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2021学年第3节 基因工程的应用课后作业题
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这是一份2021学年第3节 基因工程的应用课后作业题，共8页。
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是( )
A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D．需制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白
2．近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是( )
A．克隆猴“中中”和“华华”
B．利用乳腺生物反应器生产药物
C．制造一种能分解石油的“超级细菌”
D．制造一种能产生干扰素的工程菌
3．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是( )
A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种
B．A→B过程利用了DNA半保留复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶
C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞
D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
4．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是( )
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中
C．进行基因转移时，要将目的基因转入小鼠受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否插入了小鼠的基因组
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
6．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基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”
7．(多选)下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，正确的是( )
A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B．猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似
C．灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D．科学家正试图在器官供体基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因
8．上海医学研究所成功培育出第一头携带人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。以下与此有关的叙述正确的是( )
A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白
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①是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的
B．过程②获取的CarE基因中不含有启动子
C．过程③进行前需要用Ca2＋处理大肠杆菌
D．过程④后只有部分工程菌含有CarE基因
10．据报道，我国海水稻试种成功，并获得喜人的收成。如果能够在更多的盐碱地里种植海水稻，将会养活更多的人。回答下列问题。
(1)人们可以利用基因工程技术培育转基因海水稻，将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育耐盐水稻。将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建______________________，要大量获得耐盐基因可采用________技术扩增该基因。
(2)将目的基因(耐盐基因)导入水稻细胞常用的方法是____________________；检测耐盐基因是否在水稻细胞内表达相应蛋白质，通常采用________________________技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可采用的方法是____________________________________________________________________________。
(3)据了解，海水稻的产量还比较低。目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，利用杂种优势提高产量。杂交育种和基因工程依据的遗传学原理都是______________，但二者的操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是______________________________________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
11．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述正确的是( )
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与山羊乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在山羊乳腺细胞中特异表达
12．下列有关基因工程的应用的叙述，错误的是( )
A．利用基因工程可改良作物的品质，提高其营养价值
B．通过乳腺生物反应器可生产抗凝血酶等重要的医药产品
C．将正常基因导入受体细胞，以对21三体综合征进行治疗
D．制备工程菌以实现对胰岛素、血清白蛋白的大规模生产
13．(多选)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可用于治疗血友病。下列叙述正确的是( )
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D．该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
14．(多选)下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低
C．科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的体细胞中
D．培育转基因克隆猪器官，采用的方法是在器官供体基因组中导入某种调节因子，以促进抗原决定基因的表达
15．基因工程是在生物化学和分子生物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所示，请据图分析回答下列问题。
(1)图中A是________，最常用的是________；在基因工程中，需要在限制酶和________________酶的作用下才能完成DNA重组过程。
(2)在上述基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有________________(用图中序号表示)。
(3)从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套________________。
(4)研究发现，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
16．已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图所示：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用________________酶，后者的作用是将用限制酶切割的________和________连接起来。
(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能________，也不能________________________________________________________________________。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用________________________与________________________进行抗原—抗体特异性反应实验。
(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案14 基因工程的应用
1．解析：培育转基因植物常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将编码Bt 抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构建基因表达载体，A错误；在植物细胞基因工程中，可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B正确；Bt 抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用，C错误；要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原—抗体杂交技术进行检测，目的基因翻译的蛋白质作为抗原，故需制备好相应抗体来检测Bt 抗虫蛋白，D错误。
答案：B
2．解析：克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术，A符合题意；利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B不符合题意；制造一种能分解石油的“超级细菌”，这属于基因工程的应用，C不符合题意；制造一种能产生干扰素的工程菌，这属于基因工程的应用，D不符合题意。
答案：A
3．解析：分析题图可以看出，图中A→B过程为利用PCR技术扩增目的基因，原料是四种脱氧核苷酸，需要两种引物，A正确；PCR技术的原理是DNA半保留复制，需要耐高温的DNA聚合酶，B正确；B→C为转基因绵羊的培育过程，培育转基因动物时，常用受精卵作为受体细胞，C错误；培育转基因植物时，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，D正确。
答案：C
4．解析：花粉管通道法用于将目的基因导入植物细胞，A错误；培育转基因动物时，因为受精卵的全能性最高，所以进行基因转移时通常将目的基因转入受精卵中，小鼠的体细胞是由同一个受精卵分裂和分化来的，核遗传物质相同，故人的生长激素基因存在于小鼠所有体细胞中，B错误，C正确；检测目的基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交法，D错误。
答案：C
5．解析：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。
答案：D
6．解析：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。
答案：D
7．解析：猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物；为解决免疫排斥问题，科学家正试图除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达。
答案：ABD
8．解析：转基因动物是指细胞中被转入了外源基因的动物，而不是指出现新基因的动物，如发生基因突变可能会出现新基因，但发生了基因突变的动物不叫转基因动物；“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白，而不是人白蛋白基因；转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但由于基因的选择性表达，在肌肉细胞中该基因不表达，只能在牛乳腺细胞中表达并分泌到乳汁中，因而只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白。
答案：D
9．解析：过程①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②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③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。
答案：A
10．解析：(1)为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载体；PCR技术是基因体外扩增的有效途径。(2)将目的基因(耐盐基因)导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法；检测目的基因是否在受体细胞内表达相应蛋白质，通常采用抗原—抗体杂交技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可将水稻种在海水灌溉的土壤中或盐碱地中，观察其生长状况。(3)杂交育种和基因工程育种依据的遗传学原理都是基因重组；杂交育种的局限性是不能跨越种间的障碍，对性状的改造也是在原有性状之上重新组合。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状。
答案：(1)基因表达载体 PCR (2)农杆菌转化法 抗原—抗体杂交 将该转基因水稻种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况 (3)基因重组 能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状
11．解析：将目的基因导入受精卵中，获得的转基因羊的体细胞中都含有目的基因，A正确，B错误；转录过程是由RNA聚合酶参与催化的，DNA聚合酶催化DNA复制过程，C错误；将山羊乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在山羊乳腺细胞中特异表达，D错误。
答案：A
12．解析：利用基因工程可以改良作物的品质，提高其营养价值，A正确；将抗凝血酶基因与乳腺蛋白基因的启动子联系在一起，可以制备生产抗凝血酶的乳腺生物反应器，B正确；21三体综合征属于染色体数目变异，本身不存在致病基因，不能使用基因治疗来治病，C错误；可用基因工程技术将胰岛素基因或血清白蛋白基因导入微生物，以制备工程菌，大量生产目的蛋白，D正确。
答案：C
13．解析：自然界中的所有生物共用同一套遗传密码，这是人的凝血因子基因能在羊的乳腺细胞中表达的基础，A正确；该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因，但该羊的乳汁中不含有人的凝血因子基因，B正确，C错误；由于将人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，培育的转基因羊的性腺细胞含有该基因，通过减数分裂产生的卵细胞可能含有该基因，其后代也可能含有人的凝血因子基因，D正确。
答案：ABD
14．解析：外源生长激素基因在转基因动物体内表达可促进该动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因的表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳汁中的乳糖含量降低，B正确；将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射法，若用转基因动物生产药物，科学家通常将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，C错误；利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，D错误。
答案：CD
15．解析：(1)在基因工程中，目的基因与载体结合形成重组DNA，载体常用质粒；基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)碱基互补配对发生在DNA分子之间、RNA分子之间及DNA分子和RNA分子之间，①获取目的基因、②目的基因与载体的连接及④目的基因扩增和筛选过程中均会发生碱基互补配对。(3)从分子水平上分析，基因工程的理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套遗传密码。(4)基因工程能使生物发生定向变异，其原理是基因重组。(5)根据题意，已培养出转基因抗枯萎病金茶花植株，说明转基因生物中目的基因已成功表达。
答案：(1)载体 质粒 DNA连接 (2)①②④ (3)遗传密码 (4)基因重组 (5)目的基因(或抗枯萎病的基因)在金茶花细胞中成功表达(合理即可)
16．解析：(1)图中①RNA→DNA表示通过反转录方式获得目的基因。(2)构建基因表达载体时，需要利用限制酶对载体和目的基因进行剪切，形成黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组载体。(3)目的基因导入受体细胞后，需要借助载体在受体细胞中进行复制而扩增目的基因，从而获得大量的表达产物，而直接导入则容易被受体细胞中的DNA水解酶所水解，得不到表达产物。(4)S蛋白为SARS病毒表面主要的病毒抗原，因此用抗原—抗体特异性反应实验可检测原核细胞表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性。(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列相同，根本原因是表达蛋白质所用的基因相同。
答案：(1)反转录 (2)限制酶和DNA连接 目的基因 载体 (3)复制 以其为模板合成S基因的mRNA(或转录) (4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人血清 (5)相同 表达蛋白质所用的基因相同
【合格考全员做】(学业水平一、二)
1．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是( )
A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D．需制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白
2．近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是( )
A．克隆猴“中中”和“华华”
B．利用乳腺生物反应器生产药物
C．制造一种能分解石油的“超级细菌”
D．制造一种能产生干扰素的工程菌
3．下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是( )
A．A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种
B．A→B过程利用了DNA半保留复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶
C．B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞
D．B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
4．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是( )
A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法
B．人的生长激素基因只存在于小鼠的膀胱上皮细胞中
C．进行基因转移时，要将目的基因转入小鼠受精卵中
D．采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否插入了小鼠的基因组
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
6．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基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”
7．(多选)下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，正确的是( )
A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题
B．猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似
C．灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪
D．科学家正试图在器官供体基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因
8．上海医学研究所成功培育出第一头携带人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。以下与此有关的叙述正确的是( )
A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白
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①是在小菜蛾细胞的细胞核中进行的
B．过程②获取的CarE基因中不含有启动子
C．过程③进行前需要用Ca2＋处理大肠杆菌
D．过程④后只有部分工程菌含有CarE基因
10．据报道，我国海水稻试种成功，并获得喜人的收成。如果能够在更多的盐碱地里种植海水稻，将会养活更多的人。回答下列问题。
(1)人们可以利用基因工程技术培育转基因海水稻，将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育耐盐水稻。将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建______________________，要大量获得耐盐基因可采用________技术扩增该基因。
(2)将目的基因(耐盐基因)导入水稻细胞常用的方法是____________________；检测耐盐基因是否在水稻细胞内表达相应蛋白质，通常采用________________________技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可采用的方法是____________________________________________________________________________。
(3)据了解，海水稻的产量还比较低。目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，利用杂种优势提高产量。杂交育种和基因工程依据的遗传学原理都是______________，但二者的操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是______________________________________________________________________________。
【等级考选学做】(学业水平三、四)
11．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述正确的是( )
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与山羊乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在山羊乳腺细胞中特异表达
12．下列有关基因工程的应用的叙述，错误的是( )
A．利用基因工程可改良作物的品质，提高其营养价值
B．通过乳腺生物反应器可生产抗凝血酶等重要的医药产品
C．将正常基因导入受体细胞，以对21三体综合征进行治疗
D．制备工程菌以实现对胰岛素、血清白蛋白的大规模生产
13．(多选)我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段导入到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可用于治疗血友病。下列叙述正确的是( )
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
C．该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子基因
D．该羊的后代也可能含有人的凝血因子基因
14．(多选)下列有关动物基因工程的说法，错误的是( )
A．将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低
C．科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的体细胞中
D．培育转基因克隆猪器官，采用的方法是在器官供体基因组中导入某种调节因子，以促进抗原决定基因的表达
15．基因工程是在生物化学和分子生物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所示，请据图分析回答下列问题。
(1)图中A是________，最常用的是________；在基因工程中，需要在限制酶和________________酶的作用下才能完成DNA重组过程。
(2)在上述基因工程的操作过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有________________(用图中序号表示)。
(3)从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套________________。
(4)研究发现，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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【素养养成练】
16．已知SARS是由一种RNA病毒感染所引起的疾病。SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康复后的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。某研究小组为了研制预防SARS病毒的疫苗，开展了前期研究工作，其简要的操作流程如图所示：
(1)实验步骤①所代表的反应过程是________。
(2)步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用________________酶，后者的作用是将用限制酶切割的________和________连接起来。
(3)如果省略步骤②而将大量扩增的S基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是S基因在大肠杆菌中不能________，也不能________________________________________________________________________。
(4)为了检验步骤④所表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性，可用________________________与________________________进行抗原—抗体特异性反应实验。
(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列________(填“相同”或“不同”)，根本原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课后分层检测案14 基因工程的应用
1．解析：培育转基因植物常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将编码Bt 抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构建基因表达载体，A错误；在植物细胞基因工程中，可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B正确；Bt 抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用，C错误；要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原—抗体杂交技术进行检测，目的基因翻译的蛋白质作为抗原，故需制备好相应抗体来检测Bt 抗虫蛋白，D错误。
答案：B
2．解析：克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术，A符合题意；利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B不符合题意；制造一种能分解石油的“超级细菌”，这属于基因工程的应用，C不符合题意；制造一种能产生干扰素的工程菌，这属于基因工程的应用，D不符合题意。
答案：A
3．解析：分析题图可以看出，图中A→B过程为利用PCR技术扩增目的基因，原料是四种脱氧核苷酸，需要两种引物，A正确；PCR技术的原理是DNA半保留复制，需要耐高温的DNA聚合酶，B正确；B→C为转基因绵羊的培育过程，培育转基因动物时，常用受精卵作为受体细胞，C错误；培育转基因植物时，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，D正确。
答案：C
4．解析：花粉管通道法用于将目的基因导入植物细胞，A错误；培育转基因动物时，因为受精卵的全能性最高，所以进行基因转移时通常将目的基因转入受精卵中，小鼠的体细胞是由同一个受精卵分裂和分化来的，核遗传物质相同，故人的生长激素基因存在于小鼠所有体细胞中，B错误，C正确；检测目的基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交法，D错误。
答案：C
5．解析：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。
答案：D
6．解析：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。
答案：D
7．解析：猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物；为解决免疫排斥问题，科学家正试图除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达。
答案：ABD
8．解析：转基因动物是指细胞中被转入了外源基因的动物，而不是指出现新基因的动物，如发生基因突变可能会出现新基因，但发生了基因突变的动物不叫转基因动物；“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白，而不是人白蛋白基因；转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但由于基因的选择性表达，在肌肉细胞中该基因不表达，只能在牛乳腺细胞中表达并分泌到乳汁中，因而只能在转基因牛乳汁中获取人白蛋白。
答案：D
9．解析：过程①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②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③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。
答案：A
10．解析：(1)为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载体；PCR技术是基因体外扩增的有效途径。(2)将目的基因(耐盐基因)导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法；检测目的基因是否在受体细胞内表达相应蛋白质，通常采用抗原—抗体杂交技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可将水稻种在海水灌溉的土壤中或盐碱地中，观察其生长状况。(3)杂交育种和基因工程育种依据的遗传学原理都是基因重组；杂交育种的局限性是不能跨越种间的障碍，对性状的改造也是在原有性状之上重新组合。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状。
答案：(1)基因表达载体 PCR (2)农杆菌转化法 抗原—抗体杂交 将该转基因水稻种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况 (3)基因重组 能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状
11．解析：将目的基因导入受精卵中，获得的转基因羊的体细胞中都含有目的基因，A正确，B错误；转录过程是由RNA聚合酶参与催化的，DNA聚合酶催化DNA复制过程，C错误；将山羊乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在山羊乳腺细胞中特异表达，D错误。
答案：A
12．解析：利用基因工程可以改良作物的品质，提高其营养价值，A正确；将抗凝血酶基因与乳腺蛋白基因的启动子联系在一起，可以制备生产抗凝血酶的乳腺生物反应器，B正确；21三体综合征属于染色体数目变异，本身不存在致病基因，不能使用基因治疗来治病，C错误；可用基因工程技术将胰岛素基因或血清白蛋白基因导入微生物，以制备工程菌，大量生产目的蛋白，D正确。
答案：C
13．解析：自然界中的所有生物共用同一套遗传密码，这是人的凝血因子基因能在羊的乳腺细胞中表达的基础，A正确；该羊分泌的乳汁中含有人的凝血因子，说明该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因，但该羊的乳汁中不含有人的凝血因子基因，B正确，C错误；由于将人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，培育的转基因羊的性腺细胞含有该基因，通过减数分裂产生的卵细胞可能含有该基因，其后代也可能含有人的凝血因子基因，D正确。
答案：ABD
14．解析：外源生长激素基因在转基因动物体内表达可促进该动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因的表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳汁中的乳糖含量降低，B正确；将目的基因导入动物细胞采用最多的方法是显微注射法，若用转基因动物生产药物，科学家通常将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，C错误；利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官，D错误。
答案：CD
15．解析：(1)在基因工程中，目的基因与载体结合形成重组DNA，载体常用质粒；基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)碱基互补配对发生在DNA分子之间、RNA分子之间及DNA分子和RNA分子之间，①获取目的基因、②目的基因与载体的连接及④目的基因扩增和筛选过程中均会发生碱基互补配对。(3)从分子水平上分析，基因工程的理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套遗传密码。(4)基因工程能使生物发生定向变异，其原理是基因重组。(5)根据题意，已培养出转基因抗枯萎病金茶花植株，说明转基因生物中目的基因已成功表达。
答案：(1)载体 质粒 DNA连接 (2)①②④ (3)遗传密码 (4)基因重组 (5)目的基因(或抗枯萎病的基因)在金茶花细胞中成功表达(合理即可)
16．解析：(1)图中①RNA→DNA表示通过反转录方式获得目的基因。(2)构建基因表达载体时，需要利用限制酶对载体和目的基因进行剪切，形成黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组载体。(3)目的基因导入受体细胞后，需要借助载体在受体细胞中进行复制而扩增目的基因，从而获得大量的表达产物，而直接导入则容易被受体细胞中的DNA水解酶所水解，得不到表达产物。(4)S蛋白为SARS病毒表面主要的病毒抗原，因此用抗原—抗体特异性反应实验可检测原核细胞表达的S蛋白是否与病毒S蛋白有相同的免疫反应特性。(5)步骤④和⑥的结果相比，原核细胞表达的S蛋白与真核细胞表达的S蛋白的氨基酸序列相同，根本原因是表达蛋白质所用的基因相同。
答案：(1)反转录 (2)限制酶和DNA连接 目的基因 载体 (3)复制 以其为模板合成S基因的mRNA(或转录) (4)大肠杆菌中表达的S蛋白 SARS康复病人血清 (5)相同 表达蛋白质所用的基因相同
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