1、專題 1 基因工程 1.4 基因工程的應(yīng)用一、選擇題1.轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)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(shí)的儲(chǔ)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(jī)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(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是（）A. 水稻 R 花藥經(jīng)培養(yǎng)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(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得

2、抗病植株D. 用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析：基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA 重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出符合人們需求的新的生物類型和生物產(chǎn)品。水稻 F1花藥離體培養(yǎng)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(shù)，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(jié)構(gòu)改變，獲得變異的大豆屬于誘變育種，A、B、D 三項(xiàng)都不涉及基因工程技術(shù)。答案：C3. 2012 浙江高考天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用

3、基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰。下列操作正確的是（）A. 提取矮牽牛藍(lán)色花的 mRNA 經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的 DNA 再擴(kuò)增基因 BB.利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)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(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D. 將基因 B 直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞解析：可以利用 mRNA 經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因后再進(jìn)一步擴(kuò)增獲得大量的目的基因，A項(xiàng)正確；因?yàn)殚_藍(lán)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(xué)方法 合成或用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增，當(dāng)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(xiàng)

4、錯(cuò)誤；目的基因必須與運(yùn)載體結(jié)合后才能導(dǎo)入受體細(xì)胞，且需要 DNA 連接酶縫合，C D 兩項(xiàng)錯(cuò)誤。2答案：A4“工程菌”是指（）A. 用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)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(xì)胞株系C. 用基因工程的方法使外源基因得到高效表達(dá)的菌類的細(xì)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(gè)特點(diǎn)：運(yùn)用的是基因工程方法；菌系表達(dá)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(dá)基因的能力。答案：C5. 2012 四川高考將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因后，重新置入大腸桿 菌的細(xì)胞內(nèi)，通過

5、發(fā)酵就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列敘述正確的是（）A. 大腸桿菌細(xì)胞與生長激素合成有關(guān)的細(xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒 體B. 大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異可以遺傳C. 大腸桿菌質(zhì)粒標(biāo)記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等D.生長激素基因在轉(zhuǎn)錄時(shí)需要解旋酶和DNA 連接酶解析：利用基因工程生產(chǎn)人生長激素是將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因，導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，生產(chǎn)人的生長激素。大腸桿菌是原核生物，只具有核糖體一種細(xì)胞器，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異是因?yàn)檫z傳物質(zhì)改變引起的，屬于可遺 傳的變異，B 項(xiàng)正確；質(zhì)粒是環(huán)狀的 DNA 分子，不含有尿嘧啶，C 項(xiàng)錯(cuò)誤；基因轉(zhuǎn)

6、錄需要 RNA 聚合酶，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為信使 RNA D 項(xiàng)錯(cuò)誤。&答案：B6 .能夠使植物體表達(dá)動(dòng)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(dòng)物蛋白在植物體內(nèi)表達(dá)，必須將控制動(dòng)物蛋白合成的相關(guān)基因?qū)胫参?細(xì)胞中并讓其表達(dá)，因此需要通過基因工程技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)。答案：C7 .科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關(guān)敘述中正確的 是（）1該技術(shù)將導(dǎo)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(zhì)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?qū)胧荏w細(xì)胞，從而定向改造生物的性 狀，而且操作過程不受親緣關(guān)系遠(yuǎn)近的制約， 即克服遠(yuǎn)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(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)的mRNA 中核苷酸序列，進(jìn)而可推測相應(yīng)基因中核苷酸排列順序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因。 轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細(xì)胞及全身所有的組織細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)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(fā)育成的個(gè)體的所有細(xì)胞都含有外源 基因。答案：B 8采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)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(xì)胞中凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵后，其傳遞和表達(dá)不再遵循中心法則C. 在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi)，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞內(nèi)，而不存在于其他體細(xì)胞 內(nèi)DNA 聚合酶以 DNA 分子的一條鏈為模板合成 mRNA目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后， 與受體細(xì)胞的基因組整合， 胞都是來自同一個(gè)受體細(xì)胞導(dǎo)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(xì)胞中的人凝血因子基因得以選擇性表 達(dá)；DNA聚合酶用于 DNA 的復(fù)制，在轉(zhuǎn)錄過程中起作用的是RNA 聚合酶。答案： A9 .科學(xué)家從細(xì)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(zhuǎn)到馬鈴薯中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn) Amy 在成熟塊莖細(xì)胞中存在。這一過程涉及()A.目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞后，隨著馬鈴薯的DNA 分子的復(fù)制而復(fù)制并傳給子代細(xì)胞B.基因 a 導(dǎo)入成功后，將抑制細(xì)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(xì)菌，可以不需要載體直接導(dǎo)入受體細(xì)胞解析：植物基因工程中，導(dǎo)入的外源基因需整合到受

10、體細(xì)胞的染色體中才能穩(wěn)定遺傳 給下一代。答案： A10. 2013 -江蘇高考下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯(cuò)誤的是()A. 我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度B. 國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害C. 開展風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D. 人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，解析：人體細(xì)胞中的凝血因子基因進(jìn)入羊受精卵后，其傳遞和表達(dá)仍然遵循中心法則；隨受體細(xì)胞的復(fù)制而復(fù)制， 由于體細(xì)故乳腺細(xì)胞和其他體細(xì)胞都含有相5D. 目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上解析：本題考查了轉(zhuǎn)基因生物安全性的有關(guān)知識(shí)。目

11、前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性兩個(gè)方面；因?qū)D(zhuǎn)基因生物的安全性還處于爭論階段，故不可能在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害；但我國已對轉(zhuǎn)基因食品和農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度，以維護(hù)消費(fèi)者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)；開展風(fēng)險(xiǎn)評估、預(yù)警跟蹤和風(fēng)險(xiǎn)管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提。答案：B11. 2013 廣東高考從某海洋動(dòng)物中獲得一基因，其表達(dá)產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血 性均較強(qiáng)的多肽 P1。目前在 P1 的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)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(gòu)建含目的肽 DNA 片段的表達(dá)載體C. 依據(jù) P1 氨基酸序列設(shè)計(jì)多條

12、模擬肽D. 篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析：由題中信息“在 P1 的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強(qiáng)但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)。根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)T設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)T推測應(yīng)有的氨基酸序列T找到相對應(yīng)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(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯(cuò)誤的是（）A. 種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B. 轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中C. 種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性D.轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物解析：本題主要考查

13、轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題，種植轉(zhuǎn)基因作物時(shí)為了避免基因 污染，應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離，故 A 對；轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)被動(dòng)物消化，不會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中，故 B 錯(cuò)；轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因擴(kuò)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(zhuǎn)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(nóng)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(diào)節(jié)細(xì)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(nóng)作物的危害與細(xì)胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)，所以可以利用一些 調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因來提高農(nóng)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(dǎo)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(zhì)粒重組導(dǎo)入細(xì)菌， 用該細(xì)菌感染棉花體細(xì)胞， 再 進(jìn)行組織培養(yǎng) 將編碼毒素蛋白的 DNA 序列與質(zhì)粒重組，注射到棉花子房中，并進(jìn)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(dǎo)入受體細(xì)胞，均需與載體結(jié)合并 與相關(guān)組件一起構(gòu)建成表達(dá)載體，才能在導(dǎo)入受體細(xì)胞后穩(wěn)定維持和正確表達(dá)。答案： C15.關(guān)于應(yīng)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(jìn)行基因治療時(shí)，基因的受體細(xì)胞是受精卵C. 基因治療并不是對患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因進(jìn)行改造D. 基因治療時(shí)可只對患者部分細(xì)胞輸入正常基因解析： 基因工程操作的受體細(xì)胞一般為受精卵，但基因治療時(shí)，不需對全部體細(xì)胞發(fā) 揮作用，受體細(xì)胞不是受精卵， 而是部分體細(xì)胞。 基因治療不是對缺陷基因的改造，而是將 正常基因?qū)耄瑥墓δ苌稀案采w”缺陷基因。答案： B二、非選擇題16 . 2014 課標(biāo)全國卷I植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)。若 從該植物中獲得該耐旱基因， 并將其轉(zhuǎn)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?qū)朕r(nóng)桿菌， 并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物 _的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。 要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)， 應(yīng)檢測此再生植株中該基因的 _,如果檢測結(jié)果呈陽性， 再在田間試驗(yàn)中檢測植株的 _是否得到提高。7(4) 假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3：1時(shí)，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(guī)律等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)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(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)基因有關(guān)，若要從植物甲中獲得耐旱基因，首先應(yīng)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(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將該耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細(xì)胞中，經(jīng)過植物組織培養(yǎng)得到再生植株。若要確認(rèn)該耐旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測此再生植株中該基因的表達(dá)產(chǎn)物，如果檢測結(jié)果為陽性，說明該耐旱基因已經(jīng)翻譯成相應(yīng)

18、的蛋白質(zhì)。此后還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的檢測，即在田間試驗(yàn)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(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱和不耐旱植株的數(shù)量比為3 : 1，符合基因的分離定律，可知得到的二倍體轉(zhuǎn)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(dá)產(chǎn)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(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)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(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測出丙種蛋白質(zhì)的 _序列，據(jù)此可利用 _方法合成目的基因。 獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用_ 和_方法。(2) 在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需要使用_ 酶和_酶。(3) 將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗 _ 的危害。(4) 若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)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(zhì)基因。9文庫獲取法、PCR 技術(shù)擴(kuò)增法和人工化學(xué)合成法三種。已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列，可通過推測丙種蛋白質(zhì)的基因序列，然后利用化學(xué)方法人工合成丙種蛋白質(zhì)基因。(2)在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA 連接酶，前者能識(shí)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(shù)刀”