1.3 基因工程的应用
一、选择题
1.(2024·长春外国语学校高二月考)科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因,并以质粒为载体,采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法,正确的是( )
A.金属硫蛋白基因需插入到质粒上,才能转移到受体细胞中 B.需用特定的限制酶切割烟草的核酸
C.同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒,因此不具有专一性
D.转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化,导致两者出现生殖隔离
解析:选A。金属硫蛋白基因需插入到质粒上,才能转移到受体细胞中,A正确;在基因工程中,需用特定的限制酶切割目的基因和运载体,而不是切割烟草的核酸,B错误;限制酶具有专一性,能识别特定的脱氧核苷酸序列,C错误;转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离,D错误。
2.(原创)下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( ) A.将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内 B.将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组
C.将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达 D.将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达
解析:选B。将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速度。导入肠乳糖酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量少,牛奶的品质得到了改善。将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达是乳腺生物反应器的应用。Bt毒蛋白基因是抗虫基因,能够提高植物的抗性。
3.(2024·南京高二检测)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中,下列操作正确的是( )
A.用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸
B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C.重组DNA分子只能导入烟草的受精卵
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,属于细胞水平的检测
解析:选B。限制酶一般只切割DNA分子双链,而烟草花叶病毒是RNA病毒,A项错误;DNA连接酶连接目的基因和载体,构建基因表达载体(即重组DNA分子),B项正确;作为目的基因的受体细胞,可以是烟草的受精卵,也可以是一般的体细胞或烟草的原生质体,C项错误;用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞,应该属于个体生物学水平的检测,D项错误。
4.(2024·北京模拟)将控制甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成的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说法,不正确的是( )
A.转基因烟草细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加 B.转基因烟草细胞细胞液渗透压增大,可避免细胞过度失水 C.将抗旱基因导入烟草细胞中常用农杆菌转化法
D.可以在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞
解析:选D。将控制甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成的基因转入烟草细胞中后,细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加,会使烟草细胞的渗透压升高,避免细胞过度失水,因此这会使烟草的抗旱性增强,A、B正确;将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,C正确;在干旱条件下筛选出的是成功导入抗旱基因的烟草植株,而不是成功导入抗旱基因的烟草细胞,D错误。
5.(2024·云南师大附中期末)下面有关基因工程的叙述,正确的是( )
A.利用基因工程技术可分别从大肠杆菌和青霉菌体内获取基因工程药品胰岛素和青霉素
B.用氯化钠处理大肠杆菌可以使其处于感受态 C.启动子也称为起始密码子,终止子也称为终止密码子 D.由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不能直接利用
解析:选D。青霉菌产生青霉素是一种自身基因的正常表达,故从青霉菌体内获得的青霉素不属于基因工程药品,A错误;用氯化钙处理大肠杆菌可以使其处于感受态,B错误;启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列,负责调控基因的转录,而起始密码子和终止密码子都存在于mRNA上,分别决定翻译的起始和终止,C错误;大肠杆菌是原核生物,无内质网和高尔基体,由大肠杆菌工程菌生产的干扰素不具备天然活性,需经过人工加工处理后才能利用,D正确。
6.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,该受精卵发育成的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及( )
A.DNA按照碱基互补配对原则自我复制 B.DNA以其一条链为模板合成RNA C.RNA以自身为模板自我复制
D.按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质
解析:选C。目的基因在通过转基因工程得到的受体羊体内能够进行复制、转录和表达,RNA以自身为模板自我复制不能发生在正常的真核细胞内。
7.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.该题中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
解析:选D。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错误;在基因工程中,常将目的基因导入动物的受精卵中,B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正确。
8.(2024·扬州高二检测)北极比目鱼中有抗冻基因,其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列,该序列重复次数越多,抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.过程①是获取抗冻基因的过程,用到的酶只有限制酶
B.在重组质粒上,抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子,启动和终止翻译的进程
C.过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒,要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选 D.根据抗冻基因制作的DNA探针,可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在
解析:选D。据题图可知,该转基因技术操作中,获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成,需要的酶是逆转录酶和限制酶,A项错误;目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段,分别启动和终止转录的进程,B项错误;重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中,C项错误;检测目的基因是否导入受体细胞,通常是用DNA探针进行检测,即DNA分子杂交技术,D项正确。
9.近年来基因工程的发展非常迅猛,基因治疗不断取得新进展。下列疾病可用基因治疗医治的是( )
A.21三体综合征 B.镰刀型细胞贫血症 C.地方性甲状腺肿 D.青少年型糖尿病