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1、现代生物科技专题第1讲基因工程1基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原因不包括()A繁殖速度快B遗传物质相对较少 C多为单细胞，操作简便DDNA为单链，变异少 解析原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。答案D2下图表示转基因动、植物的培育过程。据图分析下列有关叙述正确的是()A通过过程培育转基因抗虫棉依据的原理是基因重组B过程需要限制性核酸内切酶、DNA聚合酶等酶C受体细胞A，B一般均是受精卵D过程需用到胚胎体外培养、胚胎移植等生物技术解析依据题干中所给的信息，过程所依据的原理是细胞的全能性，故A错；过程需要的酶
2、是DNA连接酶而不是DNA聚合酶，故B错；转基因植物的培育过程所需的受体细胞B是叶肉细胞，故C错。答案D3如图是利用基因工程技术培育转基因植物，生产可食用疫苗的部分过程示意图，其中Pst 、Sma 、EcoR、Apa为四种限制酸内切酶。下列说法错误的是()A图示过程是基因工程的核心步骤B表达载体构建时需要用到限制酶 SmaC抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来D除图示组成外，表达载体中还应该含有启动子和终止子等结构解析图示过程为基因表达载体的构建过程，是基因工程中的核心步骤。构建过程中需要将目的基因完整切割下来，此时要用到限制酶Pst、EcoR。抗卡那霉素基因是标记基因，目的
3、是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞。基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。答案B4科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列有关叙述正确的是()A质粒是最常用的载体之一，质粒的存在与否对宿主细胞的生存有决定性的作用B为了保证金茶花植株抗枯萎病，只能以受精卵细胞作为基因工程的受体细胞C抗枯萎病基因进入金茶花细胞后，其传递和表达不再遵循中心法则D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，将来产生的花粉中不一定含有抗病基因解析作为载体的条件之一是能够在宿主细胞中保存下来并大量复制，且对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动；
4、转基因植物通常以植物体细胞作为受体细胞；任何基因到另外一个细胞后其传递和表达仍然遵循中心法则。答案D5限制性核酸内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性核酸内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现以3种不同的限制性核酸内切酶对6.2 kb大小的线状DNA进行剪切后。用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示。请问：3种不同的限制性核酸内切酶在此DNA片段上相应切点的位置是()A.B.C.D. 解析A酶能将DNA切为长度不等的三段，可以推知A酶的切点有2个；同理B酶有一个切点，C酶有2个切点。再根据切割得到的DNA片段的长度的信息，逐一排除，可知答案为D。答案D6利用基因工程技术将目的
5、基因导入相应生物体内使之表达，可以得到人们所需要的产品。下列选项中，不可能的是()选项目的基因导入方法受体细胞表达产物A植物蛋白酶抑制剂基因花粉管通道法棉花叶肉细胞蛋白酶抑制剂B鱼抗冻蛋白基因农杆菌转化法番茄叶肉细胞抗冻蛋白C人生长激素基因显微注射法绵羊成熟红细胞生长激素D人干扰素基因Ca2处理法大肠杆菌工程菌细胞干扰素解析绵羊成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器，所以在绵羊成熟红细胞中所导入的人生长激素基因并不能表达合成生长激素。答案C7盐害是全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因
6、导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。下列有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是、()A该基因工程涉及多个目的基因，多种载体B该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种C只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状D可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达解析该基因工程涉及多个目的基因，但只用到一种载体农杆菌中的质粒；因为涉及多个目的基因，可能需要多种限制酶进行切割；目的基因导入受体细胞，表达成功后才能表现出相应的性状；通过将水稻种植在含盐的土壤中观察目的基因是否表达，以衡量基因工程操作是否成功。答案B8下面是获得抗虫棉的技术流程示意图。有关叙述错误的是()A重组质粒构建过程中需
7、要限制性核酸内切酶和DNA连接酶B图中愈伤组织分化产生的再生植株基因型一般都相同C卡那霉素抗性基因中含有相关限制性核酸内切酶的识别位点D转基因抗虫棉有性生殖的后代不能稳定保持抗虫性状解析重组质粒构建过程中需要限制性核酸内切酶切出相同的粘性末端，再经DNA连接酶连接形成重组质粒，故A正确；细胞分化的过程不会改变遗传物质，故形成的再生植株的基因型一般是相同的，故B正确；卡那霉素抗性基因是作为标记基因利用的，其中不可能含有相关限制性核酸内切酶的识别位点，故C错；转基因抗虫棉植株相当于杂合子，其后代会发生性状分离，故D正确。答案C9下图为抗除草剂转基因烟草的构建过程，下列叙述错误的是()A构建重组质粒
8、时需要限制性内切酶和DNA连接酶B常采用农杆菌转化法将目的基因导入烟草细胞内C用含大量霉菌的培养基筛选该转基因烟草细胞D需经组织培养过程才能获得抗除草剂转基因烟草解析应该用含除草剂的培养基筛选抗除草剂的转基因烟草。答案C10科学家创造了“基因敲除”的方式：用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，形成杂合体细胞。然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述最可能错误的是()A这种嵌合体小鼠长大后体内存在外源基因，而且可
9、能会遗传给后代B在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶等C通过“基因敲除”方式导致的变异类型属于基因突变D基因敲除技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究解析“基因敲除”是将外源基因整合到DNA序列中，属于基因重组，不属于基因突变，C错误。答案C11基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答问题。(1)图中A是_；在基因工程中，需要在_酶的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有_。(用图解中序号表示)(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分
10、子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是_，也说明了生物共用一套_。(4)研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是_。(5)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明目的基因(抗枯萎病的基因)已_。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中_(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。解析基因工程的操作基础是不同生物的DNA结构基本形式相同，且共用一
11、套遗传密码子。在基因工程中常用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。基因工程的操作步骤包括提取目的基因，目的基因与载体结合，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和表达。只有将目的基因导入受体细胞过程不遵循碱基互补配对原则。基因工程又称DNA重组技术，其变异原理为基因重组。如果把抗枯萎病的基因导入叶绿体DNA中，将来产生的雌配子中可能含有抗病基因，雄配子中不含抗病基因。答案(1)载体限制性核酸内切酶和DNA连接(2)(3)不同生物的DNA结构基本形式相同密码子(4)基因重组(5)表达不一定12如图表示运用基因工程技术生产胰岛素的三条途径。据图结合所学知识回答下列问题。(1)为了便于将含有目
12、的基因的细胞筛选出来，所选择的质粒上应该具有_。(2)培育转基因羊的过程中，科研人员通过感染或_技术将重组质粒M转移到受体细胞A中，受体细胞A应该是_细胞。过程中还用到了_技术。(3)受体细胞B应该是莴苣的_(填“体细胞”、“卵细胞”或“受精卵”)，导入该细胞后，需对该细胞进行培养，经_过程形成愈伤组织。(4)莴苣为双子叶植物，过程常用的方法是_；过程常用的方法是用_来处理大肠杆菌，使其易于吸纳重组质粒M。解析(1)质粒上有标记基因，便于筛选。(2)由于受精卵全能性最高，且体积较大便于操作，因此培育转基因羊时，常用显微注射技术将重组质粒导入受精卵，然后用动物细胞培养技术获得早期胚胎，然后用胚胎
13、移植技术将早期胚胎植入母体子宫，发育为新个体。(3)培育卵细胞得到的是单倍体植物，受精卵位于植物的胚珠内，不易获取，因此常将重组质粒导入分裂能力较强的体细胞中。(4)土壤农杆菌易侵染双子叶植物，用钙离子处理大肠杆菌，可使大肠杆菌细胞处于感受态，易于重组质粒进入细菌体内。答案(1)标记基因(2)显微注射受精卵动物细胞培养、胚胎移植(3)体细胞脱分化(4)农杆菌转化法钙离子13我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重(以克表示的一千粒种子的重量)增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入
14、常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上。如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答问题。(1)上图所示流程中步骤是实验所用技术的核心步骤。此步骤使_和_构成重组质粒。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用_处理该细菌，以增加该细菌_的通透性。(3)每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含_个限制性核酸内切酶识别位点。(4)过程应用的主要生物技术是_，原理是_。在该技术过程中，以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导_，才能得到水稻新品种植株。(5)从变异类型上分析，该水稻的新性状的出现应该属于可遗传变异中的_。解析基因工程操作的核心步骤是把目的基因和载体连接成重组DNA分子，这里的目的基因是突变的IPA1基因，载体则用Ti质粒。用氯化钙处理细菌，增大细菌细胞
