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- 2021-09-24 发布
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限时规范训练(三)
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( )
A.Bt 毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的
B.Bt 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
答案 D
解析 Bt 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(花粉管通道法);培
育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验,以确定转基因棉花植株
的抗性及抗性程度;切割得到的 Bt 毒蛋白基因和载体的连接是靠
DNA 连接酶来完成的。
2.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物,乙肝疫苗的生产方
法是( )
A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒
B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒
C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达
D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达
答案 D
解析 疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以
生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。生产乙肝疫苗的方法
是:获取乙肝病毒表面抗原基因,导入受体细胞,使受体细胞表达乙
肝病毒表面抗原。
3.下列关于基因工程应用的叙述正确的是( )
A.基因治疗能治愈所有遗传病
B.基因诊断的基本原理是 DNA 分子杂交
C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒
D.利用基因工程生产乙肝疫苗时,目的基因存在于人体 B 淋巴细胞
的 DNA 中
答案 B
解析 基因治疗不能治愈所有遗传病;基因诊断又称 DNA 诊断,即
在 DNA 分子水平上分析检测某一基因,从而对疾病作出判断,利用
的原理是 DNA 分子杂交;基因探针是用放射性同位素(或荧光分子)
标记的含有目的基因的 DNA 片段,一种基因探针只能检测水体中的
一种或一类病毒;利用基因工程生产乙肝疫苗是通过构建含有乙肝病
毒表面抗原基因的重组质粒,然后导入相应的宿主细胞(如酵母菌细
胞),生产乙肝病毒表面抗原蛋白。
4.下列关于基因工程相关知识的叙述,正确的是( )
A.在基因工程操作中为了获得重组质粒,必须用相同的限制酶切割,
露出的黏性末端可以不相同
B.若要生产转基因抗病水稻,可将目的基因先导入大肠杆菌中,再
转入水稻细胞中
C.如要提高作物中某种氨基酸的含量,可以导入控制合成含有该种
氨基酸比较多的蛋白质的基因
D.基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复
答案 C
解析 获得重组质粒,必须要求有相同的黏性末端或平末端,使用的
限制酶可以不同。转基因技术操作过程中,必须通过重组载体才能将
目的基因导入受体细胞。基因治疗并不能修复缺陷基因。
5.基因治疗是指( )
A.把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗疾病的目的
B.对有缺陷的基因进行修复,从而使其恢复正常,达到治疗疾病的
目的
C.运用人工诱变方法,使有基因缺陷的细胞发生基因突变,从而恢
复正常
D.运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除,达到治疗疾病的目的
答案 A
解析 基因治疗只是将正常的基因导入病人体内,使该基因的表达产
物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,细胞中的缺陷基因并未修复,
而是和正常基因同时存在。
6.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆
菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是
( )
A.发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物
B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传
C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等
D.生长激素基因在转录时需要限制酶和 DNA 连接酶
答案 B
解析 人生长激素不是大肠杆菌生长和繁殖所必需的物质,因此其不
是大肠杆菌的初级代谢产物,A 项错误;可遗传的变异包括基因突变、
基因重组和染色体变异,利用基因工程技术使大肠杆菌获得的能产生
人生长激素的变异属于基因重组,B 项正确;大肠杆菌质粒是小型环
状 DNA 分子,不含尿嘧啶,C 项错误;生长激素基因在转录时需要
RNA 聚合酶,D 项错误。
7.将甜菜碱、海藻糖等有机小分子的合成基因转入烟草细胞中,会
使烟草的抗旱性增强。下列关于这类转基因烟草及其培育过程的叙
述,错误的是( )
A.细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加
B.细胞液渗透压增大,避免细胞过度失水
C.将抗旱基因导入烟草细胞中常用农杆菌转化法
D.在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞
答案 D
解析 将甜菜碱、海藻糖等有机小分子的合成基因转入烟草细胞后,
细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加,会使烟草细胞液的渗透压
升高,避免细胞过度失水,因此会使烟草的抗旱性增强;将目的基因
导入植物细胞常用农杆菌转化法;在干旱条件下可以筛选出成功导入
抗旱基因的烟草植株,但并不能筛选出成功导入抗旱基因的烟草细
胞。
8.B 基因存在于水稻基因组中,其仅在体细胞(2n)和精子中正常表
达,但在卵细胞中不转录。为研究 B 基因表达对卵细胞的影响,设
计了如下实验。
据图回答下列问题:
(1)B 基因在水稻卵细胞中不转录,推测其可能的原因是卵细胞中
________(单选)。
A.含 B 基因的染色体缺失
B.DNA 聚合酶失活
C.B 基因发生基因突变
D.B 基因的启动子无法启动转录
(2)从水稻体细胞或________中提取总 RNA,构建________文库,进
而获得 B 基因编码蛋白的序列。将该序列与 Luc 基因(表达的荧光素
酶能催化荧光素产生荧光)连接成融合基因(表达的蛋白质能保留两
种蛋白质各自的功能),然后构建重组表达载体。
(3)在过程①②转化筛选时,过程________中 T-DNA 整合到受体细
胞染色体 DNA 上,过程________在培养基中应加入卡那霉素。
(4)获得转基因植株过程中,以下鉴定筛选方式正确的是________(多
选)。
A.将随机断裂的 B 基因片段制备成探针进行 DNA 分子杂交
B.以 Luc 基因为模板设计探针进行 DNA 分子杂交
C.以 B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从卵细胞提取的
mRNA 杂交
D.检测加入荧光素的卵细胞中是否发出荧光
(5)从转基因植株未成熟种子中分离出胚,观察到细胞内仅含一个染
色体组,判定该胚是由未受精的卵细胞发育形成的,而一般情况下水
稻卵细胞在未受精时不进行发育,由此表明____________________。
答案 (1)D (2)精子 cDNA
(3)② ① (4)BCD
(5)B 基因表达能使卵细胞不经受精直接发育成胚
解析 (1)通过题干信息可知,B 基因可以存在于体细胞和精子中,
说明含 B 基因的染色体未缺失,也没有发生基因突变,A、C 两项错
误;基因表达过程中的转录需要 RNA 聚合酶,而不是 DNA 聚合酶,
B 项错误;B 基因在卵细胞中不能转录,可能是 B 基因的启动子在卵
细胞中不能启动转录,D 项正确。(2)通过题干信息可知,水稻的体
细胞和精子中 B 基因可表达,故可从水稻的体细胞和精子中提取
RNA。通过逆转录产生 DNA,从而构建 cDNA 文库,进而获得 B 基
因编码蛋白的序列。(3)图示中过程①表示筛选含有目的基因的重组
质粒的农杆菌,图示中质粒上含有卡那霉素抗性基因和潮霉素抗性基
因,如果选择培养基中加入的是卡那霉素,起作用的是卡那霉素抗性
基因。过程②表示将筛选出的含有重组质粒的农杆菌的 T-DNA 整
合到水稻细胞染色体 DNA 上。(4)获得转基因植株的过程中,鉴定筛
选方式有:①DNA 分子杂交技术,即以 Luc 基因为模板设计探针进
行 DNA 分子杂交,A 项错误、B 项正确;②用标记的目的基因作探
针与 mRNA 杂交,即以 B 基因编码蛋白的序列为模板设计探针与从
卵细胞中提取的 mRNA 杂交,C 项正确;③检测目的基因是否翻译
成蛋白质,通过(2)可知 B 基因与 Luc 基因连接形成 B-Luc 融合基
因,即可通过 Luc 基因表达,检测加入荧光素的卵细胞中是否发出
荧光,D 项正确;故选 BCD 三项。(5)从转基因植株未成熟种子中分
离出胚,观察到细胞内仅含有一个染色体组,推断该胚是由未受精的
卵细胞发育形成的,而一般情况下水稻卵细胞在未受精时不进行发
育,由此表明 B 基因表达能使卵细胞不经受精作用直接发育成胚。
9.采用基因工程技术可培育出含人凝血因子基因的转基因羊,但是
人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述,正确的是
( )
A.人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目小于凝血因子氨基酸数目
的 3 倍
B.在该转基因羊中,人凝血因子基因也会存在于成熟的红细胞中
C.人凝血因子基因开始转录后,在 DNA 连接酶的作用下合成 mRNA
D.科学家将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一
起,制成乳腺生物反应器
答案 D
解析 人体细胞中凝血因子基因的碱基对数目大于凝血因子氨基酸
数目的 3 倍,A 项错误;由于羊的成熟的红细胞中没有细胞核和细胞
器,所以人的凝血因子基因不会存在于该转基因羊的成熟红细胞中,
B 项错误;人凝血因子基因转录过程中,所需要的酶是 RNA 聚合酶,
C 项错误。
10.近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术可简
单、准确地进行基因定点编辑,其原理是由一条单链向导 RNA 引导
核酸内切酶 Cas9 到一个特定的基因位点进行切割,通过设计向导
RNA 中 20 个碱基的识别序列,可人为选择 DNA 上的目标位点进行
切割(见下图)。下列相关叙述错误的是( )
A.Cas9 蛋白由相应基因指导在核糖体中合成
B.向导 RNA 中的双链区遵循碱基配对原则
C.向导 RNA 可在逆转录酶催化下合成
D.若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……,则相应的识别
序列为……UCCAGAAUC……
答案 C
解析 蛋白质的合成是由基因控制的,在核糖体中以 mRNA 为模板
合成蛋白质,A 项正确;向导 RNA 双链中碱基的配对需要遵循碱基
互补配对原则,B 项正确;逆转录酶催化的反应是以 RNA 为模板,
合 成 相 应 的 DNA , C 项 错 误 ; 若 α 链 剪 切 点 附 近 序 列 为
……TCCAGAATC…… , 则 其 对 应 链 的 序 列 为
……AGGTCTTAG……,则根据碱基互补配对原则,Cas9 识别序列
为……UCCAGAAUC……,D 项正确。
11.人们试图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种
蛋白质。生产流程为甲生物的蛋白质→mRNA ――→① 目的基因――→②
与质粒重组――→③ 导入乙生物的细胞――→④ 获得甲生物的蛋白质。下
列说法正确的是( )
A.①过程需要的酶是逆转录酶,原料是 A、U、G、C 4 种核苷酸
B.②过程中要用限制酶切割质粒和目的基因,再用 DNA 连接酶将
目的基因与质粒连接在一起
C.如果受体细胞是动物细胞,③过程可以用农杆菌转化法
D.④过程不需要核糖核苷酸
答案 B
解析 ①过程表示以 mRNA 为模板逆转录合成 DNA 的过程,需要
逆转录酶的参与,原料是 4 种游离的脱氧核苷酸,A 项错误;②过程
表示基因表达载体的构建过程,要先用限制酶切割质粒和目的基因,
再用 DNA 连接酶把目的基因和质粒连接成重组质粒,B 项正确;将
目的基因导入动物细胞最常用且最有效的方法是显微注射法,农杆菌
转化法用于将目的基因导入植物细胞,C 项错误;④过程包括转录和
翻译,转录所用的原料包括 4 种核糖核苷酸,D 项错误。
12.科学家利用转基因技术成功培育出一头转入了赖氨酸基因的转基
因牛,从其乳汁中可获得大量的赖氨酸。以下相关叙述中,正确的是
( )
A.基因表达载体的受体细胞的性染色体组成可以是 XX,也可以是
XY
B.将赖氨酸基因导入牛的卵细胞中,通过组织培养也能形成转基因
牛
C.人们只在转基因牛的乳汁中才能获取赖氨酸,是因为只在转基因
牛的乳腺细胞中才有赖氨酸基因
D.运用基因工程技术让牛合成大量的赖氨酸,该技术将导致定向变
异
答案 D
解析 根据题干信息可知,从转基因牛的乳汁中可获得大量的赖氨
酸,这说明基因表达载体的受体细胞的性染色体组成应为 XX,A 项
错误;在基因工程中,常将目的基因导入动物的受精卵中,若将目的
基因导入卵细胞中,通过组织培养不能形成完整的个体,B 项错误;
由于将赖氨酸基因导入哺乳动物的受精卵中,因此转基因动物的体细
胞中都有赖氨酸基因,但是该基因只在乳腺细胞中表达,C 项错误;
基因工程是人为地将目的基因导入受体细胞,定向地改造生物的性
状,D 项正确。
13.干扰素是抗病毒的特效药,它是一种糖蛋白,现在某基因公司用
如图所示方法生产干扰素。请回答下列相关问题。
(1)从人的淋巴细胞中提取出__________,使它同质粒相结合,然后
导入酵母菌体内。
(2)科学家成功地把人的干扰素基因插入烟草的 DNA 分子上,使烟草
获得了抗病毒的能力,试分析:
①人的基因能移入植物体内,其物质基础是____________________。
②烟草有了抗病毒的能力,这表明烟草体内产生了________。烟草植
株产生这种新性状(变异性状)的来源属于________。
③要检测干扰素基因是否进入了烟草细胞,可采用的方法是
________________;若要检测干扰素基因是否表达出干扰素,可采用
____________的方法。
答案 (1)干扰素基因
(2)①它们的 DNA 结构基本相同 ②干扰素 基因重组 ③DNA 分
子杂交技术 抗原—抗体杂交
解析 (1)通过基因工程构建“工程菌”的方法:从人的淋巴细胞中
提取出干扰素基因,使它与质粒结合形成重组质粒,然后将重组质粒
导入酵母菌中,通过相应的检测与鉴定方法得到成功转入了重组质粒
的酵母菌,再通过培养这种酵母菌,使之合成大量的干扰素。(2)基
因工程的理论基础:不同生物的 DNA 结构基本相同,不同生物间能
进行基因的移接。基因工程的原理是基因重组。若要检测干扰素基因
是否进入了烟草细胞,可采用的方法是 DNA 分子杂交技术。若要检
测干扰素基因是否表达出干扰素,可采用抗原—抗体杂交的方法。
14.青蒿素是治疗疟疾的重要药物。研究人员已经弄清了青蒿细胞中
青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能
够产生合成青蒿素的中间产物 FPP(如图中虚线方框内所示)。结合所
学知识回答下列问题:
(1)疟疾俗称“打摆子”,是由疟原虫引起的疾病。当疟原虫寄生在
人体中时,会引起人的免疫反应,使________细胞产生淋巴因子。同
时 B 细胞在淋巴因子的作用下增殖分化成________细胞,产生抗体。
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程
中,要向________中导入的基因是________,具体操作中可利用
____________技术检测转基因生物的 DNA 上是否插入目的基因。
(3)构建基因表达载体时,用不同类型的______________________切
割 DNA 后,可能产生________末端,也可能产生________末端。
(4)实验发现,酵母细胞中导入相关基因后,该基因能正常表达,但
酵母细胞合成的青蒿素仍很少,根据图解分析,原因可能是
______________________________。
答案 (1)T 浆
(2)酵母细胞 ADS 酶基因 DNA 分子杂交
(3)限制性核酸内切酶(或限制酶) 黏性 平
(4)酵母细胞中部分 FPP 用于合成固醇
解析 (1)当疟原虫寄生在人体中时,它作为抗原会引起人的免疫反
应,使 T 细胞产生淋巴因子。同时 B 细胞在淋巴因子的作用下增殖
分化成浆细胞,产生抗体。(2)培育能产生青蒿素的酵母细胞的过程
属于基因工程,酵母细胞为受体细胞,向酵母细胞中导入的基因为目
的基因,即 ADS 酶基因,具体操作中可利用 DNA 分子杂交技术检
测转基因生物的 DNA 上是否插入目的基因。(3)构建基因表达载体
时,用不同类型的限制酶切割 DNA 后,可能产生黏性末端,也可能
产生平末端。(4)由题图可知,可能是因为酵母细胞中部分 FPP 用于
合成固醇,因此将相关基因导入酵母细胞后,即使该基因能正常表达,
酵母细胞合成的青蒿素仍很少。
15.医学研究发现,番茄红素具有一定的抗癌效果,其合成、转化途
径如图 1 所示。由于普通番茄合成的番茄红素易发生转化,科学家设
计了一种重组 DNA(质粒三),它能转录出双链 RNA(发卡),番茄细
胞可以识别侵入的双链 RNA 并将该双链 RNA 及具有相同序列的单
链 RNA 一起降解,提高了果实中番茄红素的含量(图 2)。请分析回
答下列问题:
(1) 转 录 出 “ 发 卡 ” 的 DNA 片 段 实 际 上 是 两 个 反 向 连 接 的
______________ 基 因 , 由 于 “ 发 卡 ” 阻 止 了 其 在 细 胞 内 的
________(填“转录”或“翻译”)过程,所以提高了果实中番茄红素
的含量。
(2)为保证第二个目的基因片段反向连接,处理已开环质粒二所用的
两种限制酶是________和________。
(3)科学家发现,培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所
下 降 , 据 图 1 推 测 可 能 的 原 因 是
________________________________。为解决此问题,可以按照乳腺
生物反应器的原理,在转录出“发卡”的 DNA 片段前面加入只在果
实中发挥作用的________。
(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质
粒二两端去磷酸化的主要目的是阻止其________。
答案 (1)番茄红素环化酶 翻译
(2)Ecl BamHⅠ
(3)胡萝卜素、叶黄素合成受阻,光反应减弱 启动子
(4)自身成环(或自身环化)
解析 (1)重组 DNA(质粒三)能转录出双链 RNA(发卡),从而提高果
实中番茄红素的含量,根据题干信息和图 1 可知,其阻止了番茄红素
环化酶的翻译过程,所以转录出“发卡”的 DNA 片段实际上是两个
反向连接的番茄红素环化酶基因。(2)图 2 中,目的基因的两侧存在
限制酶 Ecl、BamHⅠ切点,所以为保证第二个目的基因片段反向连
接,处理已开环质粒二所用的两种限制酶是 Ecl 和 BamHⅠ。(3)转
基因番茄植株对光能的利用能力有所下降,据图 1 推测可能的原因是
转基因番茄细胞中因缺乏番茄红素环化酶,胡萝卜素、叶黄素合成受
阻,光反应减弱。要使目的基因只在果实中发挥作用,可以在目的基
因两侧加上只在果实中发挥作用的启动子。(4)对已开环的质粒二两
端去磷酸化的主要目的是阻止其自身成环(环化)。