人教版（2019版）选择性必修三3.3 基因工程的应用同步练习
一、单选题
1．（2021高二上·沈阳期中）将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中，通过发酵能大量生产乙肝疫苗。下列叙述正确的是（ ）
A．目的基因在酵母菌中表达出抗体
B．目的基因的表达需要线粒体提供能量
C．得到的乙肝疫苗属于减毒活疫苗
D．受体菌内目的基因的转录和翻译发生在同一场所
【答案】B
【知识点】基因工程的应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中，目的基因在酵母菌中表达出抗原，A错误；
B、目的基因的表达需要能量，而真核生物生命活动需要的能量主要由线粒体提供，B正确；
C、酵母菌合成并分泌的是乙肝病毒抗原，属于蛋白质，该方法得到的乙肝疫苗不属于减毒活疫苗，C错误；
D、酵母菌是真核生物，目的基因的转录在细胞核内，翻译在核糖体内，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、转录和翻译的比较：
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2．（2021高二上·沈阳期中）科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将“修饰后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误的是（ ）
A．通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因
B．在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等
C．这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代
D．“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、依题干信息可知，“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，可以定向改变生物体的某一基因，A正确；
B、根据题干信息“用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中”，则需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、这种嵌合体小鼠长大后，体内存在人类囊肿性纤维化病的致病基因，属于杂合体，可能会遗传给后代，C错误；
D、“基因敲除”技术成功的培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠，可作为实验材料利于人类对遗传病进行研究，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰（1）目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、基因工程的基本工具：“分子手术刀”-限制性核酸内切酶和“分子缝合针”-DNA连接酶。
3．（2021高三上·黑龙江期中）1993年我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（ ）
A．普通棉的突变基因 B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】植物基因工程的应用：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质。
【解答】培育抗虫棉的目的基因来自苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。
【分析】基因工程的应用：
（1）植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
（2）动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。
（3）医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。
4．（2021高二上·抚松竞赛）能打破物种间的界限、定向改造生物遗传性状来培育优良品种的生物技术是（ ）
A．基因工程 B．诱变育种 C．杂交育种 D．组织培养
【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因工程技术能有效打破物种界限、定向改造生物的遗传性状、培育新品种，A正确；
B、诱变育种技术能产生新基因，形成新的性状，但不能打破物种间的界限，同时基因突变具有不定向性，不能定向改造生物的性状，B错误；
C、杂交育种不能打破物种间的界限，局限于同种物种之间的交配，C错误；
D、组织培养属于无性繁殖，可保留亲本的遗传特性，不能定向改造生物的遗传性状，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，其原理是人为地进行基因重组。通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
2、自然条件下，突变（包括染色体变异和基因突变）和基因重组都是随机的、不定向的。
5．（2021高三上·疏附期中）下列不属于基因工程生产的药物是（ ）
A．干扰素 B．青霉素 C．白细胞介素 D．乙肝疫苗
【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】基因工程药物从化学成分上分析都应该是蛋白质。干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗的化学本质都是蛋白质，都属于基因工程生产的药物，而青霉素是由青霉菌产生的，其化学本质不是蛋白质，不属于基因工程生产的药物，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】基因工程药物（从化学成分上分析都应该是蛋白质）：
（1）来源：转基因工程菌（工程菌——用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系）。
（2）成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
6．（2021高二下·安徽期末）育种专家利用转基因技术将一个抗虫基因（M）和一个抗干旱基因（N）转入并整合到棉花的染色体上。实验者获得了多个基因型为MN的抗虫抗干旱的棉花植株。为了确定M、N基因导入的位置，单株种植，自交（不考虑交叉互换）观察和分析F1。下列说法错误的是（ ）
A．该转基因棉花的培育原理和青霉素高产菌株的选育原理相同
B．基因工程中的限制性核酸内切酶可以从原核生物中提取
C．若F1有3种表现型且比例约为1：2：1，则M、N基因位于对同源染色体的两条染色体上
D．若F1有2种表现型且比例约为3：1，则M、N基因位于同一条染色体上
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；诱变育种；基因工程的应用
【解析】【解答】A、该转基因棉花的培育原理是基因重组，然而青霉素高产菌株的选育原理是基因突变，育种原理不相同，A错误；
B、基因工程中的限制性核酸内切酶主要来自原核生物中，B正确；
C、若F1有3种表现型且比例约为1：2：1，则形成F1的配子的基因型有两种，mN和Mn，所以M、N基因位于对同源染色体的两条染色体上，C正确；
D.若F1有2种表现型且比例约为3：1，则形成F1的配子的基因型有两种，MN和mn，所以M、N基因位于同一条染色体上，D正确；
故答案选：A。
【分析】1、配子的基因型为mN和Mn时，后代的基因型和性状为：
mN Mn
mN mmNN（不抗虫但抗旱） MmNn（抗虫抗旱）
Mn MmNn（抗虫抗旱） MMnn（抗虫但不抗旱）
配子为MN和mn时，后代的基因型为：
MN mn
MN MMNN（抗虫抗旱） MmNn（抗虫抗旱）
mn MMNN（抗虫抗旱） mmnn（不抗虫不抗旱）
7．（2021高二下·山东期末）苏云金杆菌在农业害虫防治中发挥了巨大的作用，其杀虫原理是通过产生Bt抗虫蛋白，破坏鱗翅目等害虫的消化系统，从而将其杀死。下列说法错误的是（ ）
A．可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌．发酵生产制成微生物农药
B．利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治，有利于环境保护
C．若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
D．可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因，作为培育转基因抗虫棉的目的基因
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、苏云金杆菌可通过发酵工程大规模培养，制成微生物农药，A正确；
B、利用苏云金杆菌产生Bt抗虫蛋白，破坏鱗翅目等害虫的消化系统，从而将其杀死，这种防治方法属于生物防治，有利于环境保护，B正确；
C、若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用稀释涂布平板法，平板划线法只能分离纯化菌种，C错误；
D、从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因，作为培育转基因抗虫棉的目的基因，D正确。
故答案为：C。
【分析】 1、 苏云金杆菌可以作为工程菌，进行大量繁殖，通过细胞代谢产生 Bt抗虫蛋白 这种微生物农药，是一种发酵工程方法。
2、稀释涂布平板法原理：每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落.培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
3、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
8．（2021高二下·山东月考）荧光原位杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针，与染色体上对应的 DNA 片段结合，从而将 特定的基因在染色体上定位，如下图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A．DNA 酶Ⅰ随机切开的是核苷酸之间的磷酸二酯键
B．DNA 探针实质是带有特殊标记的目的基因单链
C．杂交复性是在 DNA 聚合酶作用下让探针与互补链结合
D．图中两条姐妹染色单体最多可以形成 4 条荧光标记的 DNA 片段
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、DNA酶Ⅰ是将DNA分子切成若干片段，所以是随机切开核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；
B、DNA 探针实质是带有特殊标记的目的基因单链，可以和待检测基因进行碱基互补配对，B正确；
C、复性的实质是碱基互补配对，不需要DNA聚合酶的催化，C错误；
D、图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作为探针，原理是DNA分子杂交。2、DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。
9．（2021高二下·南阳月考）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．基因工程是一种在体外进行的重组DNA技术
B．通过蛋白质工程可以获得功能更符合人类需求的蛋白质
C．基因工程可以改造出更符合人类需求的新的生物类型和生物产品
D．基因工程和蛋白质工程分别在DNA分子水平和蛋白质分子水平上进行设计和施工
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的原理
【解析】【解答】A、基因工程需要通过体外DNA重组技术和转基因等技术实现，A正确；
B、蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类需要，B正确；
C、通过基因工程能创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，C正确；
D、蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造，故基因工程和蛋白质工程都是在DNA分子水平上进行设计和施工，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种的DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
10．（2021高二下·邢台月考）下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可通过逆转录的方法来获得基因A
B．转化成功后，基因A能在受体细胞内稳定存在
C．重组质粒C上有启动子、终止子和复制原点等
D．导入前常用乙醇处理D，以便于其吸收重组质粒
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、A为目的基因，可通过逆转录的方法来获得，A正确；
B、质粒运载体可将目的基因导入受体细胞并使其能够稳定保存，所以转化成功后，基因A能在受体细胞内稳定存在，B正确；
C、重组质粒上有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点等，C正确；
D、重组质粒导入大肠杆菌前常用CaCl2处理D，使其成为感受态，以便其吸收重组质粒，D错误。
故答案为：D。
【分析】分析题图：图示是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图，其中A为目的基因，B为运载体（质粒），C为重组质粒，D为受体细胞。
11．（2021高二下·金台期中）下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是 ( )
A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量降低
C．可用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物的产奶量增加
D．可利用工程菌大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等药物
【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，目前科学家们正在利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，故A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，故B正确；可用转基因技术制成乳腺生物反应器，通过哺乳动物的乳汁来生产所需要的药品，故C错误；可利用转基因的工程菌大规模生产药物，如细胞因子、抗体、疫苗、激素等，故D正确。
由于本题需选择错误的，故答案为C。
【分析】基因工程的应用：（1）植物基因工程硕果累累：①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④改良植物品质；（2）动物基因工程前景广阔：①用于提高动物生长速度②用于改善畜产品的品质③用转基因动物生产药物④用转基因动物作器官移植的供体；（3）基因工程药物—工程菌；（4）基因治疗
12．（2021高二下·金台期中）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．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
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的，A错误；
B、基因诊断又称DNA诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断，利用的原理就是DNA分子杂交，B正确；
C、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DNA片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，C错误；
D、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，然后转染（就是让质粒进入宿主细胞）相应的宿主细胞，如酵母、CHO细胞（ 中国仓鼠卵巢细胞，一种可以无限繁殖的细胞），生产乙肝表面抗原蛋白，D错误.
故答案为：B.
【分析】基因治疗是将目的基因通过载体导入患者受体细胞形成重组受体细胞，体外培养后再输回患者体内，或将目的基因通过载体直接送入患者体内.前者为体外途径，后者为体内途径.进行基因检测有两个必要条件，一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA.当两者都变性呈单链状态时，就能进行分子杂交.
13．（2021高二下·金台期中）作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素依次是下列哪项生物技术的应用（ ）
①基因工程 ②细胞工程 ③蛋白质工程
A．①②②③ B．①②②③ C．②①②③ D．.②②①③
【答案】B
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程
【解析】【解答】作物脱毒（选根尖、茎尖）属于细胞工程的应用；改善畜产品的品质、抗除草剂作物属于基因工程的应用；可保存的干扰素经过蛋白质工程的改造，属于蛋白质工程；检测有毒物质属于细胞工程的应用。综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术，动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体的制备等。
3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要.蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
14．（2021高二下·金台期中）20世纪70年代，科学家创立了一种新的生物技术--基因工程，实施该工程的最终目的是（ ）
A． 定向提取生物体的DNA分子 B．定向对DNA分子进行人工剪切
C．在生物体外对DNA分子进行改造 D．定向改造生物的遗传性状
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的概述
【解析】【解答】由分析可知：基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。综上所述，D正确，A、B、C错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。
15．（2021高二下·武功期中）下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是（ ）
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中可能会减少农药等的使用量，生产成本更低
D．固氨菌的固氮基因也是转基因大豆必需的目的基因之一
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、为了减少农药的使用，保护环境，培育转基因大豆过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因，A正确；
B、为育成转基因大豆新品种，导入目的基因时既可以以大豆的受精卵为受体，也可以以大豆的体细胞为受体，但当以体细胞为受体时，还需采用植物组织培养技术，B正确；
C、转基因大豆中抗虫、抗病等抗性基因可以减少农药的使用，既保护了环境，又使生产成本更低，C正确；
D、固氮菌与大豆共生，不需要将固氮基因导入大豆细胞中，所以固氮基因不是目的基因，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
16．（2021高二下·武功期中）下列叙述不正确的是（ ）
A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
B．在基因工程的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞
C．细菌常常用作基因工程的受体细胞，主要原因是繁殖速度快
D．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，可以想象这头牛发生了基因突变
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因的转录，A正确；
B、在基因工程的四个基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞，其它三步均涉及到碱基互补配对，B正确；
C、由于细菌具有繁殖速度非常快、为单细胞、遗传物质相对较少等特点，因此在基因工程技术中，科学家常用细菌作为受体细胞，C正确；
D、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，这头牛发生了基因重组，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。2.基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
17．（2021高二下·武功期中）下列关于基因工程应用的叙述，错误的是（ ）
A．可将外源生长激素基因导入动物细胞内，提高动物的生长速率
B．向植物体内转入Bt毒蛋白基因来培育抗虫转基因植物
C．可以利用转基因动物作为器官移植的供体
D．利用乳腺生物反应器可使哺乳动物的产奶量增加
【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、可将外源生长激素基因导入动物细胞（受精卵）内，提高动物的生长速率，A正确；
B、向植物体内转入Bt毒蛋白基因来培育抗虫转基因植物，如抗虫棉的培育，B正确；
C、可以利用转基因动物作为器官移植的供体，避免免疫排斥现象的出现，C正确；
D、利用乳腺生物反应器可使哺乳动物的乳汁中含有目的基因产物等，而不是提高产奶量，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
18．（2021高二下·武功期中）据研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程。下列叙述中错误的是（ ）
A．对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针
B．使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的核苷酸序列
C．过程②通常是将S基因和质粒连接以构建重组表达载体
D．S基因与培养的动物细胞核DNA整合是其稳定遗传的关键
【答案】B
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、对疑似病人进行进行核酸检测时以S基因单链作为探针，若出现杂交链则细胞内有病毒存在，A正确；
B、使用PCR择性扩增的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，便于根据这一序列合成引物，不需要掌握S基因的全部序列，B错误；
C、过程是基因表达载体的构建，通常是将S基因和质粒用相同的限制性内切酶处理后连接以构建重组表达载体，C正确；
D、S基因整合到细胞核DNA分子中后能使S基因在细胞内稳定存在，是其稳定遗传的关键，D正确。
故答案为：B。
【分析】图①为逆转录过程，以病毒的 RNA为模板合成DNA的过程，通过选择性扩增得到S基因，将S基因和质粒进行重组得到携带S基因的重组表达载体，导入培养的动物细胞后，在细胞内进行表达S蛋白。
19．（2021高二下·吉林期中）番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人玉米，以对付猎獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列叙述正确的是（ ）
A．用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因
B．用氯化钙处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入
C．重组Ti质粒应有DNA聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录
D．若将目的基因导入二倍体玉米的花粉细胞，通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体植株，可获得稳定遗传的转基因玉米
【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物不一定是蛋白酶抑制剂基因，需要进行筛选，A错误；
B、将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是农杆菌转化法，氯化钙用于处理微生物，B错误；
C、重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位，即启动子，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录，C错误；
D、若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养和秋水仙素处理可获得稳定遗传的转基因玉米，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
20．（2021高二下·福州期中）利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时，下列说法错误的是 （ ）
A．利用显微注射法将人的生长激素导入到受体哺乳动物体内
B．需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起
C．动物必须是雌性才能满足要求
D．动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、利用显微注射法将人的生长激素基因（重组DNA）导入到受精卵中，A错误；
B、需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起，使目的基因只在乳腺组织中特异性表达，B正确；
C、雌性才能泌乳，故动物必须是雌性才能满足要求，C正确；
D、由于目的基因只在乳腺组织中特异性表达，因此受体动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”，D正确。
故答案为：A。
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
二、综合题
21．[选修3：现代生物科技专题]
找国科学家经过多年研究，成功利用PCR技术从长穗偃麦草基因组中扩增出抗赤霉病关处基因Fhb7，揭示了其抗病分子机理和遗传机理，并将该基因转移至小麦品种中获得稳定的亦霍病抗性植株。回答下列问题，
（1）利用PCR技术能从长穗偃麦草基因组中扩增出基因Fhb7的原因是 ，扩增时常使用的酶是 。为使PCR反应体系中的模板链解链为单链，需要满足的条件是 。
（2）要使基因Fhb7在受体细胞中表达，需要通过载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是 。(答出1条即可)。
（3）将质粒与基因Fhb7构建成基因表达载体时．催化形成磷酸二酯键的酶是 。
（4）检测基因Fhb7是否成功导人小麦细胞的方法是采用 技术，此技术中用到的探针是在 上用放射性同位素等作标记制备的。
【答案】（1）引物是根据基因Fhb7的一段已知核苷酸序列设计合成的(或引物能与基因Fhb7的一段序列特异性结合)；(耐高温的)Taq酶；加热至90~95 ℃
（2）目的基因无复制原点、目的基因无表达所需的启动子(或终止子)(答出1条即可)
（3）DNA连接酶
（4）DNA分子杂交；含有基因Fhb7的DNA片段
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】 (1)PCR 技术能特异性从长穗偃麦草基因组中扩增出基因Fhb7的原因是，引物是根据基因Fhb7的一段已知核苷酸序列设计合成的，而PCR技术扩增的是处于两引物之间的DNA序列；PCR扩增是在高温下进行的，需要使用耐高温的Taq酶；使体外条件下反应体系中的模板链解链为单链的条件是加热至90~95℃，破坏DNA双链分子中的氢键。
(2)PCR扩增出的基因Fhb7无复制原点，无表达所需的启动子、终止子等，不能在受体细胞中表达，需要通过含有这些结构的载体将目的基因导人受体细胞．
(3)当质粒与基因Fhb7连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
(4)检测基因Fhb7是否成功导人小麦细胞的方法是采用DNA分子杂交技术，即在含有基因Fhb7的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组杂交，若显示出杂交带，就表明基因Fhb7已插入受体细胞的DNA上。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、“分子缝合针”-DNA连接酶（1）两种DNA连接酶（E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。
22．（2021高二下·无锡期末）人血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大。科学家利用现代生物工程技术培育转HSA基因牛生产含HSA的牛乳，以解决HSA的短缺问题。下图是培育转HSA基因牛的流程图，其中①~⑤表示相关过程。请据图回答：
（1）图中①所获得的HAS基因与人体内HAS基因的主要区别在于前者不含 。该基因往往需要利用 技术扩增，为了能与酶切后的质粒进行连接，需要在引物5‘'端添加 序列。
（2）③利用的方法是 。若受体细胞为胚胎干细胞，将经③形成的重组胚胎干细胞直接注入囊胚腔，获得的转基因牛分泌的乳汁中 （填“一定不”、“不一定”或“一定”）含有HSA，原因是 。
（3）若受体细胞为受精卵，在进行⑤之前，需要对早期胚胎细胞进行DNA分析和 ；同时需要对代孕的牛群用相关激素进行处理，其目的是 。科研人员发现选择8~16细胞期的胚胎进行移植成功率最高，最可能的原因是 。
【答案】（1）启动子和内含子（非编码序列）；PCR；限制酶识别
（2）显微注射法；不一定；注入的重组胚胎干细胞不一定分化形成乳腺组织
（3）性别鉴定；使受体母牛统一同期发情；正常情况下牛的受精卵在发育至8~16细胞阶段时进入子宫
【知识点】基因工程的应用；胚胎移植
【解析】【解答】（1）图中①是通过逆转录的方法获得目的基因，用这种方法获得的HAS基因与人体内HAS基因的主要区别在于其不含内含子和启动子，基因往往需要利用PCR技术扩增，为了能与酶切后的质粒进行连接，需要在扩增前设计的引物上添加限制性核酸内切酶的酶切位点。
（2）将重组质粒导入动物细胞应用显微注射法，将上述重组胚胎干细胞直接注入囊胚腔，由于注入的重组胚胎干细胞不一定分裂、分化形成乳腺组织，因此不一定能得到产生含HSA牛乳的转基因牛。
（3）由于只有雌性奶牛才能产乳，因此若过程③选用受精卵作为受体细胞，则在进行过程⑤之前，需要对早期胚胎细胞进行DNA分析和性别鉴定，选择雌性胚胎进行胚胎移植；同时需要对代孕的牛群用相关激素进行处理，其目的是使受体母牛统一同期发情；科研人员发现选择8~16细胞期的胚胎进行移植成功率最高，最可能的原因是正常情况下牛的受精卵在发育至8~16细胞阶段时进入子宫。
【分析】题图是培育转HSA基因牛的流程图，其中①是是通过逆转录的方法获得目的基因，②是构建基因表达载体，③是将基因表达载体导入受体细胞，④是胚胎培养，⑤为胚胎移植过程。据此答题。
23．（2021高二下·南阳月考）孢堆黑粉菌是一种真菌，能引起玉米患丝黑穗病。科研人员将水稻细胞中的几丁质酶基因导入玉米细胞中，使玉米获得了抗丝黑穗病的能力。请回答下列问题：
（1）为获得水稻的几丁质酶基因，可提取水稻细胞的mRNA，在 酶的作用下合成多种互补DNA片段，再与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫作水稻的 ，利用PCR技术扩增获取的目的基因的前提，是有 ，以便合成合适的引物。
（2）用农杆菌转化法导入目的基因时，需要先将目的基因整合到 。自然条件下，农杆菌更容易感染植物的受伤部位，原因是 。
（3）基因工程和杂交育种所依据的遗传学原理是 。可通过基因工程的方法让玉米获得水稻的抗丝黑穗病的能力，而不能通过杂交育种的方式实现，体现了基因工程育种具有 的突出优点。
【答案】（1）逆转录；cDNA文库；一段已知目的基因的核苷酸序列
（2）Ti质粒的T-DNA上；伤口部位的细胞能分泌大量的酚类化合物吸引农杆菌移向这些细胞
（3）基因重组；克服远缘杂交不亲和的障碍
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）mRNA可以逆转录得到DNA，需要逆转录酶的催化。cDNA
文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA 全部经反转录形成的cDNA
片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。若目的基因的核苷酸序列已知，可利用PCR技术扩增获取目的基因。
（2）单独的目的基因易丢失，用农杆菌转化法导入目的基因时，需要先将目的基因整合到Ti质粒的T-DNA上。自然条件下，植物受伤部位的细胞能分泌大量的酚类化合物吸引农杆菌，因此农杆菌更容易感染植物的受伤部位。
（3）基因工程和杂交育种都可以使优良性状集中在某一个体上，所依据的遗传学原理是基因重组。水稻细胞中的几丁质酶基因导入玉米细胞中，使玉米获得了抗丝黑穗病的能力，这是通过基因工程的方法让玉米获得水稻的抗丝黑穗病的能力，而玉米和水稻不是一个物种，不能杂交，说明基因工程育种具有克服远缘杂交不亲和的障碍的突出优点。
【分析】cDNA 文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA
全部经反转录形成的cDNA 片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。
cDNA 文库与基因组文库的最主要的区别是，基因组文库含有而cDNA 文库不含非转录的基因组序列(重复序列等)。与基因组文库一样，cDNA
文库也是指一群含重组DNA 的细菌或噬菌体克隆。每个克隆只含一种mRNA
的信息，足够数目克隆的总和包含了细胞的全部mRNA 信息。cDNA
文库便于克隆和大量扩增，可以从中筛选到所需目的基因，并用于表达。不论是由细胞总DNA
建立的基因组文库，还是由mRNA 逆转录而成的cDNA
建立的cDNA 文库，都是混合物，还要对文库进行筛选，直到获得目的基因。
24．（2021·北京模拟）研究人员按照下列流程培育具有新性状的转基因动物，进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的产品，称为乳腺生物反应器。
构建基因表达载体→导入受体细胞→早期胚胎培养和胚胎移植→生产产品
请据此回答下列问题。
（1）基因工程的第一步是 ，常用的方法有 等。（至少答出2点）
（2）构建基因表达载体时，需要在目的基因首端加入 ，其目的是 。
（3）实验中，需要将胚胎体外培养至 阶段进行性别鉴定，筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，然后对受体母本进行 的检查，最终产下胚胎移植的个体。胚胎移植的优势在于 。
（4）有人提出建立膀胱生物反应器的设想，与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点有 。
【答案】（1）目的基因的获取；从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成等
（2）乳腺蛋白基因的启动子；使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达，从而在乳汁中获取所需产品
（3）囊胚；是否妊娠；可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（4）不受动物性别和发育时期的影响
【知识点】基因工程的应用；胚胎移植；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）基因工程的第一步是目的基因的获取，常用的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成等。
（2）构建基因表达载体时，需要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重建在一起，其目的是使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达，从而从乳汁中获取所需产品。
（3）实验中，需要将胚胎体外培养至囊胚阶段进行性别鉴定。筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，然后对受体母本进行是否妊娠的检查，最终产下胚胎移植的个体。由此可见，胚胎移植的优势在于可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力。
（4）“乳腺细胞生物反应器”只能从哺乳期雌性奶牛的乳汁中获取产物，与“乳腺细胞生物反应器”相比，“膀胱生物反应器”的优点是雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到产物，且不受性别和发育时期的影响。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
1 / 1人教版（2019版）选择性必修三3.3 基因工程的应用同步练习
一、单选题
1．（2021高二上·沈阳期中）将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中，通过发酵能大量生产乙肝疫苗。下列叙述正确的是（ ）
A．目的基因在酵母菌中表达出抗体
B．目的基因的表达需要线粒体提供能量
C．得到的乙肝疫苗属于减毒活疫苗
D．受体菌内目的基因的转录和翻译发生在同一场所
2．（2021高二上·沈阳期中）科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将“修饰后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误的是（ ）
A．通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因
B．在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等
C．这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代
D．“基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究
3．（2021高三上·黑龙江期中）1993年我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（ ）
A．普通棉的突变基因 B．棉铃虫变异形成的致死基因
C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
4．（2021高二上·抚松竞赛）能打破物种间的界限、定向改造生物遗传性状来培育优良品种的生物技术是（ ）
A．基因工程 B．诱变育种 C．杂交育种 D．组织培养
5．（2021高三上·疏附期中）下列不属于基因工程生产的药物是（ ）
A．干扰素 B．青霉素 C．白细胞介素 D．乙肝疫苗
6．（2021高二下·安徽期末）育种专家利用转基因技术将一个抗虫基因（M）和一个抗干旱基因（N）转入并整合到棉花的染色体上。实验者获得了多个基因型为MN的抗虫抗干旱的棉花植株。为了确定M、N基因导入的位置，单株种植，自交（不考虑交叉互换）观察和分析F1。下列说法错误的是（ ）
A．该转基因棉花的培育原理和青霉素高产菌株的选育原理相同
B．基因工程中的限制性核酸内切酶可以从原核生物中提取
C．若F1有3种表现型且比例约为1：2：1，则M、N基因位于对同源染色体的两条染色体上
D．若F1有2种表现型且比例约为3：1，则M、N基因位于同一条染色体上
7．（2021高二下·山东期末）苏云金杆菌在农业害虫防治中发挥了巨大的作用，其杀虫原理是通过产生Bt抗虫蛋白，破坏鱗翅目等害虫的消化系统，从而将其杀死。下列说法错误的是（ ）
A．可通过发酵工程大规模培养苏云金杆菌．发酵生产制成微生物农药
B．利用苏云金杆菌防治害虫属于生物防治，有利于环境保护
C．若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用平板划线法或稀释涂布平板法
D．可从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因，作为培育转基因抗虫棉的目的基因
8．（2021高二下·山东月考）荧光原位杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针，与染色体上对应的 DNA 片段结合，从而将 特定的基因在染色体上定位，如下图所示。下列相关说法错误的是（ ）
A．DNA 酶Ⅰ随机切开的是核苷酸之间的磷酸二酯键
B．DNA 探针实质是带有特殊标记的目的基因单链
C．杂交复性是在 DNA 聚合酶作用下让探针与互补链结合
D．图中两条姐妹染色单体最多可以形成 4 条荧光标记的 DNA 片段
9．（2021高二下·南阳月考）下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，错误的是（ ）
A．基因工程是一种在体外进行的重组DNA技术
B．通过蛋白质工程可以获得功能更符合人类需求的蛋白质
C．基因工程可以改造出更符合人类需求的新的生物类型和生物产品
D．基因工程和蛋白质工程分别在DNA分子水平和蛋白质分子水平上进行设计和施工
10．（2021高二下·邢台月考）下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内制备“工程菌”的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A．可通过逆转录的方法来获得基因A
B．转化成功后，基因A能在受体细胞内稳定存在
C．重组质粒C上有启动子、终止子和复制原点等
D．导入前常用乙醇处理D，以便于其吸收重组质粒
11．（2021高二下·金台期中）下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是 ( )
A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量降低
C．可用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物的产奶量增加
D．可利用工程菌大规模生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等药物
12．（2021高二下·金台期中）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．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
13．（2021高二下·金台期中）作物脱毒、改善畜产品的品质、抗除草剂作物、可保存的干扰素依次是下列哪项生物技术的应用（ ）
①基因工程 ②细胞工程 ③蛋白质工程
A．①②②③ B．①②②③ C．②①②③ D．.②②①③
14．（2021高二下·金台期中）20世纪70年代，科学家创立了一种新的生物技术--基因工程，实施该工程的最终目的是（ ）
A． 定向提取生物体的DNA分子 B．定向对DNA分子进行人工剪切
C．在生物体外对DNA分子进行改造 D．定向改造生物的遗传性状
15．（2021高二下·武功期中）下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是（ ）
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中可能会减少农药等的使用量，生产成本更低
D．固氨菌的固氮基因也是转基因大豆必需的目的基因之一
16．（2021高二下·武功期中）下列叙述不正确的是（ ）
A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点
B．在基因工程的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞
C．细菌常常用作基因工程的受体细胞，主要原因是繁殖速度快
D．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，可以想象这头牛发生了基因突变
17．（2021高二下·武功期中）下列关于基因工程应用的叙述，错误的是（ ）
A．可将外源生长激素基因导入动物细胞内，提高动物的生长速率
B．向植物体内转入Bt毒蛋白基因来培育抗虫转基因植物
C．可以利用转基因动物作为器官移植的供体
D．利用乳腺生物反应器可使哺乳动物的产奶量增加
18．（2021高二下·武功期中）据研究，新冠病毒表面的S蛋白是其主要的病毒抗原，在康复病人的血清中有抗S蛋白的特异性抗体。如图为某机构研制新冠病毒疫苗的部分过程。下列叙述中错误的是（ ）
A．对发热病人进行核酸检测可使用带标记的S基因做探针
B．使用PCR选择性扩增的前提条件是掌握S基因的核苷酸序列
C．过程②通常是将S基因和质粒连接以构建重组表达载体
D．S基因与培养的动物细胞核DNA整合是其稳定遗传的关键
19．（2021高二下·吉林期中）番茄叶片受害虫的损伤后，叶肉细胞迅速合成蛋白酶抑制剂，抑制害虫的消化作用。人们尝试将番茄的蛋白酶抑制剂基因导人玉米，以对付猎獗的玉米螟。下图为培育转基因抗虫玉米的流程图，下列叙述正确的是（ ）
A．用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物就是蛋白酶抑制剂基因
B．用氯化钙处理玉米受体细胞，有利于含目的基因的重组质粒导入
C．重组Ti质粒应有DNA聚合酶识别和结合的部位，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录
D．若将目的基因导入二倍体玉米的花粉细胞，通过花药离体培养，再用秋水仙素处理单倍体植株，可获得稳定遗传的转基因玉米
20．（2021高二下·福州期中）利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时，下列说法错误的是 （ ）
A．利用显微注射法将人的生长激素导入到受体哺乳动物体内
B．需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起
C．动物必须是雌性才能满足要求
D．动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
二、综合题
21．[选修3：现代生物科技专题]
找国科学家经过多年研究，成功利用PCR技术从长穗偃麦草基因组中扩增出抗赤霉病关处基因Fhb7，揭示了其抗病分子机理和遗传机理，并将该基因转移至小麦品种中获得稳定的亦霍病抗性植株。回答下列问题，
（1）利用PCR技术能从长穗偃麦草基因组中扩增出基因Fhb7的原因是 ，扩增时常使用的酶是 。为使PCR反应体系中的模板链解链为单链，需要满足的条件是 。
（2）要使基因Fhb7在受体细胞中表达，需要通过载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是 。(答出1条即可)。
（3）将质粒与基因Fhb7构建成基因表达载体时．催化形成磷酸二酯键的酶是 。
（4）检测基因Fhb7是否成功导人小麦细胞的方法是采用 技术，此技术中用到的探针是在 上用放射性同位素等作标记制备的。
22．（2021高二下·无锡期末）人血清白蛋白（HSA）在临床上需求量很大。科学家利用现代生物工程技术培育转HSA基因牛生产含HSA的牛乳，以解决HSA的短缺问题。下图是培育转HSA基因牛的流程图，其中①~⑤表示相关过程。请据图回答：
（1）图中①所获得的HAS基因与人体内HAS基因的主要区别在于前者不含 。该基因往往需要利用 技术扩增，为了能与酶切后的质粒进行连接，需要在引物5‘'端添加 序列。
（2）③利用的方法是 。若受体细胞为胚胎干细胞，将经③形成的重组胚胎干细胞直接注入囊胚腔，获得的转基因牛分泌的乳汁中 （填“一定不”、“不一定”或“一定”）含有HSA，原因是 。
（3）若受体细胞为受精卵，在进行⑤之前，需要对早期胚胎细胞进行DNA分析和 ；同时需要对代孕的牛群用相关激素进行处理，其目的是 。科研人员发现选择8~16细胞期的胚胎进行移植成功率最高，最可能的原因是 。
23．（2021高二下·南阳月考）孢堆黑粉菌是一种真菌，能引起玉米患丝黑穗病。科研人员将水稻细胞中的几丁质酶基因导入玉米细胞中，使玉米获得了抗丝黑穗病的能力。请回答下列问题：
（1）为获得水稻的几丁质酶基因，可提取水稻细胞的mRNA，在 酶的作用下合成多种互补DNA片段，再与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫作水稻的 ，利用PCR技术扩增获取的目的基因的前提，是有 ，以便合成合适的引物。
（2）用农杆菌转化法导入目的基因时，需要先将目的基因整合到 。自然条件下，农杆菌更容易感染植物的受伤部位，原因是 。
（3）基因工程和杂交育种所依据的遗传学原理是 。可通过基因工程的方法让玉米获得水稻的抗丝黑穗病的能力，而不能通过杂交育种的方式实现，体现了基因工程育种具有 的突出优点。
24．（2021·北京模拟）研究人员按照下列流程培育具有新性状的转基因动物，进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需要的产品，称为乳腺生物反应器。
构建基因表达载体→导入受体细胞→早期胚胎培养和胚胎移植→生产产品
请据此回答下列问题。
（1）基因工程的第一步是 ，常用的方法有 等。（至少答出2点）
（2）构建基因表达载体时，需要在目的基因首端加入 ，其目的是 。
（3）实验中，需要将胚胎体外培养至 阶段进行性别鉴定，筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，然后对受体母本进行 的检查，最终产下胚胎移植的个体。胚胎移植的优势在于 。
（4）有人提出建立膀胱生物反应器的设想，与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点有 。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】基因工程的应用；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、将乙肝病毒的抗原基因导入酵母菌中，目的基因在酵母菌中表达出抗原，A错误；
B、目的基因的表达需要能量，而真核生物生命活动需要的能量主要由线粒体提供，B正确；
C、酵母菌合成并分泌的是乙肝病毒抗原，属于蛋白质，该方法得到的乙肝疫苗不属于减毒活疫苗，C错误；
D、酵母菌是真核生物，目的基因的转录在细胞核内，翻译在核糖体内，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、转录和翻译的比较：
比较内容 表达遗传信息
转录 翻译
进行场所 细胞核、线粒体、叶绿体 核糖体
模板 以DNA一条链为模板 mRNA
原料 核糖核苷酸 氨基酸
条件 RNA聚合酶、能量等 酶、能量、tRNA等
产物 RNA 多肽
遗传信息的传递方向 DNA→RNA RNA→蛋白质
2、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2．【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、依题干信息可知，“基因敲除”实质上是用外源基因取代或破坏DNA同源序列中的某一个基因，导致其失活，可以定向改变生物体的某一基因，A正确；
B、根据题干信息“用外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中”，则需要限制酶和DNA连接酶，B正确；
C、这种嵌合体小鼠长大后，体内存在人类囊肿性纤维化病的致病基因，属于杂合体，可能会遗传给后代，C错误；
D、“基因敲除”技术成功的培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠，可作为实验材料利于人类对遗传病进行研究，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因工程技术的基本步骤︰（1）目的基因的获取︰方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建︰是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。启动子的本质是DNA片段，其为RNA聚合酶识别和结合的位点。( 3 )将目的基因导入受体细胞∶根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定∶分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定︰抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2、基因工程的基本工具：“分子手术刀”-限制性核酸内切酶和“分子缝合针”-DNA连接酶。
3．【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】植物基因工程的应用：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质。
【解答】培育抗虫棉的目的基因来自苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因。综上所述，ABC不符合题意，D符合题意。故答案为：D。
【分析】基因工程的应用：
（1）植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
（2）动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。
（3）医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。
4．【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因工程技术能有效打破物种界限、定向改造生物的遗传性状、培育新品种，A正确；
B、诱变育种技术能产生新基因，形成新的性状，但不能打破物种间的界限，同时基因突变具有不定向性，不能定向改造生物的性状，B错误；
C、杂交育种不能打破物种间的界限，局限于同种物种之间的交配，C错误；
D、组织培养属于无性繁殖，可保留亲本的遗传特性，不能定向改造生物的遗传性状，D错误。
故答案为：A。
【分析】1、基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，其原理是人为地进行基因重组。通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。
2、自然条件下，突变（包括染色体变异和基因突变）和基因重组都是随机的、不定向的。
5．【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】基因工程药物从化学成分上分析都应该是蛋白质。干扰素、白细胞介素、乙肝疫苗的化学本质都是蛋白质，都属于基因工程生产的药物，而青霉素是由青霉菌产生的，其化学本质不是蛋白质，不属于基因工程生产的药物，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】基因工程药物（从化学成分上分析都应该是蛋白质）：
（1）来源：转基因工程菌（工程菌——用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系）。
（2）成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、生长激素、干扰素等。
6．【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；诱变育种；基因工程的应用
【解析】【解答】A、该转基因棉花的培育原理是基因重组，然而青霉素高产菌株的选育原理是基因突变，育种原理不相同，A错误；
B、基因工程中的限制性核酸内切酶主要来自原核生物中，B正确；
C、若F1有3种表现型且比例约为1：2：1，则形成F1的配子的基因型有两种，mN和Mn，所以M、N基因位于对同源染色体的两条染色体上，C正确；
D.若F1有2种表现型且比例约为3：1，则形成F1的配子的基因型有两种，MN和mn，所以M、N基因位于同一条染色体上，D正确；
故答案选：A。
【分析】1、配子的基因型为mN和Mn时，后代的基因型和性状为：
mN Mn
mN mmNN（不抗虫但抗旱） MmNn（抗虫抗旱）
Mn MmNn（抗虫抗旱） MMnn（抗虫但不抗旱）
配子为MN和mn时，后代的基因型为：
MN mn
MN MMNN（抗虫抗旱） MmNn（抗虫抗旱）
mn MMNN（抗虫抗旱） mmnn（不抗虫不抗旱）
7．【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、苏云金杆菌可通过发酵工程大规模培养，制成微生物农药，A正确；
B、利用苏云金杆菌产生Bt抗虫蛋白，破坏鱗翅目等害虫的消化系统，从而将其杀死，这种防治方法属于生物防治，有利于环境保护，B正确；
C、若要对害虫体内的苏云金杆菌进行分离和计数可用稀释涂布平板法，平板划线法只能分离纯化菌种，C错误；
D、从苏云金杆菌体内分离出Bt抗虫蛋白基因，作为培育转基因抗虫棉的目的基因，D正确。
故答案为：C。
【分析】 1、 苏云金杆菌可以作为工程菌，进行大量繁殖，通过细胞代谢产生 Bt抗虫蛋白 这种微生物农药，是一种发酵工程方法。
2、稀释涂布平板法原理：每个活细菌在适宜的培养基和良好的生长条件下可以通过生长形成菌落.培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。
3、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着划线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
8．【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、DNA酶Ⅰ是将DNA分子切成若干片段，所以是随机切开核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；
B、DNA 探针实质是带有特殊标记的目的基因单链，可以和待检测基因进行碱基互补配对，B正确；
C、复性的实质是碱基互补配对，不需要DNA聚合酶的催化，C错误；
D、图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作为探针，原理是DNA分子杂交。2、DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。
9．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程；基因工程的原理
【解析】【解答】A、基因工程需要通过体外DNA重组技术和转基因等技术实现，A正确；
B、蛋白质工程能定向改造蛋白质的分子结构，使之更加符合人类需要，B正确；
C、通过基因工程能创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，C正确；
D、蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋白质进行改造，故基因工程和蛋白质工程都是在DNA分子水平上进行设计和施工，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种的DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。2、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
10．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、A为目的基因，可通过逆转录的方法来获得，A正确；
B、质粒运载体可将目的基因导入受体细胞并使其能够稳定保存，所以转化成功后，基因A能在受体细胞内稳定存在，B正确；
C、重组质粒上有目的基因、标记基因、启动子、终止子和复制原点等，C正确；
D、重组质粒导入大肠杆菌前常用CaCl2处理D，使其成为感受态，以便其吸收重组质粒，D错误。
故答案为：D。
【分析】分析题图：图示是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图，其中A为目的基因，B为运载体（质粒），C为重组质粒，D为受体细胞。
11．【答案】C
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，目前科学家们正在利用一些调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，故A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，故B正确；可用转基因技术制成乳腺生物反应器，通过哺乳动物的乳汁来生产所需要的药品，故C错误；可利用转基因的工程菌大规模生产药物，如细胞因子、抗体、疫苗、激素等，故D正确。
由于本题需选择错误的，故答案为C。
【分析】基因工程的应用：（1）植物基因工程硕果累累：①抗虫转基因植物②抗病转基因植物③抗逆转基因植物④改良植物品质；（2）动物基因工程前景广阔：①用于提高动物生长速度②用于改善畜产品的品质③用转基因动物生产药物④用转基因动物作器官移植的供体；（3）基因工程药物—工程菌；（4）基因治疗
12．【答案】B
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的，A错误；
B、基因诊断又称DNA诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断，利用的原理就是DNA分子杂交，B正确；
C、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DNA片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，C错误；
D、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，然后转染（就是让质粒进入宿主细胞）相应的宿主细胞，如酵母、CHO细胞（ 中国仓鼠卵巢细胞，一种可以无限繁殖的细胞），生产乙肝表面抗原蛋白，D错误.
故答案为：B.
【分析】基因治疗是将目的基因通过载体导入患者受体细胞形成重组受体细胞，体外培养后再输回患者体内，或将目的基因通过载体直接送入患者体内.前者为体外途径，后者为体内途径.进行基因检测有两个必要条件，一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA.当两者都变性呈单链状态时，就能进行分子杂交.
13．【答案】B
【知识点】基因工程的应用；蛋白质工程
【解析】【解答】作物脱毒（选根尖、茎尖）属于细胞工程的应用；改善畜产品的品质、抗除草剂作物属于基因工程的应用；可保存的干扰素经过蛋白质工程的改造，属于蛋白质工程；检测有毒物质属于细胞工程的应用。综上所述，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
2、细胞工程包括植物细胞工程和动物细胞工程植物细胞工程包括植物组织培养和植物体细胞杂交等技术，动物细胞工程包括动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体的制备等。
3、蛋白质工程指以蛋白质的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要.蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
14．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的概述
【解析】【解答】由分析可知：基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。综上所述，D正确，A、B、C错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。
15．【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、为了减少农药的使用，保护环境，培育转基因大豆过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因，A正确；
B、为育成转基因大豆新品种，导入目的基因时既可以以大豆的受精卵为受体，也可以以大豆的体细胞为受体，但当以体细胞为受体时，还需采用植物组织培养技术，B正确；
C、转基因大豆中抗虫、抗病等抗性基因可以减少农药的使用，既保护了环境，又使生产成本更低，C正确；
D、固氮菌与大豆共生，不需要将固氮基因导入大豆细胞中，所以固氮基因不是目的基因，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
16．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，有了它才能驱动基因的转录，A正确；
B、在基因工程的四个基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞，其它三步均涉及到碱基互补配对，B正确；
C、由于细菌具有繁殖速度非常快、为单细胞、遗传物质相对较少等特点，因此在基因工程技术中，科学家常用细菌作为受体细胞，C正确；
D、上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，这头牛发生了基因重组，D错误。
故答案为：D。
【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。2.基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
17．【答案】D
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、可将外源生长激素基因导入动物细胞（受精卵）内，提高动物的生长速率，A正确；
B、向植物体内转入Bt毒蛋白基因来培育抗虫转基因植物，如抗虫棉的培育，B正确；
C、可以利用转基因动物作为器官移植的供体，避免免疫排斥现象的出现，C正确；
D、利用乳腺生物反应器可使哺乳动物的乳汁中含有目的基因产物等，而不是提高产奶量，D错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
18．【答案】B
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、对疑似病人进行进行核酸检测时以S基因单链作为探针，若出现杂交链则细胞内有病毒存在，A正确；
B、使用PCR择性扩增的前提是有一段已知目的基因的核苷酸序列，便于根据这一序列合成引物，不需要掌握S基因的全部序列，B错误；
C、过程是基因表达载体的构建，通常是将S基因和质粒用相同的限制性内切酶处理后连接以构建重组表达载体，C正确；
D、S基因整合到细胞核DNA分子中后能使S基因在细胞内稳定存在，是其稳定遗传的关键，D正确。
故答案为：B。
【分析】图①为逆转录过程，以病毒的 RNA为模板合成DNA的过程，通过选择性扩增得到S基因，将S基因和质粒进行重组得到携带S基因的重组表达载体，导入培养的动物细胞后，在细胞内进行表达S蛋白。
19．【答案】D
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、用限制性核酸内切酶切割番茄的DNA得到的产物不一定是蛋白酶抑制剂基因，需要进行筛选，A错误；
B、将番茄的蛋白酶抑制基因转入玉米细胞时，最常采用的方法是农杆菌转化法，氯化钙用于处理微生物，B错误；
C、重组Ti质粒应有RNA聚合酶识别和结合的部位，即启动子，以启动蛋白酶抑制剂基因的转录，C错误；
D、若将目的基因导入玉米花粉细胞，通过花药离体培养和秋水仙素处理可获得稳定遗传的转基因玉米，D正确。
故答案为：D。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
20．【答案】A
【知识点】基因工程的应用
【解析】【解答】A、利用显微注射法将人的生长激素基因（重组DNA）导入到受精卵中，A错误；
B、需要将乳腺蛋白基因的启动子与目的基因重组在一起，使目的基因只在乳腺组织中特异性表达，B正确；
C、雌性才能泌乳，故动物必须是雌性才能满足要求，C正确；
D、由于目的基因只在乳腺组织中特异性表达，因此受体动物需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”，D正确。
故答案为：A。
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
21．【答案】（1）引物是根据基因Fhb7的一段已知核苷酸序列设计合成的(或引物能与基因Fhb7的一段序列特异性结合)；(耐高温的)Taq酶；加热至90~95 ℃
（2）目的基因无复制原点、目的基因无表达所需的启动子(或终止子)(答出1条即可)
（3）DNA连接酶
（4）DNA分子杂交；含有基因Fhb7的DNA片段
【知识点】基因工程的应用；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】 (1)PCR 技术能特异性从长穗偃麦草基因组中扩增出基因Fhb7的原因是，引物是根据基因Fhb7的一段已知核苷酸序列设计合成的，而PCR技术扩增的是处于两引物之间的DNA序列；PCR扩增是在高温下进行的，需要使用耐高温的Taq酶；使体外条件下反应体系中的模板链解链为单链的条件是加热至90~95℃，破坏DNA双链分子中的氢键。
(2)PCR扩增出的基因Fhb7无复制原点，无表达所需的启动子、终止子等，不能在受体细胞中表达，需要通过含有这些结构的载体将目的基因导人受体细胞．
(3)当质粒与基因Fhb7连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
(4)检测基因Fhb7是否成功导人小麦细胞的方法是采用DNA分子杂交技术，即在含有基因Fhb7的DNA片段上用放射性同位素等作标记，以此作为探针，使探针与基因组杂交，若显示出杂交带，就表明基因Fhb7已插入受体细胞的DNA上。
【分析】1、PCR技术
（1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
（2）原理：DNA复制。
（3）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物
（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚台酶(Taq酶)。
（5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩増中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。
2、“分子缝合针”-DNA连接酶（1）两种DNA连接酶（E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率较低。
22．【答案】（1）启动子和内含子（非编码序列）；PCR；限制酶识别
（2）显微注射法；不一定；注入的重组胚胎干细胞不一定分化形成乳腺组织
（3）性别鉴定；使受体母牛统一同期发情；正常情况下牛的受精卵在发育至8~16细胞阶段时进入子宫
【知识点】基因工程的应用；胚胎移植
【解析】【解答】（1）图中①是通过逆转录的方法获得目的基因，用这种方法获得的HAS基因与人体内HAS基因的主要区别在于其不含内含子和启动子，基因往往需要利用PCR技术扩增，为了能与酶切后的质粒进行连接，需要在扩增前设计的引物上添加限制性核酸内切酶的酶切位点。
（2）将重组质粒导入动物细胞应用显微注射法，将上述重组胚胎干细胞直接注入囊胚腔，由于注入的重组胚胎干细胞不一定分裂、分化形成乳腺组织，因此不一定能得到产生含HSA牛乳的转基因牛。
（3）由于只有雌性奶牛才能产乳，因此若过程③选用受精卵作为受体细胞，则在进行过程⑤之前，需要对早期胚胎细胞进行DNA分析和性别鉴定，选择雌性胚胎进行胚胎移植；同时需要对代孕的牛群用相关激素进行处理，其目的是使受体母牛统一同期发情；科研人员发现选择8~16细胞期的胚胎进行移植成功率最高，最可能的原因是正常情况下牛的受精卵在发育至8~16细胞阶段时进入子宫。
【分析】题图是培育转HSA基因牛的流程图，其中①是是通过逆转录的方法获得目的基因，②是构建基因表达载体，③是将基因表达载体导入受体细胞，④是胚胎培养，⑤为胚胎移植过程。据此答题。
23．【答案】（1）逆转录；cDNA文库；一段已知目的基因的核苷酸序列
（2）Ti质粒的T-DNA上；伤口部位的细胞能分泌大量的酚类化合物吸引农杆菌移向这些细胞
（3）基因重组；克服远缘杂交不亲和的障碍
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程的原理；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）mRNA可以逆转录得到DNA，需要逆转录酶的催化。cDNA
文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA 全部经反转录形成的cDNA
片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。若目的基因的核苷酸序列已知，可利用PCR技术扩增获取目的基因。
（2）单独的目的基因易丢失，用农杆菌转化法导入目的基因时，需要先将目的基因整合到Ti质粒的T-DNA上。自然条件下，植物受伤部位的细胞能分泌大量的酚类化合物吸引农杆菌，因此农杆菌更容易感染植物的受伤部位。
（3）基因工程和杂交育种都可以使优良性状集中在某一个体上，所依据的遗传学原理是基因重组。水稻细胞中的几丁质酶基因导入玉米细胞中，使玉米获得了抗丝黑穗病的能力，这是通过基因工程的方法让玉米获得水稻的抗丝黑穗病的能力，而玉米和水稻不是一个物种，不能杂交，说明基因工程育种具有克服远缘杂交不亲和的障碍的突出优点。
【分析】cDNA 文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA
全部经反转录形成的cDNA 片段与某种载体连接而形成的克隆的集合。
cDNA 文库与基因组文库的最主要的区别是，基因组文库含有而cDNA 文库不含非转录的基因组序列(重复序列等)。与基因组文库一样，cDNA
文库也是指一群含重组DNA 的细菌或噬菌体克隆。每个克隆只含一种mRNA
的信息，足够数目克隆的总和包含了细胞的全部mRNA 信息。cDNA
文库便于克隆和大量扩增，可以从中筛选到所需目的基因，并用于表达。不论是由细胞总DNA
建立的基因组文库，还是由mRNA 逆转录而成的cDNA
建立的cDNA 文库，都是混合物，还要对文库进行筛选，直到获得目的基因。
24．【答案】（1）目的基因的获取；从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成等
（2）乳腺蛋白基因的启动子；使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达，从而在乳汁中获取所需产品
（3）囊胚；是否妊娠；可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
（4）不受动物性别和发育时期的影响
【知识点】基因工程的应用；胚胎移植；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）基因工程的第一步是目的基因的获取，常用的方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增、人工合成等。
（2）构建基因表达载体时，需要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重建在一起，其目的是使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达，从而从乳汁中获取所需产品。
（3）实验中，需要将胚胎体外培养至囊胚阶段进行性别鉴定。筛选出发育状态良好的雌性胚胎进行移植，然后对受体母本进行是否妊娠的检查，最终产下胚胎移植的个体。由此可见，胚胎移植的优势在于可以充分发挥雄性优良个体的繁殖潜力。
（4）“乳腺细胞生物反应器”只能从哺乳期雌性奶牛的乳汁中获取产物，与“乳腺细胞生物反应器”相比，“膀胱生物反应器”的优点是雌性和雄性奶牛的尿液中都可提取到产物，且不受性别和发育时期的影响。
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
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