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第二节 基因工程及其应用
一、知识点梳理
1、基因工程又称为 或 。是按照人们的意愿在生物体外，通过对DNA进行 和 ，对生物的 进行改造的重新组合，然后导入 内进行，使 在受体细胞内表达，定向地改造生物的 ，产生出人类所需的基因产物的技术。
2、基因操作中的剪刀是 ，它主要存在于 ，具有 ，即能特异性的识别一种特定的核苷酸，在特定的位点上切割 。
3、基因的针线是 ，把DNA分子切点断口处缝合起来。
4、基因的运输工具是 ，能将外源基因送入受体细胞，运载体必须具备的条件是① ；② ；③ 。常用的运载体有
5、基因操作的基本步骤中第一步是 ；第二步是 ；第三步是 ；第四步是 。
6、基因工程的成果和发展的前景主要在 、 、
、 等四个方面。
7、比较杂交育种和诱变育种和基因工程
1） 与诱变育种相比：克服盲目性
2） 与杂交育种相比：克服种间隔离
二、典型例题分析
例1．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是 （ ）
A． 人工合成目的基因
B． 目的基因与运载体结合
C． 将目的基因导入受体细胞
D． 目的基因的检测和表达
【解析】 合成目的基因及其与运载体的结合都有碱基互补配对，目的基因的检测实质是标记基因的表达，也有碱基互补配对；与目的基因的表达道理一样。【答案】 C
例2．下列有关限制酶的说法不正确的是 （ ）
A． 限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
B． 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C． 不同限制酶切割DNA的切点不同
D． 限制酶的作用之一可用来提取目的基因
【解析】 限制酶主要存在于微生物中，而不是在微生物中很少分布，B、C都是限制酶的特点，D选项是限制酶的作用，均正确。
【答案】 A
例3．下列关于质粒的叙述，正确的是 （ ）
A． 质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B． 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C． 质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制
D． 细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
【解析】 质粒是一个小型的环状DNA分子，它可以进入细菌细胞，存在于细胞内，但它不是宿主细胞、细胞器。质粒是一个重要的运载体，通常利用质粒与目的基因结合，形成重组质粒，而后导入细菌细胞。【答案】 B
例4．DNA连接酶的重要功能是 （ ）
A． DNA复制时母链与子链之间形成氢键
B． 黏性末端碱基之间形成氢键
C． 两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D． ABC都不正确
【解析】 DNA连接酶的作用是把DNA双螺旋结构的两边连接起来，而不是形成氢键。
【答案】 C
三、课后精练
（一）选择题
1．基因工程的操作步骤如下，正确的操作顺序是 （ ）
① 使目的基因与运载体结合
② 将目的基因导入受体细胞
③ 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求
④ 提取目的基因
A．③②④① B．②④①③
C．④①②③ D．③④①②
2．基因工程不可缺少的工具酶及生产方法是 （ ）
①内切酶 ②纤维素酶 ③半乳糖苷酶 ④酶工程 ⑤发酵工程
A ①④ B ②⑤ C ①⑤ D ②④
3．1975年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是 （ ）
A． 与一般细菌相比它体积特别巨大
B． 它是现在唯一能分解石油的细菌
C． 它同时能分解石油中的四种烃类
D． 与一般细菌相比，它繁殖速度极快
4． 实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞体内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的 （ ）
A． 高效性 B．专一性
C．多样性 D．催化活性受外界条件影响
5．下列关于基因治疗的说法正确的是 （ ）
A． 基因治疗只能治疗一些遗传病
B． 基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因
C． 基因治疗的主要原理是引入健康基因修复患者的基因缺陷
D． 基因治疗在发达国家已成为一种常用的临床治疗手段
6．“人类基因组计划”中的基因测序工作是指测定 （ ）
A． DNA的碱基对排列顺序
B． mRNA的碱基排列顺序
C． 蛋白质的氨基酸排列顺序
D． 基因的碱基对排列顺序
7．下列关于基因工程的叙述，正确的是 （ ）
A． 基因工程常以抗菌素抗性基因为目的基因
B． 细菌质粒是基因工程常用的运载体
C． 通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种酶处理运载体DNA
D． 为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
8．在基因诊断技术中，所用DNA探针必须存在一定的放射性同位素，其作用是 （ ）
A． 为形成杂交DNA分子提供能量
B． 引起探针DNA产生不定向的基因突变
C． 作为探针DNA的示踪元素
D． 增加探针DNA的分子量
9．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（ ）
A． 提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B． 有利于对目的基因是否导入进行检测
C． 增加质粒分子的分子量
D． 便于与外源基因连接
10．下列实践与基因工程无关的是 （ ）
A． 利用DNA探针检测饮用水是否含病毒
B． 选择“工程菌”来生产胰岛素
C． 用不育系培育杂种一代
D． 培育转基因抗虫棉
11．科学家将含人的α—抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育的羊能分泌含α—抗胰蛋白酶的奶。这一过程涉及 （ ）
1 DNA按照碱基互补配对原则自我复制
2 DNA以其一条链为模板合成RNA
3 RNA以自身为模板自我复制
4 按照RNA密码子排列顺序合成蛋白质
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①③④
12．下列有关基因工程技术的叙述中正确的是（ ）
A． 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体。
B． 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C． 选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D． 只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
13．转鲤鱼生长激素基因的鲫鱼生长速度超常，这表明鲤鱼的生长激素基因在鲫鱼体内得到表达。此现象说明 （ ）
A．转基因动物对人类都是有益的
B．激素不具备酶所具有的专一性
C．鲤鱼和鲫鱼共用一套相同的遗传密码,这过程遵循DNA→RNA→蛋白质的信息流过程
D． 鲤鱼的基因可以指导鲫鱼的蛋白质如生长激素的合成。
14．1976年，美国的H Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子基因转移到大肠杆菌中，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌中 （ ）
A． 能进行DNA复制
B． 能传递给细菌后代
C． 能合成生长抑制素释放因子
D． 能合成人的生长激素
15．(06年广东高考)下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因
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.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
16．随着转基因技术的发展，“基因污染”应运而生。关于“基因污染”的说法不正确的是 （ ）
A． 转基因作物可以通过花粉扩散到它的近亲作物上，从而污染生物基因库
B． 杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因，可能破坏生态系统的稳定性
C． 基因污染是一种不增殖和不被扩散的污染
D． 基因污染因其根置于遗传特性的控制中心，所以难于消除
17．表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛，产生这一结果最可能的原因是 （ ）
A．试管动物培养 B．胚胎移植
C．胚胎分割移植 D．受精卵移植
18．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是 （ ）
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒 ④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
A．① B．①② C．①②③ D．②③④
19．下列哪一项属于克隆 （ ）
A．将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B．将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C．将鼠骨髓细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D．将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
20．下列关于基因工程的叙述正确的是 （ ）
A． DNA连接酶能使两个黏性末端之间的碱基结合
B． 限制性内切酶的切口一定是GAATTC的碱基序列
C． 质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的工具
D． 对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆”
21．为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中。其原因是( )
A．叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中
B．受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞
C．转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D．植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比
22．用紫外线照射红色细菌的培养液，几天后出现了一个白色菌落，把这个白色菌落转移培养，长出的菌落全部是白色的，这是因为（ ）
A．染色体变异 B．基因重组
C．自然突变 D．人工诱变
23、培育抗虫棉依据的原理是 ( )
A．基因突变 B．基因重组
C．染色体增加 D．染色体减少
24．mRNA中核苷酸序列与（ ）
A．某一个tRNA分子核苷酸序列互补
B．所有tRNA分子的核苷酸序列互补
C．DNA分子两条链的核苷酸序列互补
D．DNA分子一条链的核苷酸序列互补
25．着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病，起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶，DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因（ ）
A．是通过控制酶的合成，从而直接控制生物性状
B．是通过控制蛋白质分子结构，从而直接控制生物性状、
C．是通过控制酶的合成，控制代谢过程从而控制生物的性状、
D．可以直接控制生物性状，发生突变后生物的性状随之改变
26．目的基因与运载体结合所需的条件是( )
①同一种限制酶 ②具有标记基因的质粒 ③RNA聚合酶 ④目的基因 ⑤DNA连接酶 ⑥四种脱氧核苷酸 ⑦ATP
A.①②③④⑤⑥⑦　　 B.①②④⑤⑥⑦
C.①②③④⑤ D.①②④⑤⑦
27．(多选)与传统的杂交育种和诱变育种相比，通过基因工程和细胞工程等现代生物技术培育农作物新品种的优越性在于（ ）
A．克服远源杂交的生殖隔离 B．对农作物进行定向改良
C．不存在生态和进化安全性问题
D．育种周期较短
答案：
（一） 选择题：
1～10 CACBC ABCBC
11～20 CCCCB CCBDD
21～27 BDBDC D ABD
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