1、课后素养落实(十四)基因工程的应用(建议用时：40分钟)题组一基因工程在农牧业方面的应用1我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt毒蛋白基因培育出来的，它对棉铃虫具有较强的抗性。下列叙述错误的是()ABt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的BBt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中C培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D用DNA聚合酶连接经切割的Bt毒蛋白基因和载体DBt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中；培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验，以在个体水平检测目的基因的表达；切割得到的Bt毒蛋白基因和载体的连接是靠DNA连接
2、酶来完成的。2下列有关转基因植物的说法错误的是()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盐碱和抗旱的能力B由于抗虫棉可以抵抗一切危害棉花植株的害虫，所以抗虫棉已经推广应用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，主要有病毒、真菌和细菌等B由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压的调节有关，所以目前科学家正在利用调节细胞渗透压的基因来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力；转基因抗虫棉只是对棉铃虫有较强的抗性，并不是针对所有害虫；人体自身不能合成必需氨基酸，所以在改良植物品质上科学家更重视提高必需氨基酸的含量。3(20
3、19江苏南通等七市三模)科学家构建了含有大洋鳕鱼抗冻蛋白基因启动子和大鳞鲑鱼生长激素基因的表达载体，并将其导入了大西洋鲑的细胞中，获得了生长速度加快的转基因大西洋鲑。下列相关叙述正确的是()A转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白明显增加B构建基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶C大鳞鲑鱼生长激素基因不能通过PCR技术扩增获得D转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致生长速度加快D 转基因大西洋鲑体内并没有导入抗冻蛋白基因，只是导入了抗冻蛋白基因的启动子，A项错误；构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，B项错误；目的基因可通过PCR技术扩增获得，C项错误；生长激素基因能控制合成生长激素，生长激素含量增加导致
4、转基因大西洋鲑的生长速度加快，D项正确。4菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程，请据图回答：注：卡那霉素抗性基因(kanR)作为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感。(1)为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用_处理土壤农杆菌，使其处于感受态。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够_的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入菊花细胞的_上，最终形成转基因植株。(3)将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素和_的培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据_的核苷
5、酸序列设计特异引物，以_为模板进行第一轮扩增。解析(1)用Ca2处理土壤农杆菌，使其处于感受态，易于吸收外源重组DNA分子。(2)农杆菌能够感染植物细胞，并将TDNA转移至受体细胞中，并插入受体细胞的染色体DNA上，利用这个特点实现导入目的基因。(3)利用添加卡那霉素的培养基可以筛选含卡那霉素抗性基因的转基因植株。(4)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据目的基因的核苷酸序列设计特异引物，以含目的基因的菊花DNA为模板进行第一轮扩增。答案(1)Ca2(或CaCl2溶液)(2)感染菊花(或植物)细胞，并将TDNA转移至受体细胞染色体DNA(3)卡那霉素(4)抗虫基因(目的基因)转
6、基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)题组二基因工程在医药卫生领域的应用5转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是()A养殖含生长激素基因鲑鱼B养殖能抗口蹄疫病毒的转基因兔C养殖含乳糖酶基因的转基因牛D从牛乳汁中获得人血清白蛋白D养殖含生长激素基因的转基因鲑鱼只能获得体积更大的鲑鱼，A错误；养殖能抗口蹄疫病毒的转基因兔，只能获得具有能抗口蹄疫病毒能力的兔，B错误；养殖含乳糖酶基因的转基因牛，只能使牛乳汁中乳糖含量降低，C错误；从牛乳汁中获得人血清白蛋白，血清白蛋白可用于治疗失血性休克、脑水肿、肾病等，D正确。6动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基
7、因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时()A仅仅利用了基因工程技术B不需要乳腺蛋白基因的启动子C利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中D需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”D科学家培养转基因动物时除涉及基因工程外，还涉及其他现代生物技术；生产生长激素时需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵中，然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物。7(2020湖南高三联考)胶原蛋白广泛应用于医学、化妆品、化工原料等领域，科研人员开展利用家
8、蚕生产人胶原蛋白的研究。请回答下列问题：(1)家蚕核型多角体病毒(BmNPV)专性寄生于鳞翅目昆虫，将人胶原蛋白基因与_重组后，构建_。体外克隆目的基因的方法是_。(2)BmNPV的p10基因是极强的启动子，将目的基因连接在p10基因的下游，目的是_。目的基因与p10基因连接时，断裂与连接的化学键都是_。(3)重组BmNPV感染家蚕幼虫后，在幼虫淋巴液中提取蛋白质，用_的方法检测目的基因是否成功表达。相比于大肠杆菌，选择家蚕作为人胶原蛋白的生物反应器，其优点是_。解析(1)BmNPV专性寄生于鳞翅目昆虫，如家蚕，为了更有利于将目的基因导入家蚕细胞，可将目的基因与BmNPV基因重组，构建基因表达
9、载体。PCR是指在体外复制特定DNA片段，可在短时间内大量扩增目的基因。(2)启动子位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录。限制酶和DNA连接酶作用的化学键均是磷酸二酯键。(3)检测目的基因是否翻译出蛋白质，采用的方法是抗原抗体杂交。大肠杆菌为原核生物，无内质网和高尔基体，不能对人胶原蛋白进行加工。答案(1)BmNPV基因基因表达载体利用PCR技术扩增目的基因(2)使目的基因在p10基因的驱动下高效表达磷酸二酯键(3)抗原抗体杂交家蚕细胞的内质网和高尔基体会对人胶原蛋白进行加工，使表达的胶原蛋白与人的胶原蛋白的结构和功能相似题组三基因工程在食品工业方面的应用8下列关于
10、基因工程在食品工业方面的应用的叙述，错误的是()A用于形成阿斯巴甜的主要氨基酸可以通过基因工程大规模生产B基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌的基因组中C相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较低D生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产C阿斯巴甜主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可以通过基因工程大规模生产，A正确；基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌，如大肠杆菌、黑曲霉等的基因组中，B正确；相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较高，C错误；生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量
11、生产，D正确。9利用基因工程生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示，下列叙述不正确的是()A过程是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的B过程获取的CarE基因中不含有启动子C过程进行前需要用Ca2处理大肠杆菌D过程后只有部分工程菌含有CarE基因A过程表示通过反转录法合成目的基因，该过程不在小菜蛾细胞内进行，A错误；过程表示利用PCR技术对目的基因进行扩增，由于模板cDNA中不含有启动子，所以CarE基因中也不含有启动子，B正确；过程进行前需用Ca2处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，C正确；工程菌指的是能使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系，只有部分工程菌含有CarE基因，D正确。10(202
12、0山东省章丘第四中学月考)如图是科研人员利用乙烯合成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。下列相关叙述错误的是()A该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶基因B乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的区别是转录的模板链不同C由图可知过程依据的原理是碱基互补配对原则D转基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯合成酶基因的翻译过程受阻A该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶的反义基因，A错误；乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因都是由链和链组成的，区别是转录的模板链相反，使转录出的mRNA能互补配对，形成双链RNA，B正确；过程依据的原理是碱基互补配对原则，乙烯合成酶基因的反义拷贝转
13、录出的反义mRNA与乙烯合成酶基因转录出的mRNA结合，可能会使乙烯合成酶基因的翻译过程受阻，C、D正确。11某研究小组为了研制预防H7N9 禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其简要的操作流程如下图。下列有关叙述不正确的是()A过程需使用逆转录酶B步骤过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性C步骤可将重组质粒与大肠杆菌直接混合D检验Q蛋白的免疫反应特性，可用 Q 蛋白与患禽流感康复的鸡的血清进行抗原抗体特异性反应实验C步骤是人工以RNA为模板生成DNA的过程叫逆转录，需使用逆转录酶，A项正确；步骤是基因表达载体构建，所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性，B项正确；步骤需用C
14、aCl2处理大肠杆菌，使其处于感受态之后，才能将重组质粒导入大肠杆菌，C项错误；患禽流感康复的鸡的血清中含有相应的抗体，可以与Q蛋白发生抗原抗体特异性结合反应，以此可以检测Q蛋白的免疫反应特性，D项正确。12(2021辽宁省适应性测试)菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长，还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列有关叙述不正确的是()A受体细胞可以选择菊花叶片细胞或桃蚜细胞B将目的基因GNA插入到Ti质粒的TDNA上构建表达载体C菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞D
15、应用抗虫接种实验，检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度A分析题意可知，科学家将目的基因导入了菊花细胞，故受体细胞可以选择菊花叶片细胞，但不能选择桃蚜细胞，A错误；基因工程中构建表达载体时，由于TDNA可以转移到受体细胞内， 可以将目的基因GNA插入到Ti质粒的TDNA上，B正确；菊花外植体产生的酚类化合物能吸引农杆菌移向受体细胞，有利于目的基因成功导入，C正确；已知雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长，故应用抗虫接种实验，检测转基因菊花对桃蚜的抗性及抗性的程度，D正确。13(2021河北省适应性测试)我国约在7 000年前就开始种植水稻，现在水稻已经成为我国广泛种植的重要作物。
16、提高水分利用效率对于旱作水稻的生产有重要意义。科学家从拟南芥中获取功能基因HARDY(HRD)，并将其转入水稻中过量表达，提高了水稻的水分利用效率。回答下列问题：(1)科学家在获取拟南芥HRD基因过程中，采用了增强子作为筛选工具。增强子是一段能增强与其相连基因转录的DNA序列，将增强子插入到基因组中可得到若干个突变株系。增强子插入到基因外部，可获得基因_突变株；增强子插入到基因内部，可获得基因_突变株。(2)提取拟南芥总RNA，经_过程获得总cDNA，利用PCR技术选择性扩增HRD基因的cDNA。以上过程依次需要用到_和_两种工具酶。(3)将HRD的cDNA插入到Ti质粒的_上构建重组载体，利
17、用农杆菌侵染水稻细胞并将HRD的cDNA整合到水稻细胞染色体上。为了便于转基因植物的筛选，重组Ti质粒中必需包括_。(4)在干旱条件下，野生型(WT)和HRD增强表达的转基因水稻植株A、B(HRDA、HRDB)的根生物量(根系干重)及叶片蒸腾速率的测定结果如图所示。据图分析转基因水稻耐旱能力增强的原因包括_和_。图1图2解析(1)增强子能增强与其相连的基因的转录，所以插入到外部(启动子的上游)可促进基因转录获得基因激活突变株。增强子属于调控序列，插入内部不起作用，甚至有可能破坏基因，获得基因失活突变株。(2)RNA经过逆转录获得cDNA，逆转录要用到逆转录酶，PCR扩增要用到Taq酶。(3)将
18、HRD的cDNA插入到Ti质粒的TDNA上构建重组载体，Ti质粒上的TDNA可转移并整合到受体细胞的染色体DNA上，这样利用农杆菌侵染水稻细胞可将HRD的cDNA整合到水稻细胞染色体上。重组Ti质粒应包含标记基因，其作用是供重组DNA的鉴定与选择。(4)由图1可知，转基因水稻的根生物量多于非转基因水稻，吸水能力增强了，同时由图2可知，转基因水稻蒸腾速率小于非转基因水稻，失水减少，从而使得转基因水稻抗旱能力增强。答案(1)激活失活(2)逆转录逆转录酶Taq酶(3)TDNA标记基因(4)根生物量增加，吸水能力增强蒸腾速率下降，失水减少 对改造生物遗传物质的技术原理弄不清14下列生物技术操作对遗传物
19、质的改造，不会遗传给子代的是()A将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌B将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组织培养获得花色变异植株C将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛D将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗D将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌，可以通过二分裂将胰岛素基因传给后代，A不符合题意；将花青素代谢基因导入植物体细胞，再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因，花青素代谢基因会随该植物传给后代，B不符合题意；将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛，所有细胞均含有肠乳糖酶基因，可以遗传给后代，C不符合题意；该患者进行基因治疗时，只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因，性原细胞不含该基因，故不能遗传给后代，D符合题意。故选D。