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第六章第2节基因工程及其应用一、选择题1．基因工技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是()A．工具酶、目的基因、运载体、受体细胞B．重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞D．目的基因、限制性内切酶、运载体、体细胞[答案]A[解析]基因工程实施时必备的条件有：基因的“剪刀”—限制酶，基因的“针线”—DNA连接酶，基因的运载体—质粒，外源基因(目的基因)及受体细胞。2．工程菌在降解有毒有害化合物、吸收环境重金属、分解泄露石油、处理工业废水等方面发挥着重要作用。下列属于工程菌的是()A．通过X射线处理后，青霉素产量明显提高的青霉菌B．通过细胞杂交技术获得繁殖快的酵母菌C．为抗虫棉培育提供抗虫基因的苏云金杆菌D．通过转基因技术培育的能够分解多种石油成分的细菌[答案]D[解析]通过转基因技术培育的能够分解多种石油成分的细菌属于工程菌。3．基因工程技术中的目的基因主要来源于()A．自然界现存生物体内的基因B．自然突变产生的新基因C．人工诱变产生的新基因D．科学家在实验室中人工合成的基因[答案]A[解析]目前，基因工程技术中的目的基因主要来源于自然界现存生物体内的基因，野生动植物是自然界最大的基因库，因此，我们要保护好野生动植物。4．中国农业科学院的科学家继成功培育出了抗棉铃虫转基因抗虫棉后，又成功培育出了抗虫烟草、抗虫玉米、抗虫水稻等多种农作物，转基因抗虫作物的推广具有下列哪些意义。①使危害农作物的害虫灭绝②农药用量减少③作物产量明显提高④环境污染降低⑤农业生产成本降低A．①②③B．②③④C．①④⑤D．②④⑤[答案]D5．转基因植物是通过基因工程拥有其他物种基因即外源基因的植物。下列有关叙述中正确的是()A．外源基因就是目的基因B．外源基因的遗传都遵循孟德尔遗传定律C．基因工程中的运载体质粒是细胞核内能够自主复制的DNA分子D．通过基因工程，植物细胞也能合成某些细菌的蛋白质[答案]D[解析]本题主要考查基因工程的过程。外源基因较多，只有人们所需要的外源基因才能称之为目的基因。当把目的基因导入到受体细胞中时，若存在于细胞质中是不会遵循孟德尔遗传定律的。质粒是存在于细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。基因工程打破了物种的界限，可以使植物产生细菌的蛋白质。6．(2015·仪征测试)下列有关基因工程技术的叙述正确的是()A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、运载体B．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达[答案]C[解析]运载体不是工具酶；植物细胞的全能性较高，目的基因可导入植物体细胞或受精卵；目的基因导入受体细胞后，不一定能成功存在和表达，需要检测。二、非选择题7．下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答：(1)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？________。为什么？___________。(2)过程②必需的酶是________酶。(3)在利用A、B获得C的过程中，一般用________切割A和B，使它们产生________，再加入________，才可形成C。(4)由此可知，基因工程操作一般要经过A的获取、________(填字母)和________(填字母)的结合、________(填字母)导入D、目的基因在大肠杆菌中表达与检测等四个步骤。[答案](1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA(2)逆转录(3)同一种限制酶相同的黏性末端DNA连接酶(4)ABC[解析]图中①是转录，②是逆转录合成目的基因。B是质粒，C是重组质粒。人皮肤细胞中有胰岛素基因，但却不表达，因此不能用人皮肤细胞完成①过程。一、选择题1．下列哪一项不是基因工程所必需的()A．纤维素酶B．限制性内切酶C．基因运载体D．DNA连接酶[答案]A[解析]基因工程所需要的工具有运载体、限制性内切酶和DNA连接酶。2．DNA连接酶的作用是()A．催化碱基互补配对B．催化双螺旋结构形成C．催化脱氧核糖和磷酸之间的连接D．催化碱基对的断裂[答案]C[解析]DNA连接酶的作用是催化脱氧核糖和磷酸之间的连接。3．在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛，超级绵羊等多种转基因动物。“转基因动物”是指()A．提供基因的动物B．基因组中增加外源基因的动物C．能产生白蛋白的动物D．能表达基因信息的动物[答案]B[解析]提供基因的动物是一个正常的动物，而不是转基因工程的产物，而且也含有白蛋白基因，因此能产生白蛋白，在产生白蛋白过程中必然也就完成了该基因的信息表达，故A、C、D三个选项均是错误的。4．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()A．从大肠杆菌体内制取的白细胞介素B．在酵母菌体内获得的干扰素C．在青霉菌体内获取的青霉素D．在大肠杆菌体内获得的胰岛素[答案]C[解析]基因工程实现了外源基因的表达，如A、B、D三项所述，而C项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果。5．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是()A．结构简单，操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少，简单D．性状稳定，变异少[答案]B[解析]基因工程的最终目的是要用于生产，因此要有利于生产。只有繁殖速度快，生产的基因产品才会多。6．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是()①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶A．①②B．③④C．①④D．②③[答案]A[解析]目的基因与对应的运载体结合起来的过程是：先用限制酶分别处理目的基因和运载体，使之露出相同的黏性末端；将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处，再用DNA连接酶将处理好的目的基因和运载体的黏性末端接好，就完成了基因的重组。7．运用现代生物技术，将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有()A．抗虫基因B．抗虫基因的产物C．标记基因D．抗虫性状[答案]D[解析]苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，是否在棉花细胞已表达，使棉花具有了抗虫的遗传特性。最简便最直接的方法是让棉铃虫去啃食棉花叶片，观察是否有抗虫性状。8．下列正确表示基因操作“四部曲”的是()A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的表达和检测B．目的基因的表达和检测→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞C．提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测D．目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测[答案]C[解析]基因工程步骤的“四部曲”是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测。二、非选择题9．(2015·南昌检测)科学家将使啤酒产生丰富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，使其产生LTP1蛋白，酿出泡沫丰富的啤酒，具体的操作过程如图所示。(注：限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—)(1)图中所示的基因工程操作过程的A和C分别是__________、________________。(2)由图中可以看出所用的运载体B是________。(3)请画出LTP1基因被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性末端。(4)请画出B被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。(5)分析LTP1基因和B所形成的黏性末端能否黏合？________。假设能的话，还必须需要的一种工具酶是________。[答案](1)提取目的基因将目的基因导入受体细胞(2)质粒10．中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，可使烟草获得抗病毒能力，形成转基因产品，试分析回答：(1)人的基因之所以能嫁接到植物体内去，原因是________。(2)烟草具有抗病毒能力，这表明烟草体内产生了________，这个事实说明，人和植物共用一套________，蛋白质的合成方式________。(3)该工程运用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想的该工程的三个具体实例。(4)有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。[答案](1)人与植物DNA分子结构组成相同(2)抗病毒干扰素遗传密码相同(3)将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育制造人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。(4)支持此观点。用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。[解析]该题是以生物新成就为信息的迁移题，根据提供的信息结合课本知识，人的DNA分子结构组成与植物DNA分子结构组成是相同的，是实现基因片段转移拼接的结构基础。烟草具有了抗病毒能力，证明了人抗病毒干扰素基因“嫁接”在烟草DNA上获得成功并得以表达，产生了抗病毒干扰素(一种蛋白质)，这个事实说明了人和植物共用一套遗传密码，蛋白质合成方式相同。(3)(4)是半开放题目，是转基因技术在生活、生产上的运用，考查学生的创新能力和对新技术的评价能力。