专题十三、基因工程及其应用(含答案)
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高中生物必修课---基因工程及其应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)【学习目标】1、简述基因工程的原理。
2、举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。
3、关注转基因生物和转基因食品的安全性。
【要点梳理】要点一、基因工程的原理1、对概念的理解2、基因工程的工具(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶①概念:限制酶是生物体内的一种酶,能将外来的DNA分子切断,由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性内切酶。
②特点:特异性。
即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子。
要点诠释:①限制酶切割的是脱氧核苷酸之间(磷酸和脱氧核糖之间)的化学键——磷酸二酯键,不是切割碱基之间的氢键。
②限制酶切割目的基因不一定都产生黏性末端,也可能产生整齐的末端。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来,这样一个重组DNA分子就形成了。
如下图:要点诠释:DNA连接酶连接的也是磷酸和脱氧核糖之间的化学键——磷酸二酯键,而不是碱基之间的氢键。
(3)基因的“运载工具”——运载体①常用的运载体:细菌细胞质的质粒、噬菌体或某些动植物病毒。
其中,质粒是基因工程最常用的运载体。
②条件:a.能在受体细胞内稳定保存并大量复制;b.有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;c.有标记基因,便于进行筛选。
3、基因工程的原理:基因重组4、基因重组与基因工程比较要点二、基因工程的基本操作步骤第一步:获取目的基因第二步:目的基因与运载体结合第三步:将目的基因导入受体细胞第四步:目的基因的检测和表达要点三、基因工程的应用【高清课堂:基因工程及其应用高清未发布基因工程的应用】1、基因工程与遗传育种(1)获得高产、抗逆性强的优质转基因植物①抗虫转基因植物②抗病(病毒、细菌、真菌)转基因植物③抗逆转基因植物④利用转基因改良植物的品质(2)具有优良性状或特殊用途的转基因动物2、基因工程与疾病治疗(1)生产基因工程药品:利用基因工程菌等生产的药物有:胰岛素、干扰素、人生长激素、乙肝疫苗等60余种。
基因工程课后习题答案基因工程课后习题答案基因工程是一门涉及生物学、遗传学和生物技术的综合学科,它的发展和应用在医学、农业、环境保护等领域具有重要意义。
在学习基因工程的过程中,我们常常会遇到一些习题,下面是一些常见的基因工程课后习题及其答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是基因工程?基因工程是利用生物技术手段对生物体的基因进行操作和改变的过程。
它包括了基因的克隆、重组、转染和编辑等技术,旨在实现对基因组的精确控制和改造。
2. 请简要介绍基因克隆的步骤。
基因克隆是指将感兴趣的基因从一个生物体中复制并插入到另一个生物体中的过程。
其步骤主要包括:DNA提取、DNA片段的切割、载体DNA的准备、DNA片段的连接、转化和筛选等。
3. 什么是重组DNA技术?重组DNA技术是指将来自不同生物体的DNA片段进行切割,然后通过连接酶将其重新组合成新的DNA分子的过程。
重组DNA技术的应用广泛,可以用于基因克隆、基因表达、基因治疗等领域。
4. 请简要介绍PCR技术。
PCR(聚合酶链反应)是一种体外扩增DNA的技术。
它通过不断重复DNA的变性、退火和延伸等步骤,可以在短时间内大量复制目标DNA序列。
PCR技术在基因工程中被广泛应用于基因克隆、基因检测和DNA测序等方面。
5. 什么是基因编辑技术?基因编辑技术是指通过直接对基因组进行修改,实现对目标基因的精确编辑和改造的技术。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统,它可以实现高效、精确和经济的基因编辑,对于研究基因功能和治疗基因相关疾病具有重要意义。
6. 基因工程在医学领域有哪些应用?基因工程在医学领域的应用非常广泛,包括基因治疗、药物生产、疫苗研发等方面。
例如,通过基因工程可以将治疗性基因导入患者体内,用于治疗遗传性疾病和癌症等疾病;还可以利用基因工程技术生产重组蛋白药物,如胰岛素和生长激素等。
7. 基因工程在农业领域有哪些应用?基因工程在农业领域的应用主要包括转基因作物的培育和农业有害生物的控制。
高考真题答案与解析【考点23】基因工程一、选择题1.【答案】C【解析】本题考察的是选修3基因工程的有关知识。
水母的绿色荧光蛋白的应用应该说是生物科学研究手段的进步,象同位素原子示踪法一样,可以更直观地揭示微观世界的运动规律。
2.【答案】D【解析】载体上的抗性基因主要起着标记基因的作用,有利于筛选含重组DNA的细胞,并不能促进目的基因的表达。
3.【答案】C【解析】基因控制生物的性状,蛋白质是生物性状的体现者,基因对性状的控制是通过DNA控制蛋白质的生物合成来实现的。
水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后控制相应绿色荧光蛋白的合成,检测到绿色荧光。
4.【答案】C【解析】若该线性DNA分子在3个酶切位点切断,得到4种长度不同的DNA片段;若在2个酶切位点切断,得到3种长度不同的DNA片段;若在1个酶切位点切断,得到2种长度不同的DNA片段。
因此最多能产生4+3+2=9(种)长度不同的DNA片段。
5.【答案】D【解析】本题考查目的基因的检测与表达,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的表达即控制蛋白质的合成,只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。
6.【答案】C【解析】本题考查基因工程中限制性内切酶的理解,属于考纲理解层次,难度较小。
限制内切酶主要存在于微生物中。
一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点切割DNA分子,它不能识别和切割RNA。
由于是工具酶,其活性易受温度等外界环境的影响。
7.【答案】B【解析】本题综合考查基因工程的操作步骤,属于考纲理解层次,难度较小。
基因工程中限制性内切酶和DNA连接酶是构建重组质粒必需的工具酶。
质粒作为运载体必须具有标记基因,导入的目的基因不一定能够表达成功,还要进行修饰或其他处理。
8.【答案】D【解析】本题综合考查基因工程的原理技术及转基因技术的讨论,属于考纲理解层次,难度较小。
基因的非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列(主要是RNA聚合酶结合位点),对于抗虫棉基因在棉花细胞中的表达不可缺少。
基因工程课后习题答案基因工程是一门前沿而又引人入胜的科学领域,它涉及到对生物体基因的操作和改造,以达到人类所需的目的。
对于学习基因工程的学生来说,课后习题是巩固知识和提高能力的重要途径。
在这篇文章中,我将为大家提供一些基因工程课后习题的答案,并探讨一些相关的思考。
1. 解释基因工程的定义和目的。
基因工程是指通过技术手段对生物体的基因进行操作和改造的过程。
其目的是为了改变生物体的性状、功能或产物,以满足人类的需求。
2. 什么是重组DNA技术?它在基因工程中的应用有哪些?重组DNA技术是指将不同来源的DNA片段在体外重新组合的技术。
它在基因工程中有广泛的应用,包括基因克隆、基因表达、基因敲除等。
通过重组DNA 技术,科学家可以将感兴趣的基因从一个生物体中提取出来,并将其插入到另一个生物体中,从而实现对目标基因的研究和利用。
3. 请解释CRISPR-Cas9技术是如何实现基因编辑的。
CRISPR-Cas9技术是一种基因编辑技术,它利用一种特殊的酶Cas9和一段RNA序列来实现对基因的编辑。
首先,科学家设计一段特定的RNA序列,这段RNA序列可以与目标基因的DNA序列配对。
然后,将这段RNA序列与Cas9酶结合,形成一个复合物。
这个复合物可以识别并结合到目标基因的DNA 上,并通过Cas9酶的切割作用,实现对目标基因的编辑。
4. 基因工程在农业领域有哪些应用?基因工程在农业领域有许多应用,其中包括抗虫、抗病、抗逆性的作物培育,提高作物产量和品质,改善作物的营养价值等。
例如,科学家通过基因工程技术,将一些抗虫基因导入到作物中,使其具有抗虫能力,减少对农药的依赖。
此外,基因工程还可以用于改良作物的耐旱、耐寒、耐盐等性状,提高作物的适应性和生存能力。
5. 基因工程在医学领域有哪些应用?基因工程在医学领域有许多应用,其中包括基因治疗、药物生产、疾病诊断等。
例如,科学家可以通过基因工程技术,将正常的基因导入到患有遗传病的患者体内,以修复或替代有缺陷的基因,从而治疗遗传病。
1.3 基因工程的应用1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
(重点)2.了解基因工程的进展。
3.了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。
(难点)4.掌握基因治疗和基因检测。
(重、难点)植物基因工程的成果1.植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2.抗虫转基因植物(1)方法:从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其导入作物中。
(2)目的基因:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。
(3)成果:转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。
(4)意义:减少化学农药的使用,降低生产成本,减少环境污染,降低对人体健康的危害。
3.抗病转基因植物(1)方法:将抗病基因导入植物中。
(2)目的基因①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
(3)成果:抗烟草花叶病毒的转基因烟草,抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
(4)意义:能获得用常规育种方法很难培育出的抗病毒新品种。
4.抗逆转基因植物(1)抗逆基因:调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:烟草、大豆、番茄、玉米等。
5.利用转基因改良植物的品质(1)优良基因:必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。
(2)成果: 成果一:⎦⎥⎤将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中;改变相关氨基酸合成途径中某种关键酶的活性――→获得某种氨基酸含量大大提高的转基因作物成果二:⎦⎥⎤将控制番茄果实成熟的基因导入番茄――→获得转基因延熟番茄成果三:⎦⎥⎤将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛――→获得转基因矮牵牛[合作探讨]探讨1:转基因抗虫棉的目的基因是什么?是从哪种生物获取的?抗虫棉能抗病毒、细菌、真菌吗?提示:Bt 毒蛋白基因,是从苏云金芽孢杆菌体内提取出来的。
姓名,年级:时间:1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指()A.提供基因的动物B。
基因组中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D。
能表达基因遗传信息的动物解析:转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。
答案:B2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是()A。
减少氮肥使用量,降低生产成本B。
减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构解析:农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化,引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象,污染环境。
利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。
答案:C3下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用?()A.提高农作物的抗逆性B。
生产某些天然药物C。
改良农作物的品质D。
作器官移植的供体解析:D项为动物基因工程技术的重要应用。
答案:D4基因治疗是指()A.把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的B。
对有基因缺陷的细胞进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的目的C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变后恢复正常D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的解析:目前实施的基因治疗措施有体外基因治疗和体内基因治疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。
答案:A5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是()A。
抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C。
转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D。
限制酶识别的序列一定是GAATTC解析:基因中不含有终止密码子,终止密码子存在于mRNA上。
载体不是酶。
限制酶有多种,不同的限制酶识别的序列大都不相同。
答案:B6下列关于抗病转基因植物中抗病毒基因成功表达后的说法,正确的是()A.可以抵抗所有病毒B。
【优化设计】2018-2019学年高中生物 1.3基因工程的应用课后习题新人教版选修3课时演练·促提升1.下列叙述符合基因工程概念的是( )A.黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA 上解析:A选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。
C选项利用的原理是基因突变。
D选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。
答案:B2.下列关于基因工程的说法中,正确的是( )A.基因工程的设计与施工是在细胞水平上进行的B.基因工程都是在生物体外完成的C.基因工程是对蛋白质进行的操作D.基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是DNA分子水平上进行设计与施工的。
DNA重组技术是在生物体外完成的,目的基因的表达是在细胞内完成的。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.①B.①②C.①②③D.②③解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换与非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲与的障碍。
【优化设计】2018-2019学年高中生物 1.3基因工程的应用课后习题新人教版选修3课时演练·促提升1.下列叙述符合基因工程概念的是( )A.黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上解析:A选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。
C选项利用的原理是基因突变。
D选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。
答案:B2.下列关于基因工程的说法中,正确的是( )A.基因工程的设计和施工是在细胞水平上进行的B.基因工程都是在生物体外完成的C.基因工程是对蛋白质进行的操作D.基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是DNA分子水平上进行设计和施工的。
DNA重组技术是在生物体外完成的,目的基因的表达是在细胞内完成的。
答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是( )①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.①B.①②C.①②③D.②③解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。
在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。
②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。
第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是()A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状答案:D2.为了培育节水高产品种小麦,科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦,得到转基因小麦,其水分利用率提高了20%。
这项技术的遗传学原理是()A.基因突变B.基因重组C.基因复制D.基因分离答案:B3.基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是()A.质粒、线粒体、噬菌体B.染色体、叶绿体、线粒体C.质粒、噬菌体、动植物病毒D.细菌、噬菌体、动植物病毒答案:C4.下列有关基因工程的叙述,正确的是()A.DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列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.目的基因只要进入受体细胞就能实现表达答案:C5.有关基因工程的成果及应用的说法,正确的是()A.用基因工程方法培养的抗虫植物也能抗病毒B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物C.目前任何一种药物都可以运用基因工程来生产D.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物答案:D6.干扰素是一种糖蛋白,过去从人的白细胞中提取,产量很低。
我国的科研人员成功运用基因工程技术提高了其产量,如图为其原理过程图。
请据图回答下面的问题:(1)图中①过程叫___________________________________。
(2)图中②物质的化学本质是____________________________,它作为运载体,必须具备的特点是_________________________________________________________________(写出任意两点)。
【关键字】生物专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用(讲)一、植物基因工程:【知识点讲解】抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
1、抗虫转基因植物⑴杀虫基因种类:Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集基因等。
⑵成果:抗虫棉、抗虫水稻、抗虫马铃薯等。
2、抗病转基因植物⑴植物的病原微生物:病毒、真菌和细菌等。
⑵抗病基因种类①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。
②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因。
⑶成果:抗烟草花叶病毒的烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
3、抗逆转基因植物⑴抗逆基因:调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱;鱼的抗冻使作物耐寒;抗除草剂基因,使作物抗除草剂。
⑵成果:具有抗寒能力的烟草、番茄。
4、利用转基因改良植物的品质⑴优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄老练的基因等。
⑵成果:转基因玉米、转基因的延熟番茄和转基因矮牵牛。
【典型例题】下列关于转基因植物的叙述中,正确的是()A. 科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗病和抗干旱能力B. 由于抗虫棉可以抵抗所有危害棉花植株的害虫,所以得到推广C. 科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,以提高农作物的营养价值D. 引起植物生病的病原微生物主要是病毒【答案】C【解析】科学家可以利用调节渗透压的基因提高抗盐碱和抗干旱能力,A正确;抗虫棉可以抵抗棉铃虫,但不一定能抵抗一切危害棉花的病害虫,B错误;将必需氨基酸含量多的蛋白质的编码基因导入植物细胞中,可以提高植物的品质,C正确;引起植物生病的微生物有病毒、细菌和真菌,D错误。
二、动物基因工程【知识点讲解】动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
1、用于提高动物的生长速度⑴基因:外源生长激素基因。
⑵成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼。
2、用于改善畜产品的品质⑴优良基因:肠乳糖酶基因。
⑵成果:转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少。
专题十三、基因工程及其应用1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是A定向提取生物体的DNA分子 B定向地对DNA分子进行人工“剪切”C在生物体外对DNA分子进行改造 D定向地改造生物的遗传性状2.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是A DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端3.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不.正确的是A常用相同的限制酶切割目的基因和质粒B DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒D导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达4.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品。
下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白5.下图表示限制酶切割某DNA分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是A CTTAAG,切点在C和T之间B CTTAAG,切点在T和A之间C GAATTC,切点在G和A之间D GAATTC,切点在C和T之间6.下图两个核酸片段在适宜的条件下,经X酶的作用,发生下述变化。
则X酶是A DNA连接酶B RNA聚合酶C DNA聚合酶 D限制酶7.如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是A ①②③④B ①②④③C ①④②③D ①④③②8.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白基因的转基因牛,他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。
“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9.下列基因工程操作步骤中,未发生碱基互补配对的是A以mRNA为模板人工合成目的基因 B目的基因与质粒结合C重组质粒导入受体细胞 D目的基因的表达10. 科学家运用基因工程技术将人胰岛素基因与大肠杆菌的质粒DNA分子重组,并且在大肠杆菌体内获得成功表达。
图示a处为胰岛素基因与大肠杆菌质粒DNA结合的位置,它们彼此能结合的依据是A基因自由组合定律 B半保留复制原则C基因分离定律 D碱基互补配对原则11.下列关于基因工程的叙述,错误的是A目的基因和受体细胞均可来自动植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达12.下列关于基因工程的说法正确的是A用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物C任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分,因此,假单孢杆菌是“超级细菌”D基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物13. 下列叙述符合基因工程概念的是A B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C 用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D 自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上14.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作错误的是A用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞15.已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。
现在多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是A 3B 4C 9D 1216.质粒是基因工程中最常用的运载体,它的主要特点是①能自我复制②不能自我复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A①③⑤⑦ B②④⑥ C①③⑥⑦ D②③⑥⑦17.采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法中,正确的是①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培育④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵A①② B②③ C③④ D①④18.如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图,所用运载体为质粒A。
已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导入细菌B后,其上的基因能得到表达。
(1)图中质粒A与目的基因结合产生重组质粒的过程通常是在体外完成的,此过程必须用到的工具酶为。
(2)在导入完成后得到的细菌,实际上有的根本没有导入质粒,所以在基因工程的操作步骤中必须要有这一步骤。
(3)若将重组质粒导入细菌后,目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是什么?。
19.如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。
20.干扰素是一种糖蛋白,过去从人的血液中的白细胞中提取,产量很低。
我国的科研人员侯云院士等一批人,成功运用基因工程技术提高了其产量,如图为其原理过程图。
请据图回答:(1)图中①过程叫。
(2)图中③物质的化学本质是,它之所以能作为运载体,必须具备的特点是(写出任两点)。
(3)切割③和②过程所需的酶一般是相同的,其原因是。
(4)该过程中,供体细胞是,受体细胞是 (填字母),重组DNA分子是 (填序号),在形成④的过程中需要。
(5)大肠杆菌等微生物是基因工程最常用的实验材料,这是因为。
(6)人的干扰素基因能在大肠杆菌内表达,其根本原因是。
21.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。
运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质,如图表示了这一技术的基本过程。
在该过程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—,请回答:(1)从羊染色体DNA中“剪下”羊蛋白质基因的酶是。
人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是。
(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
—G↓GATCC——CCTAG↑G—(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是,“插入”时常用的工具是。
(4)这里“表达”的含义是。
(5)你认为此类羊产生的奶安全可靠吗?理由是什么?22.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答:(1)A过程需要的酶有。
(2)B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是。
(3)C过程的培养基因除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入。
(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植物进行检测,D过程应该用作为探针。
(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1:1。
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为。
③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占%。
专题十三、基因工程及其应用答案一、选择题:(2010年理综浙江卷),15.(2008年理综全国卷1)二、非选择题:18. (1)限制酶和DNA连接酶 (2)目的基因的检测(3)“工程菌”能合成生长激素19. (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)A B C20. (1)提取目的基因(2)双链环状DNA分子(或DNA分子) 具有一个或多个限制酶切割位点,在细胞中能够自我复制,有特殊的标记基因等(3)为了产生相同的黏性末端 (4)人的体细胞 b ④DNA连接酶(5)大肠杆菌结构简单、繁殖快,其内的遗传物质少(任写两点即可)(6)它们共用一套遗传密码21. (1)限制酶DNA连接酶(2)—G↓GATCC——G GATCC—用限制酶切割――→—CCTAG↑G——CCTAG G—(3)有互补的碱基序列细菌质粒或病毒(4)人体蛋白质基因在羊体细胞内合成了人体蛋白质(5)安全,因为目的基因导入受体细胞后没有改变,控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全,因为目的基因导入受体细胞后,可能由于羊细胞中某些成分的影响,合成的蛋白质成分可能发生一定的改变)22.(2007年理综天津卷) (1)限制性内切酶和DNA连接酶(2)具有标记基因;能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素(或荧光分子)标记的抗虫基因(5)①非转基因植株②3:1 ③100。