1、專題 1 基因工程 1.4 基因工程的應用一、選擇題1.轉基因技術在植物品種改良方面應用廣泛，其中一項基因工程就是改造CO固定酶。其目的是（）A.提高光合作用效率 B 延長果實的儲藏期C.培育新作物品種 D 提高植物的抗性解析：光合作用是植物利用光能將 CO 和 H2O 合成可以貯存能量的有機物。改造CO 固定酶，其目的是為了提高光合作用效率。答案：A2 . 2013 -大綱全國卷下列實踐活動包含基因工程技術的是（）A. 水稻 R 花藥經培養和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B. 抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C. 將含抗病基因的重組 DNA 導入玉米細胞，經組織培養獲得

2、抗病植株D. 用射線照射大豆使其基因結構發生改變，獲得種子性狀發生變異的大豆解析：基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，并通過體外DNA 重組和轉基因等技術，賦予生物新的遺傳特性，從而創造出符合人們需求的新的生物類型和生物產品。水稻 F1花藥離體培養和染色體加倍，獲得基因純合的新品種屬于單倍體育種技術，抗蟲小 麥與矮稈小麥雜交得到抗蟲矮稈小麥屬于雜交育種；用射線照射大豆使其基因結構改變，獲得變異的大豆屬于誘變育種，A、B、D 三項都不涉及基因工程技術。答案：C3. 2012 浙江高考天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B,而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現用

3、基因工程技術培育藍玫瑰。下列操作正確的是（）A. 提取矮牽牛藍色花的 mRNA 經逆轉錄獲得互補的 DNA 再擴增基因 BB.利用限制性核酸內切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC. 利用 DNA 聚合酶將基因 B 與質粒連接后導入玫瑰細胞D. 將基因 B 直接導入大腸桿菌，然后感染并轉入玫瑰細胞解析：可以利用 mRNA 經逆轉錄合成目的基因后再進一步擴增獲得大量的目的基因，A項正確；因為開藍色花的矮牽牛中基因 B 的序列是已知的，所以該目的基因宜采用化學方法 合成或用聚合酶鏈式反應（PCR）擴增，當目的基因的核苷酸序列是未知的情況下，才選擇從 建立的包括目的基因的基因文庫中獲取，B 項

4、錯誤；目的基因必須與運載體結合后才能導入受體細胞，且需要 DNA 連接酶縫合，C D 兩項錯誤。2答案：A4“工程菌”是指（）A. 用物理或化學方法誘發菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞株系B. 用遺傳工程的方法把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到新細胞株系C. 用基因工程的方法使外源基因得到高效表達的菌類的細胞株系D. 從自然界中選取能迅速增殖的菌類解析：“工程菌”的形成有三個特點：運用的是基因工程方法；菌系表達的是外 源目的基因，而非菌系自身的基因；利用的是菌類高效表達基因的能力。答案：C5. 2012 四川高考將大腸桿菌的質粒連接上人生長激素的基因后，重新置入大腸桿 菌的細胞內，通過

5、發酵就能大量生產人生長激素。下列敘述正確的是（）A. 大腸桿菌細胞與生長激素合成有關的細胞器有核糖體、內質網、高爾基體和線粒 體B. 大腸桿菌獲得的能產生人生長激素的變異可以遺傳C. 大腸桿菌質粒標記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等D.生長激素基因在轉錄時需要解旋酶和DNA 連接酶解析：利用基因工程生產人生長激素是將大腸桿菌的質粒連接上人生長激素的基因，導入大腸桿菌細胞內，生產人的生長激素。大腸桿菌是原核生物，只具有核糖體一種細胞器，A 項錯誤；大腸桿菌獲得的能產生人生長激素的變異是因為遺傳物質改變引起的，屬于可遺 傳的變異，B 項正確；質粒是環狀的 DNA 分子，不含有尿嘧啶，C 項錯誤；基因轉

6、錄需要 RNA 聚合酶，轉錄產物為信使 RNA D 項錯誤。&答案：B6 .能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是（）A.單倍體育種B.雜交育種C. 基因工程育種解析：要讓動物蛋白在植物體內表達，必須將控制動物蛋白合成的相關基因導入植物 細胞中并讓其表達，因此需要通過基因工程技術才能實現。答案：C7 .科學家已能運用基因工程技術，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關敘述中正確的 是（）1該技術將導致定向變異2DNA 連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來3蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料4受精卵是理想的受體D.多倍體育種3A. B.C.D.4解析： 基因工程可將控制特定性狀

7、的外源基因導入受體細胞，從而定向改造生物的性 狀，而且操作過程不受親緣關系遠近的制約， 即克服遠緣雜交不親合的障礙。 在基因工程操 作程序中，所用的DNA 連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對，而是目的基因與載體的 DNA 兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連接，也就是說，DNA 連接酶只能催化斷開的 DNA 雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。由蛋白質中的氨基酸序列可推知相應的mRNA 中核苷酸序列，進而可推測相應基因中核苷酸排列順序，從而可以用化學合成方法人工合成目的基因。 轉基因羊的乳腺細胞及全身所有的組織細胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質都與受精卵完全相同， 而受精卵體積較大， 操作較容易

8、， 也能保障發育成的個體的所有細胞都含有外源 基因。答案：B 8采用基因工程技術將人凝血因子基因導入山羊受精卵，培育出了轉基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中。下列有關敘述正確的是()A. 如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法獲得該目的基因B. 人體細胞中凝血因子基因進入羊受精卵后，其傳遞和表達不再遵循中心法則C. 在該轉基因羊體內，人凝血因子基因存在于乳腺細胞內，而不存在于其他體細胞 內DNA 聚合酶以 DNA 分子的一條鏈為模板合成 mRNA目的基因導入受體細胞后， 與受體細胞的基因組整合， 胞都是來自同一個受體細胞導入目的基因的受精卵，同的基因， 即都含有

9、人的凝血因子基因， 只是在乳腺細胞中的人凝血因子基因得以選擇性表 達；DNA聚合酶用于 DNA 的復制，在轉錄過程中起作用的是RNA 聚合酶。答案： A9 .科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因 a，通過基因工程的方法，將a 轉到馬鈴薯中，經檢測發現 Amy 在成熟塊莖細胞中存在。這一過程涉及()A.目的基因進入受體細胞后，隨著馬鈴薯的DNA 分子的復制而復制并傳給子代細胞B.基因 a 導入成功后，將抑制細胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑C.目的基因不需要整合到馬鈴薯的DNA 分子中D. 目的基因來自細菌，可以不需要載體直接導入受體細胞解析：植物基因工程中，導入的外源基因需整合到受

10、體細胞的染色體中才能穩定遺傳 給下一代。答案： A10. 2013 -江蘇高考下列關于轉基因生物安全性的敘述中，錯誤的是()A. 我國已經對轉基因食品和轉基因農產品強制實施了產品標識制度B. 國際上大多數國家都在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害C. 開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物安全的前提D. 人凝血因子基因開始轉錄后，解析：人體細胞中的凝血因子基因進入羊受精卵后，其傳遞和表達仍然遵循中心法則；隨受體細胞的復制而復制， 由于體細故乳腺細胞和其他體細胞都含有相5D. 目前對轉基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環境安全性上解析：本題考查了轉基因生物安全性的有關知識。目

11、前對轉基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環境安全性兩個方面；因對轉基因生物的安全性還處于爭論階段，故不可能在轉基因食品標簽上警示性注明可能的危害；但我國已對轉基因食品和農產品強制實施了產品標識制度，以維護消費者對轉基因產品的知情權和選擇權；開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉基因生物安全的前提。答案：B11. 2013 廣東高考從某海洋動物中獲得一基因，其表達產物為一種抗菌性和溶血 性均較強的多肽 P1。目前在 P1 的基礎上研發抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的A. 合成編碼目的肽的 DNA 片段B. 構建含目的肽 DNA 片段的表達載體C. 依據 P1 氨基酸序列設計多條

12、模擬肽D. 篩選出具有優良活性的模擬肽作為目的肽解析：由題中信息“在 P1 的基礎上研發抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質工程的相關知識。根據蛋白質工程的基本途徑：從預期的蛋白質功能出發T設計預期的蛋白質結構T推測應有的氨基酸序列T找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因），可推知答案為 Co答案：C12. 2012 江蘇高考下列關于轉基因生物安全性的敘述，錯誤的是（）A. 種植轉基因作物應與傳統農業種植區隔離B. 轉基因作物被動物食用后，目的基因會轉入動物體細胞中C. 種植轉基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性D.轉基因植物的目的基因可能轉入根際微生物解析：本題主要考查

13、轉基因生物安全性的相關問題，種植轉基因作物時為了避免基因 污染，應與傳統農業種植區隔離，故 A 對；轉基因作物被動物食用后，目的基因會被動物消化，不會轉入動物體細胞中，故 B 錯；轉基因植物有可能將基因擴散至野生植物中，從而影 響野生植物的遺傳多樣性，故 C 對；轉基因植物的目的基因可被微生物利用，故D 對。答案：B13.提高農作物抗鹽堿和抗干旱能力的目的基因是（）A. 抗除草劑基因B. 調節細胞滲透壓的基因6C. 抗凍蛋白基因DBt 毒蛋白基因解析： 由于鹽堿和干旱對農作物的危害與細胞內滲透壓調節有關，所以可以利用一些 調節細胞滲透壓的基因來提高農作物抗鹽堿和抗干旱的能力。答案： B14用基

14、因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是()將毒素蛋白注射到棉花的受精卵中將編碼毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉花的受精卵中 將編碼毒素蛋白的 DNA 序列與質粒重組導入細菌， 用該細菌感染棉花體細胞， 再 進行組織培養 將編碼毒素蛋白的 DNA 序列與質粒重組，注射到棉花子房中，并進入受精 卵A.B.C.D.解析：含有目的基因的 DNA 片段無論采用何種方法導入受體細胞，均需與載體結合并 與相關組件一起構建成表達載體，才能在導入受體細胞后穩定維持和正確表達。答案： C15.關于應用基因工程治療人類遺傳病的敘述，不正確的是 ()A. 基因治療可以有效地改善患者生理狀況，其操作對象

15、是基因B. 進行基因治療時，基因的受體細胞是受精卵C. 基因治療并不是對患者體內細胞的缺陷基因進行改造D. 基因治療時可只對患者部分細胞輸入正常基因解析： 基因工程操作的受體細胞一般為受精卵，但基因治療時，不需對全部體細胞發 揮作用，受體細胞不是受精卵， 而是部分體細胞。 基因治療不是對缺陷基因的改造，而是將 正常基因導入，從功能上“覆蓋”缺陷基因。答案： B二、非選擇題16 . 2014 課標全國卷I植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關。若 從該植物中獲得該耐旱基因， 并將其轉移到耐旱性低的植物乙中， 有可能提高后者的耐旱性。 回答下列問題：(1) 理論上，基因組文庫含有生物的 _

16、基因；而 CDNA 文庫中含有生物的 _基因。(2) 若要從植物甲中獲得耐旱基因， 可首先建立該植物的基因組文庫， 再從中 _出所需的耐旱基因。(3) 將耐旱基因導入農桿菌， 并通過農桿菌轉化法將其導入植物 _的體細胞中，經過一系列的過程得到再生植株。 要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達， 應檢測此再生植株中該基因的 _,如果檢測結果呈陽性， 再在田間試驗中檢測植株的 _是否得到提高。7(4) 假如用得到的二倍體轉基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數量比為3：1時，則可推測該耐旱基因整合到了 _ (填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。解析：本題主要考查基因工程和遺

17、傳規律等相關知識，意在考查考生運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理并做出合理判斷的能力。(1)基因組文庫包含某種生物的所有基因，而CDNA 文庫包含某種生物的部分基因。(2)植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關，若要從植物甲中獲得耐旱基因，首先應建立該植物的基因組文庫，然后再從中篩選出所需的耐旱基因。(3)從植物甲中獲得該耐旱基因后，通常采用農桿菌轉化法，將該耐旱基因導入植物乙的體細胞中，經過植物組織培養得到再生植株。若要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的表達產物，如果檢測結果為陽性，說明該耐旱基因已經翻譯成相應

18、的蛋白質。此后還需要進行個體生物學水平的檢測，即在田間試驗中檢測植株的耐旱性是否得到提高。(4)由用得到的二倍體轉基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的數量比為3 : 1，符合基因的分離定律，可知得到的二倍體轉基因耐旱植株為雜合子，因此可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的一條上。答案：(1)全部部分(2) 篩選*(3) 乙表達產物耐旱性(4) 同源染色體的一條上17 . 2012 海南高考已知甲種農作物因受到乙種昆蟲危害而減產，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質后死亡。因此，可將丙種蛋白質基因轉入到甲種農作物體內，使甲種農作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力。回答下列問題：(1) 為了獲得丙

19、種蛋白質的基因，在已知丙種蛋白質氨基酸序列的基礎上，推測出丙種蛋白質的 _序列，據此可利用 _方法合成目的基因。 獲得丙種蛋白質的基因還可用_ 和_方法。(2) 在利用上述丙種蛋白質基因和質粒載體構建重組質粒的過程中，常需要使用_ 酶和_酶。(3) 將含有重組質粒的農桿菌與甲種農作物的愈傷組織共培養，篩選出含有丙種蛋白質的愈傷組織，由該愈傷組織培養成的再生植株可抵抗 _ 的危害。(4) 若用含有重組質粒的農桿菌直接感染甲種農作物植株葉片傷口，則該植株的種子(填“含8有”或“不含”)丙種蛋白質基因。9文庫獲取法、PCR 技術擴增法和人工化學合成法三種。已知丙種蛋白質氨基酸序列，可通過推測丙種蛋白質的基因序列，然后利用化學方法人工合成丙種蛋白質基因。(2)在構建重組質粒的過程中，需要使用限制性核酸內切酶和DNA 連接酶，前者能識別特定的核苷酸序列，使每條鏈特定部位的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開形成黏性末端，被喻為“分子手術刀”