1、第 2 节 基因工程及其应用 对点训练知识点一 基因工程的原理1在基因工程中基本的工具酶是( )A限制酶和 DNA 连接酶B限制酶和水解酶C限制酶和 DNA 聚合酶DDNA 连接酶和运载体2科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是( )A定向提取生物体 DNA 分子B定向对 DNA 分子进行人工“剪切”C定向改造生物的遗传性状D在生物体外对 DNA 分子进行改造3基因工程的设计“施工”是在什么水平上进行的( )A细胞B细胞器C分子D原子4关于基因工程的叙述，正确的是( )A基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因B细菌质粒是基因工程常用的运载体C通常用一种
2、限制酶处理含目的基因的 DNA，用另一种限制酶处理运载体 DNAD为育成抗除草剂的农作物新品种，导入的抗除草剂基因只能以受精卵为受体细胞5图 L621是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述不正确的是( )图 L621A通过过程形成重组质粒只需要两种工具B是将重组质粒导入受体细胞的过程C通过过程产生的转基因牛的几乎所有细胞中都含有人的生长激素基因D通过过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果知识点二 基因工程的应用与安全性6基因污染是指在天然物种的 DNA 中嵌入了人工重组基因，这些外来基因可随被污染生物的繁殖、传播而发生扩散。下列叙述错误的是( )A基因工程间接导致了基因污染B基因工程
3、破坏了生物原有的基因组成C基因工程是通过染色体的重组发生基因交换，从而获得了生物的新性状D人类在推广转基因作物时，没有充分考虑生物和环境之间的相互影响7抗逆转基因作物的培育与推广带来的巨大社会效益是( )在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制 减少了化学农药对环境的污染和对人畜的危害减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量ABCD8干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取 0.5 g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图 L622所示：图 L622从上述过程中可以看出该公司生产干扰素运用的
4、方法是( )A个体间的杂交B基因工程C细胞融合D器官移植 综合拓展9由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄，仅限于人和灵长类动物，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生产示意图如下。下列相关说法不正确的是( )乙肝病毒 有关基因 细菌 大量生产疫苗 分 离 导 入 发 酵图 L623A生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的B在过程中需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶C用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界10下列对基因工程的四大操作步骤的
5、理解，错误的一项是( )A限制性核酸内切酶主要存在于微生物体内，识别位点具有特异性BDNA 连接酶是作用于断裂开的两个脱氧核苷酸之间的化学键C运载体和目的基因之间的连接必须要暴露出相同的末端D在检测目的基因是否导入受体细胞时只能使用含青霉素的选择培养基11为了提高植物的抗病毒能力，科学家从动物体内分离出抗体基因并成功导入植物体内，从而使植物产生相应的抗体。下列分析正确的是 ( )A获取抗体基因所用的酶是限制酶和 DNA 连接酶B只要导入抗体基因，植物就能产生有活性的抗体C该事例可说明基因是控制生物性状的功能单位D转基因植物性状的定向改变是染色体变异的结果12要用基因型为 AaBB 的植物培育出
6、以下基因型的品种：AaBb ，AaBBC，AAaaBBBB，aB。则对应的育种方法依次是( )A诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养B杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种C花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术D多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术13转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确地改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低了农业生产成本，另一方面科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。就以上材料你认为下列说法欠妥的是( )A转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物
7、B如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，那么我们应该反思转基因技术C科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施D国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制14科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的 DNA 分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：(1)抗病毒烟草的培育应用了_技术。(2)在培育过程中，所用的基因“剪刀”是_，基因的 “针线”是_，基因的“运载工具”是_。(3)烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生了_ 。(4)烟草的 DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，但并不影响该基因的
8、表达，从基因功能角度考虑，说明_。(5)来自人的抗病毒干扰素基因能连接到烟草的 DNA 上，说明_。(6)人抗病毒干扰素基因的遗传信息表达过程可表示为_ 。该基因能在烟草细胞内成功表达，使烟草产生新性状，这种变异的原理属于_，这种成功表达说明_。15酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的 LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生 LTP1 蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：图 L624(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，其遗传学原理是_ ，该项技术称为_或_。(2)从大麦细胞中可直接分离获得 LTP1 基因，还可采用_方法获得目的基
9、因。本操作中为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是 _。(3)要连接运载体与 LTP1 基因，首先应使用_进行切割。切割完成后，采用_酶将运载体与 LTP1 基因连接起来，连接后得到的 DNA 分子称为_。(4)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有 C 导入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是_。(5)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测 LTP1 基因是否在啤酒酵母菌中表达？_。16科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉，其过程大致如图L625所示：图 L625请回答：(1)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键
10、是目的基因是否插入受体细胞染色体 DNA 上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是_。(2)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，将出现不抗虫的植株，此现象来源于_。(3)利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强和_等突出的优点。(4)有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，请提出你的解决方法：_。1A 解析 限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子，DNA 连接酶能将不同 DNA 分子的两个相同的黏性末端连接起来，作用部位是磷酸二酯键。2C 解析 基因工程是在生物体外对
11、 DNA 分子进行人工剪切、拼接、修饰并移入另一种生物细胞内，从而达到定向改造生物的遗传性状的目的，所以 C 项正确。3C 解析 基因工程是在 DNA 分子水平上的设计“施工”。4B 解析 目的基因是根据人们的需要所选择的，一般不是抗生素抗性基因，抗生素抗性基因一般是目的基因的运载体质粒上所含有的基因，用于检测目的基因是否导入受体细胞；运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，最常用的是细菌质粒；通常用同一种限制酶处理含目的基因的 DNA 和运载体 DNA，以获得相同的黏性末端；为育成抗除草剂的农作物新品种，导入的抗除草剂基因的受体细胞可以是受精卵，也可以是植物的体细胞，这是因为植物的体细胞也具有全
12、能性，能够发育形成新的个体。5A 解析 是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和 DNA 连接酶，也需要载体质粒。6C 解析 基因工程并不是实现染色体重组，而是基因重组，从而使转基因生物获得新的性状。7B 解析 抗逆转基因作物体内含有抵抗不良条件的基因，如抗病毒、抗虫、抗盐碱、抗除草剂、抗低温等基因，但抗逆转基因作物的生长仍然需要从土壤中吸收必需的无机盐成分，缺少了必需的无机盐成分，任何作物都不能正常生长发育，所以抗逆转基因作物的培育和推广不能减少化肥的制造和使用量。8B9D 解析 题图过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用 DNA 连接
13、酶使之与运载体结合；该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因；转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界。10D 解析 检测目的基因是否导入受体细胞的方法有多种，若受体细胞含有青霉素抗性基因则可以使用含青霉素的选择培养基进行筛选。11C 解析 抗体基因为目的基因，获取目的基因常用的酶是限制酶，A 项错误。将抗体基因导入植物体内后，抗体基因不一定会表达，B 项错误。将抗体基因导入植物使植物产生抗体，说明基因可控制生物性状，C 项正确。转基因植物性状的定向改变是由于基因重组导致的，D 项错误。12A 解析 用基因型为 AaBB 的植物培育出 AaBb 品种
14、，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得 AaBBC 的品种，由于本物种没有 C 基因，所以必须通过转基因技术；要获得 AAaaBBBB 的品种，可通过细胞融合；要获得 aB 的品种，可利用花药离体培养。13B 解析 转基因技术的实质是基因重组，转基因作物的成功培育是人类应用转基因技术取得的丰硕成果。转基因技术具有“双刃剑”效应，既可以造福人类，也可能在使用不当时给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，我们应该理性看待，做到趋利避害，而不能因噎废食。14(1)基因工程(转基因) (2)限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 运载体(3)抗病毒干扰素(4)基因是控制生物性状的
15、基本结构与功能单位，其表达具有独立性(5)生物遗传物质的化学组成相同，都遵循碱基互补配对原则(6)DNA(基因) RNA 蛋白质 基因重组 生物界共用一套遗传密码 转 录 翻 译 解析 抗病毒烟草的培育应用了基因工程技术。基因工程的操作工具有限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体，其原理是基因重组。烟草具有抗病毒能力，是因为抗病毒干扰素基因成功表达出了抗病毒干扰素。烟草和人的遗传物质都是 DNA，且二者的 DNA 都是由脱氧核苷酸聚合而来的，具有相同的双螺旋结构，所以可以成功实现拼接。基因表达包括转录和翻译过程，生物界共用一套遗传密码，所以同一基因在不同生物体内可表达出相同的物质。15(1)
16、基因重组 DNA 重组技术 基因拼接技术(2)人工合成 质粒 (3) 限制性核酸内切酶 DNA 连接 重组质粒(DNA)(4)在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活(5)检测转基因啤酒酵母菌能否产生 LTP1 蛋白解析 (1)由题中图示及题意可以看出，该项技术称为 DNA 重组技术或基因拼接技术，它实现了不同物种之间的基因重组，能定向地改造某种生物的性状。(2)获取目的基因的方法除直接分离获取外，还可采用人工合成的方法获取；图示中的运载体为质粒。(3)要连接目的基因与运载体，需用同一种限制酶切割运载体和含目的基因的 DNA 分子，使它们具有相同的末端。当用限制酶切割以后
17、，可采用 DNA 连接酶将运载体与目的基因连接起来，连接后得到的 DNA 分子称为重组 DNA 分子。(4)图示中在用限制酶切割运载体时，抗四环素基因已经被破坏，而抗氨苄青霉素基因保持完整，故当把带有重组质粒的酵母菌分别培养在含有青霉素和四环素的培养基上时，酵母菌在含有青霉素的培养基上能存活，而在含有四环素的培养基上不能存活。(5)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以检测目的基因在啤酒酵母菌中能否控制合成相应的蛋白质LTP1 蛋白，从而判断 LTP1 基因是否在啤酒酵母菌中表达。16(1)DNA 分子杂交技术 (2)基因突变(3)克服远缘杂交不亲和性(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)(4)将目的基因导入叶绿体或线粒体基因组中解析 由题图可知，目的基因是苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，与 Ti 质粒重组后，利用农杆菌导入植物细胞产生了抗虫棉植株。这种育种方式能克服远缘杂交不亲和性。可用 DNA 分子杂交技术检测目的基因是否整合到受体细胞染色体 DNA 上。
