人体中时，会引起人的免疫反应，使 T 细胞产生淋巴因子，同时 B 细胞受到刺激后，在淋巴因子的作用下增殖分化成浆细胞，产生抗体；(2)由于酵母细胞中也能合成 FPP，FPP 形成青蒿素过程还需要 ADS 酶和 CYP71AV1 酶参与，所以需要向酵母细胞中导入 ADS 酶基因、CYP71AV1 酶基因；(3)构建基因表达载体时，用不同类型的限制酶切割 DNA 后，可能产生黏性末端或平末端。(4)由图可知，酵母细胞中部分 FPP 用于合成固醇，使合成的青蒿素量较少。答案：(1)T 浆 (2)酵母细胞 ADS 酶基因、CYP71AV1 酶基因 DNA 分子杂交 (3)限制酶 黏性 平 (4)酵母细胞中，部分 FPP 用于合成固醇
