基因工程及其应用题组一基因工程的原理1．下列关于基因工程的叙述，正确的是()A．限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位相同，都是氢键B．作为运载体的质粒，其核DNA分子上应有对重组DNA分子进行鉴定和选择的标记基因C．通过基因工程制备转基因植物，可以选叶肉细胞作为基因工程的受体细胞D．人体胰岛素基因通过基因工程技术转入大肠杆菌以后，传递和表达不再遵循中心法则答案 C解析限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键，A错误；基因工程中常用的运载体是质粒，质粒存在于细菌和酵母菌等生物细胞中，是一种独立于拟核或细胞核DNA之外可自主复制的很小的环状DNA分子，所以质粒不属于核基因，B错误；植物体细胞具有全能性，所以可以选择叶肉细胞作为基因工程的受体细胞，C正确；人的胰岛素基因在大肠杆菌体内表达时，遗传信息的传递和表达仍遵循中心法则，D错误。
2．(2019·湖南株洲二中高二上期中)下列关于基因工程工具的说法，正确的是()A．运载体的作用是切割外源基因B．一种限制酶能识别多种核苷酸序列C．DNA连接酶不具有专一性D．DNA连接酶连接的化学键是磷酸二酯键答案 D解析基因工程中常用的运载体包括质粒、噬菌体、动植物病毒等，可将外源基因导入各种细菌、真菌、动植物细胞等，A错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，B错误；酶都具有专一性，C错误；DNA连接酶连接的化学键是磷酸二酯键，D正确。
3．下列过程中没有涉及碱基互补配对的是()A．提取目的基因B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的表达和检测答案 C解析提取目的基因需用限制酶切割，限制酶识别特定的核苷酸序列；目的基因和运载体结合时，黏性末端的连接需要碱基互补配对；目的基因表达的转录和翻译过程需要碱基互补配对；只有目的基因导入受体细胞不涉及碱基互补配对，故选C。
4．(2020·福建莆田六中高二检测)检查基因工程是否成功的步骤是()A．第一步：获取目的基因B．第二步：构建基因表达载体C．第三步：导入受体细胞D．第四步：目的基因检测与鉴定答案 D解析目的基因导入受体细胞后是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道，这是基因工程的第四步，也是检查基因工程是否成功的一步。
5．下列育种方法中可定向地改造生物的遗传性状的是()A．多倍体育种B．单倍体育种C．诱变育种D．基因工程育种答案 D解析基因工程可按照人们的意愿，定向地改造生物的遗传性状，正确选项为D。
题组二基因工程的应用及其安全性6．现在转基因技术已经相当成熟了，美国已批准转基因三文鱼进入市场，旨在利用生物技术提升水产品产量。
下列关于转基因技术的说法正确的是()A．转基因技术的原理是DNA分子的杂交B．转基因技术的应用解决了人类史上很多难题，是有利无害的C．现在很多转基因食品包装都有警示标志，就是揭示潜在的安全性D．转基因食品比传统食品营养更丰富，因此在不久之后转基因食品会替代传统食品答案 C解析转基因技术的原理是基因重组，A错误；转基因技术的应用可能存在潜在安全性问题，B错误；现在很多转基因食品包装都有警示标志，就是揭示潜在安全性问题，C正确；很多转基因食品存在潜在的安全性问题，还不能替代传统食品，D错误。
7．(2019·济宁高一检测)下列各项不属于基因工程的应用的是()A．转基因抗虫棉的培育成功B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒C．利用工程菌生产胰岛素D．将甲植物的叶绿体移入乙植物，使光合效率提高答案 D解析将甲植物的叶绿体移入乙植物，转移的是细胞器而非基因，故不属于基因工程的范畴。
8．(2019·广东湛江一中期末)下列不属于利用基因工程技术制取药物的是()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解析基因工程是使外源基因在受体细胞中表达以生产目的产品的技术。
A、B、D三项所述均属于基因工程技术，而C项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果，不属于基因工程技术。
9．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是()A．导入外源基因替换缺陷基因进行基因治疗B．创造“超级细菌”分解石油、DDTC．运用基因工程技术生产药物和疫苗D．重组DNA诱发受体细胞发生基因突变答案 D解析基因突变的特点是具有不定向性和多害少利性，重组DNA诱发受体细胞发生基因突变可能对人体不利，而A、B、C选项所述的内容，对人类的生产、生活是有利的。
10．为了防止转基因农作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是()A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中B．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比C．转基因植物中的质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流D．转基因叶绿体中的基因结构与其他植物体内基因结构不同答案 C11．某农业研究所将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因(Bt)导入棉花细胞，筛选出Bt基因成功整合到染色体上的抗虫植株，假定Bt基因都能正常表达。
某些抗虫植株体细胞含两个Bt基因，这两个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种类型，黑点表示Bt基因的整合位点。
让这些含两个Bt基因抗虫的植株自交，正常情况下后代不可能出现含四个抗虫基因的个体是()A．甲B．乙C．丙D．甲、乙、丙答案 A解析甲的两个Bt基因位于一对同源染色体上，减数分裂时，同源染色体分离，每一个生殖细胞中只有一个Bt基因，所以正常情况下后代不可能出现含四个抗虫基因的个体。
乙、丙均可能产生含两个Bt基因的生殖细胞，所以有可能出现含四个抗虫基因的个体。
12．草甘膦是一种可以杀灭多种植物(包括农作物)的除草剂。
草甘膦杀死植物的原理在于能够破坏植物叶绿体或质体中的EPSPS合成酶。
通过转基因的方法，让农作物产生更多的EPSPS酶，就能抵抗草甘膦，从而让农作物不被草甘膦杀死。
下列有关抗草甘膦转基因大豆的培育的分析中，正确的是()A．可通过喷洒草甘膦来检验转基因大豆是否培育成功B．只能以大豆受精卵细胞作为基因工程的受体细胞C．在转基因操作过程中一定要用同一种限制性核酸内切酶D．只要EPSPS合成酶基因进入大豆细胞，大豆就会表现出抗草甘膦性状答案 A解析从个体水平上鉴定转基因大豆是否培育成功时，可通过喷洒草甘膦后观察转基因大豆的存活情况来检测，A正确；也可以用大豆的体细胞作为基因工程的受体细胞，再采用植物组织培养技术将受体细胞培育成转基因植株，B错误；在转基因操作过程中往往用同一种限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体，但也可以用不同的限制性核酸内切酶同时切割目的基因和运载体，C错误；只有EPSPS合成酶基因进入大豆细胞并在大豆细胞中成功表达，大豆才会表现出抗草甘膦性状，D错误。
13．(2019·湖北夷陵中学高二上月考)科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。
如图所示，请据图回答：(1)图中[2][3][5][7]表示从供体细胞的DNA中直接分离基因获得________________________的过程。
(2)图中[3]代表________，在它的作用下将质粒和目的基因切出________________________末端。
(3)经[9]________________的作用将[6][7]“缝合”形成[8]________________。
[8]往往含有______________基因，以便将来检测。
(4)图中[10]表示将____________________的过程。
答案(1)目的基因(2)限制酶可互补配对的黏性(3)DNA连接酶重组DNA分子标记(4)重组DNA分子导入受体细胞解析(1)通过[2]、[3]、[5]得到[7]，[7]是目的基因，该法属于直接从供体细胞的DNA中分离目的基因。
(2)[3]代表限制酶，作用是将目的基因和运载体切出相同的黏性末端。
(3)[9]是DNA连接酶，作用是将目的基因和运载体连接起来形成重组DNA分子。
为便于检测，运载体应含有特殊标记基因。
(4)[10]表示将重组DNA分子导入受体细胞的过程。
14．(2019·山东济宁模拟)通过DNA重组技术使原有基因得以改造而得到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↓GA TCC—，请据图回答下列问题：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是______________。
人体蛋白质基因“插入”到羊体细胞染色体中时需要的酶是______________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_____________________(答出一项即可)。
(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功表达，使羊产生新的性状。
这种变异属于____________，这里“成功表达”的含义是_________________________________________。
答案(1)限制酶DNA连接酶(2)人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同；有互补的碱基序列(3)基因重组人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质解析(1)基因工程的基本操作中用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶。
(2)不同生物的DNA 分子的化学组成和空间结构基本相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。
(3)人体蛋白质基因导入羊体内并成功表达，使羊产生新的性状，这是将一种基因导入另一种生物，变异类型属于基因重组，目的基因成功表达的含义是人体蛋白质基因在羊体细胞内通过转录、翻译两个过程控制合成人体蛋白质。
15．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德院士等一批人，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。
请据图回答下面的问题：(1)图中①过程叫做______________。
(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②和③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)。
(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_______________________。
答案(1)提取目的基因(2)双链环状DNA分子(或DNA分子)具有一个至多个限制酶切割位点，在细胞中能够自主复制，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b④(5)大肠杆菌结构简单、繁殖快，遗传物质少(任写两点即可)解析图中①②为目的基因的提取过程，采用的方法为酶切法；图中③为从大肠杆菌中提取的质粒；④表示重组DNA分子；切割②和③过程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，产生的黏性末端也相同，便于构建重组DNA分子。