3.3 基因工程的应用-2024-2025学年高二下学期生物人教版2019选择性必修3(含解析）
文档属性
| 名称 | 3.3 基因工程的应用-2024-2025学年高二下学期生物人教版2019选择性必修3(含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 456.6KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-12 20:26:06 | ||
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文档简介
第3章 第3节 基因工程的应用
[基础达标]
题组一 基因工程在农业方面的应用
1．科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关叙述错误的是( )
A．质粒可以在受体细胞中存活并表达其上的基因
B．只能以金花茶的受精卵作为基因工程的受体细胞
C．抗枯萎病基因进入金花茶细胞后仍然遵循中心法则
D．抗枯萎病基因在不同生物的细胞中表达的产物相同
2．(2024·黑龙江哈尔滨期末)如图为利用基因工程培育抗虫植株的示意图。以下相关叙述不正确的是( )
A．②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T－DNA整合到④的染色体DNA上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．此方法得到的抗虫植株，通过有性生殖抗虫性状不一定能稳定遗传给后代
3．(2024·广东清远期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是( )
A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株
B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内
C．射线照射使S的细胞内同一个DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性
D．用一定浓度的生长素类调节剂处理S植株，可使其发生染色体变异
题组二 基因工程在畜牧业方面的应用
4．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是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。下列关于科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器的说法，正确的是( )
A．仅仅利用了基因工程技术
B．不需要乳腺蛋白基因的启动子
C．利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中
D．需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
5．(2024·陕西西安期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是( )
A．应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
B．乳腺生物反应器的优点在于随时可以生产丁酰胆碱酯酶
C．通过显微注射法将基因表达载体导入山羊受精卵
D．山羊乳腺细胞可产生具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶
6．(2024·四川凉山期末)“黑寡妇”蜘蛛吐出的蛛丝强度超过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是( )
A．蜘蛛丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制
B．可用PCR等技术检测目的基因是否表达
C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染
D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点
题组三 基因工程在医药卫生和食品工业方面
的应用7.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列相关叙述正确的是( )
A．人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所都是相同的
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌
D．选用大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是其繁殖快、易培养、产量高
8．(2024·河北廊坊期末)青霉素是青霉素生产菌产生的分泌到细胞外的一种物质，是应用最广泛的一种抗生素。抗生素能杀死细菌，代谢途径中存在如图过程。下列相关叙述错误的是( )
A．可以利用基因敲除的方法获得只产青霉素或头孢霉素的目的菌种
B．向含有前体物质的生物体内导入酶A基因，也可能会产生青霉素
C．可以向含有青霉素的完全培养基上接种毛霉，检测青霉素的杀菌效果
D．虽然青霉素有杀菌作用，但生产过程中依然需要进行灭菌
9．(2024·黑龙江牡丹江阶段练习)下列关于基因工程在食品工业方面的应用的叙述，错误的是( )
A．用于形成阿斯巴甜的主要氨基酸可以通过基因工程大规模生产
B．通过基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌的基因组中
C．相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较低
D．生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产
[能力提升]
10．(2024·山东临沂期末)研究人员将OsG、EcC、EcG和TSR四种酶的基因分别与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体(载体部分序列如下图所示)，然后利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是( )
叶绿体转运肽能引导合成的蛋白质进入叶绿体
A．转基因水稻的根细胞内不含有上述四种目的基因
B．可选用含卡那霉素或潮霉素的培养基筛选被转化的水稻细胞
C．图中叶绿体转运肽基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
D．可用抗原—抗体杂交技术检测叶绿体中是否含有四种酶
11．W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是( )
A．步骤①构建的重组表达载体中含有膀胱中特异表达基因的启动子
B．步骤②可使用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
12．用动物乳腺做生物反应器是20世纪90年代出现的新技术。利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂，可以大规模生产某些急需的生物活性物质或药用蛋白。以下是生产人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的流程。BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ所指部位为三种限制酶的酶切位点，请回答下列问题：
(1)图中载体需要对天然质粒进行改造才能得到，原因是____________________________________________。图中将人乳铁蛋白基因插入载体质粒，需同时用相同的限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割目的基因和载体，原因是__________________________________________________________________________。
不能用限制酶SmaⅠ切割的原因是_________________________________________。
(2)①过程将目的基因导入牛受精卵的技术是__________________。②过程称为____________。代孕母牛需要进行__________处理。
(3)为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译，可采用________________技术。
(4)要将转基因乳牛个体发展成为遗传特性稳定的群体，可以通过__________技术来实现。
13．蜘蛛丝(丝蛋白)有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。请根据所学知识回答下列问题：
(1)从基因组文库中获取的丝蛋白基因与从cDNA文库中获取的丝蛋白基因的主要差别是______________________________。利用PCR技术体外扩增目的基因时，需要有____________________________，以便根据这一序列合成引物。
(2)过程②科学家通过____________技术将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中，并需要筛选性染色体组成为____________的受精卵进行培养。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从____________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，原因是__________________________________________________。
(3)过程③需要加入二氧化碳，其作用是____________________。过程④还必须经过早期胚胎培养、____________等胚胎工程的技术手段，进而培育出转基因蜘蛛羊。
参考答案
【基础达标】
1.【答案】B 【解析】质粒能在受体细胞中复制并稳定保存，并且表达其上的基因，A正确；金花茶的花粉也可以作为基因工程的受体细胞，然后再采用单倍体育种技术得到能稳定遗传的新品种，B错误；抗枯萎病基因进入金花茶细胞后要进行复制、转录、翻译，进而控制生物的性状，也要遵循中心法则，C正确；抗枯萎病基因表达的产物是相同的，所以才可用其进行新品种的培育，D正确。
2.【答案】C 【解析】构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，A正确；用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上，B正确；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，但是抗虫基因转入的染色体往往是一对同源染色体的一条，所以不一定是纯合子，抗虫性状不一定能稳定遗传给后代，D正确。
3.【答案】B 【解析】用花粉离体培养可获得S的单倍体植株，然后用秋水仙素处理S的幼苗可得到S的多倍体植株，A 错误；不同植物的DNA具有相同的结构，利用转基因技术可将S的基因转移到其他植物中，B正确；射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有随机性，C错误；用一定浓度的生长素类调节剂处理S植株，染色体可能未发生变化，D错误。
4.【答案】D 【解析】培育转基因动物成为乳腺生物反应器时，除了采用基因工程技术，还需要采用细胞工程(动物细胞培养)和胚胎工程技术(胚胎移植)，A错误；乳腺生物反应器需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺组织中表达，B错误；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术，因此，将含人生长激素基因的表达载体导入受精卵利用了显微注射技术，C错误；乳腺生物反应器是从乳腺中获取药物，因此需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”，D正确。
5.【答案】B 【解析】要培育转基因山羊成为乳腺生物反应器，在构建基因表达载体时需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺细胞中表达，A正确；作为乳腺生物反应器的转基因动物在进入泌乳期后才能生产丁酰胆碱酯酶，B错误；通过显微注射法将基因表达载体导入山羊受精卵，C正确；山羊乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可得到具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶，D正确。
6.【答案】B 【解析】蜘蛛丝蛋白基因已导入羊的受精卵中，所以蜘蛛丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制，A正确；可用蜘蛛丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否表达，B错误；“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C正确；乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D正确。
7.【答案】D 【解析】人是真核生物，大肠杆菌是原核生物，真核细胞在细胞核内转录，原核细胞在拟核转录，A错误；不同的限制酶识别不同的核苷酸序列，B错误；通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌或虽已导入受体但没有表达，C错误；利用基因工程技术使大肠杆菌生产人的胰岛素时，选用大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是繁殖快、易培养、产量高，D正确。
8.【答案】C 【解析】结合图示可以看出，如果只想获得青霉素，则可以将与酶B相关的基因敲除，如果只想获得头孢霉素，可以将与酶A相关的基因敲除，A正确；在酶A的作用下，前体物质可以产生青霉素，故在含有前体物质的生物体内导入酶A基因可能获得青霉素，B正确；青霉素可以抑制细菌的生长，但毛霉是真菌，C错误；青霉素只能杀死培养基中部分微生物，故虽然青霉素有杀菌作用，但生产过程中依然需要进行灭菌，D正确。
9.【答案】C 【解析】阿斯巴甜主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可以通过基因工程大规模生产，A正确；基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌，如大肠杆菌、黑曲霉等的基因组中，B正确；天然产物中酶的种类多，相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较高，C错误；生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产，D正确。
【能力提升】
10.【答案】D 【解析】转基因水稻的根细胞内有可能含有上述四种目的基因，A错误；卡那霉素抗性基因不在T-DNA上，应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，B错误；四个基因转录时不一定都以DNA的同一条单链为模板，C错误； 可用抗原－抗体杂交技术检测是否有相应的蛋白质产生，从而检测四种酶在转基因水稻中的表达情况，D正确。
11.【答案】D 【解析】启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列，它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，重组表达载体中含有膀胱中特异表达基因的启动子，以便于特异性表达基因的转录与翻译，A正确；步骤②是将重组载体导入受精卵，显微注射技术常用于导入动物细胞和植物的原生质体，B正确；乳腺生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；W基因导入受精卵中，在所有体细胞中都有，但只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
12.【答案】(1)天然质粒很难满足作为载体所具备的特点 采用同种限制酶切割目的基因和载体能产生相同的DNA片段末端 限制酶Sma Ⅰ的切割位点位于目的基因上，切割后不能获得完整的目的基因 (2)显微注射技术 胚胎移植 同期发情 (3)抗原－抗体杂交 (4)克隆
【解析】(1)图中的载体需要对天然质粒进行改造才能得到，原因是天然质粒很难满足作为载体所具备的特点，需要添加必要构件，如标记基因等；图中将人乳铁蛋白基因插入载体质粒，需同时用相同的限制酶Hind Ⅲ和BamH Ⅰ切割目的基因和载体，原因是采用同种限制酶切割目的基因和载体能产生相同的DNA片段末端，便于二者连接形成重组质粒；不能用限制酶SmaⅠ切割的原因是限制酶SmaⅠ的切割位点位于目的基因上，切割后不能获得完整的目的基因。(2)①过程将目的基因导入牛受精卵的技术是显微注射技术。 ②过程称为胚胎移植。代孕牛需要进行同期发情处理，以达到与供体母牛同样的生理状态。(3)为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译，可采用抗原－抗体杂交技术。(4)要将转基因乳牛个体发展成为遗传特性稳定的群体，可以通过克隆技术来实现。
13.【答案】(1)cDNA文库中获取的目的基因不含启动子、内含子 一段已知目的基因的核苷酸序列 (2)显微注射 XX (羊的)乳汁 受精卵全能性高，更容易发育成动物个体 (3)维持培养液的pH 胚胎移植
【解析】(1)从基因组文库中获取的丝蛋白基因与从cDNA文库中获取的丝蛋白基因的主要差别是cDNA文库中获取的目的基因是逆转录获得的，不含启动子、内含子。利用PCR技术体外扩增目的基因时，需要有一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便根据这一序列合成引物。(2)动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，故过程②科学家通过显微注射技术将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中，并需要筛选性染色体组成为XX的雌性受精卵进行培养。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从(羊的)乳汁中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，原因是受精卵全能性高，更容易发育成动物个体。(3)过程③加入二氧化碳的作用是维持培养液的pH，过程④还必须经过早期胚胎培养、胚胎移植等胚胎工程的技术手段，进而培育出转基因蜘蛛羊。
[基础达标]
题组一 基因工程在农业方面的应用
1．科学家在某种农杆菌中找到了抗枯萎病的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品种。下列有关叙述错误的是( )
A．质粒可以在受体细胞中存活并表达其上的基因
B．只能以金花茶的受精卵作为基因工程的受体细胞
C．抗枯萎病基因进入金花茶细胞后仍然遵循中心法则
D．抗枯萎病基因在不同生物的细胞中表达的产物相同
2．(2024·黑龙江哈尔滨期末)如图为利用基因工程培育抗虫植株的示意图。以下相关叙述不正确的是( )
A．②的构建需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶参与
B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒的T－DNA整合到④的染色体DNA上
C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状
D．此方法得到的抗虫植株，通过有性生殖抗虫性状不一定能稳定遗传给后代
3．(2024·广东清远期末)多年生野生大豆(S)具有遗传多样性丰富、抗逆性强等优势，其丰富的可遗传变异为重要农艺性状的挖掘和育种提供了宝贵资源。下列叙述正确的是( )
A．用花粉离体培养和秋水仙素处理后可获得S的单倍体植株
B．利用转基因技术可将S的优良基因转移到其他植物体内
C．射线照射使S的细胞内同一个DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有不定向性
D．用一定浓度的生长素类调节剂处理S植株，可使其发生染色体变异
题组二 基因工程在畜牧业方面的应用
4．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是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。下列关于科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器的说法，正确的是( )
A．仅仅利用了基因工程技术
B．不需要乳腺蛋白基因的启动子
C．利用基因枪法将人的生长激素基因导入受精卵中
D．需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”
5．(2024·陕西西安期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。下列叙述错误的是( )
A．应该用山羊乳腺细胞中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体
B．乳腺生物反应器的优点在于随时可以生产丁酰胆碱酯酶
C．通过显微注射法将基因表达载体导入山羊受精卵
D．山羊乳腺细胞可产生具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶
6．(2024·四川凉山期末)“黑寡妇”蜘蛛吐出的蛛丝强度超过钢丝，用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因，导入山羊细胞内，培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器，获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白，取名为“生物钢”，操作过程如下。下列说法错误的是( )
A．蜘蛛丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制
B．可用PCR等技术检测目的基因是否表达
C．“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”不会造成环境污染
D．乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点
题组三 基因工程在医药卫生和食品工业方面
的应用7.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素，下列相关叙述正确的是( )
A．人和大肠杆菌在合成胰岛素时，转录和翻译的场所都是相同的
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌
D．选用大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是其繁殖快、易培养、产量高
8．(2024·河北廊坊期末)青霉素是青霉素生产菌产生的分泌到细胞外的一种物质，是应用最广泛的一种抗生素。抗生素能杀死细菌，代谢途径中存在如图过程。下列相关叙述错误的是( )
A．可以利用基因敲除的方法获得只产青霉素或头孢霉素的目的菌种
B．向含有前体物质的生物体内导入酶A基因，也可能会产生青霉素
C．可以向含有青霉素的完全培养基上接种毛霉，检测青霉素的杀菌效果
D．虽然青霉素有杀菌作用，但生产过程中依然需要进行灭菌
9．(2024·黑龙江牡丹江阶段练习)下列关于基因工程在食品工业方面的应用的叙述，错误的是( )
A．用于形成阿斯巴甜的主要氨基酸可以通过基因工程大规模生产
B．通过基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌的基因组中
C．相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较低
D．生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产
[能力提升]
10．(2024·山东临沂期末)研究人员将OsG、EcC、EcG和TSR四种酶的基因分别与叶绿体转运肽基因连接，构建多基因表达载体(载体部分序列如下图所示)，然后利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述正确的是( )
叶绿体转运肽能引导合成的蛋白质进入叶绿体
A．转基因水稻的根细胞内不含有上述四种目的基因
B．可选用含卡那霉素或潮霉素的培养基筛选被转化的水稻细胞
C．图中叶绿体转运肽基因转录时都以DNA的同一条单链为模板
D．可用抗原—抗体杂交技术检测叶绿体中是否含有四种酶
11．W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某学习小组利用膀胱生物反应器制备W的过程如下图，下列有关说法不正确的是( )
A．步骤①构建的重组表达载体中含有膀胱中特异表达基因的启动子
B．步骤②可使用显微注射技术将基因表达载体导入受精卵
C．膀胱生物反应器与乳腺生物反应器相比具有不受年龄和性别限制等优点
D．W基因只在转基因动物膀胱细胞中存在并表达
12．用动物乳腺做生物反应器是20世纪90年代出现的新技术。利用转基因动物的乳房作为生物发酵工厂，可以大规模生产某些急需的生物活性物质或药用蛋白。以下是生产人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的流程。BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ所指部位为三种限制酶的酶切位点，请回答下列问题：
(1)图中载体需要对天然质粒进行改造才能得到，原因是____________________________________________。图中将人乳铁蛋白基因插入载体质粒，需同时用相同的限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割目的基因和载体，原因是__________________________________________________________________________。
不能用限制酶SmaⅠ切割的原因是_________________________________________。
(2)①过程将目的基因导入牛受精卵的技术是__________________。②过程称为____________。代孕母牛需要进行__________处理。
(3)为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译，可采用________________技术。
(4)要将转基因乳牛个体发展成为遗传特性稳定的群体，可以通过__________技术来实现。
13．蜘蛛丝(丝蛋白)有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。请根据所学知识回答下列问题：
(1)从基因组文库中获取的丝蛋白基因与从cDNA文库中获取的丝蛋白基因的主要差别是______________________________。利用PCR技术体外扩增目的基因时，需要有____________________________，以便根据这一序列合成引物。
(2)过程②科学家通过____________技术将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中，并需要筛选性染色体组成为____________的受精卵进行培养。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从____________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，原因是__________________________________________________。
(3)过程③需要加入二氧化碳，其作用是____________________。过程④还必须经过早期胚胎培养、____________等胚胎工程的技术手段，进而培育出转基因蜘蛛羊。
参考答案
【基础达标】
1.【答案】B 【解析】质粒能在受体细胞中复制并稳定保存，并且表达其上的基因，A正确；金花茶的花粉也可以作为基因工程的受体细胞，然后再采用单倍体育种技术得到能稳定遗传的新品种，B错误；抗枯萎病基因进入金花茶细胞后要进行复制、转录、翻译，进而控制生物的性状，也要遵循中心法则，C正确；抗枯萎病基因表达的产物是相同的，所以才可用其进行新品种的培育，D正确。
2.【答案】C 【解析】构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，A正确；用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒的T-DNA片段整合到植物细胞的染色体上，B正确；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，但是抗虫基因转入的染色体往往是一对同源染色体的一条，所以不一定是纯合子，抗虫性状不一定能稳定遗传给后代，D正确。
3.【答案】B 【解析】用花粉离体培养可获得S的单倍体植株，然后用秋水仙素处理S的幼苗可得到S的多倍体植株，A 错误；不同植物的DNA具有相同的结构，利用转基因技术可将S的基因转移到其他植物中，B正确；射线照射使S的细胞内同一个 DNA分子的不同部位发生突变，体现了基因突变具有随机性，C错误；用一定浓度的生长素类调节剂处理S植株，染色体可能未发生变化，D错误。
4.【答案】D 【解析】培育转基因动物成为乳腺生物反应器时，除了采用基因工程技术，还需要采用细胞工程(动物细胞培养)和胚胎工程技术(胚胎移植)，A错误；乳腺生物反应器需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺组织中表达，B错误；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射技术，因此，将含人生长激素基因的表达载体导入受精卵利用了显微注射技术，C错误；乳腺生物反应器是从乳腺中获取药物，因此需要进入泌乳期才能成为“批量生产药物的工厂”，D正确。
5.【答案】B 【解析】要培育转基因山羊成为乳腺生物反应器，在构建基因表达载体时需要乳腺蛋白基因的启动子，使目的基因只在乳腺细胞中表达，A正确；作为乳腺生物反应器的转基因动物在进入泌乳期后才能生产丁酰胆碱酯酶，B错误；通过显微注射法将基因表达载体导入山羊受精卵，C正确；山羊乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可得到具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶，D正确。
6.【答案】B 【解析】蜘蛛丝蛋白基因已导入羊的受精卵中，所以蜘蛛丝蛋白基因会伴随受体细胞分裂而自我复制，A正确；可用蜘蛛丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否表达，B错误；“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”，可以被生物降解，不会造成环境污染，C正确；乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点，D正确。
7.【答案】D 【解析】人是真核生物，大肠杆菌是原核生物，真核细胞在细胞核内转录，原核细胞在拟核转录，A错误；不同的限制酶识别不同的核苷酸序列，B错误；通过检测，大肠杆菌中没有胰岛素产生，则可判断重组质粒未导入受体菌或虽已导入受体但没有表达，C错误；利用基因工程技术使大肠杆菌生产人的胰岛素时，选用大肠杆菌作为受体细胞的主要原因是繁殖快、易培养、产量高，D正确。
8.【答案】C 【解析】结合图示可以看出，如果只想获得青霉素，则可以将与酶B相关的基因敲除，如果只想获得头孢霉素，可以将与酶A相关的基因敲除，A正确；在酶A的作用下，前体物质可以产生青霉素，故在含有前体物质的生物体内导入酶A基因可能获得青霉素，B正确；青霉素可以抑制细菌的生长，但毛霉是真菌，C错误；青霉素只能杀死培养基中部分微生物，故虽然青霉素有杀菌作用，但生产过程中依然需要进行灭菌，D正确。
9.【答案】C 【解析】阿斯巴甜主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可以通过基因工程大规模生产，A正确；基因工程获得凝乳酶时，需将编码凝乳酶的基因导入受体菌，如大肠杆菌、黑曲霉等的基因组中，B正确；天然产物中酶的种类多，相比从天然产物中提取的酶，用基因工程技术获得的工业用酶的纯度较高，C错误；生产淀粉酶和脂酶时，可通过构建工程菌，用发酵技术大量生产，D正确。
【能力提升】
10.【答案】D 【解析】转基因水稻的根细胞内有可能含有上述四种目的基因，A错误；卡那霉素抗性基因不在T-DNA上，应用潮霉素培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，B错误；四个基因转录时不一定都以DNA的同一条单链为模板，C错误； 可用抗原－抗体杂交技术检测是否有相应的蛋白质产生，从而检测四种酶在转基因水稻中的表达情况，D正确。
11.【答案】D 【解析】启动子是RNA 聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA 序列，它含有RNA 聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，重组表达载体中含有膀胱中特异表达基因的启动子，以便于特异性表达基因的转录与翻译，A正确；步骤②是将重组载体导入受精卵，显微注射技术常用于导入动物细胞和植物的原生质体，B正确；乳腺生物反应器要求性别是雌性、年龄适宜，膀胱生物反应器没有这些要求，C正确；W基因导入受精卵中，在所有体细胞中都有，但只在转基因动物膀胱细胞中表达，D错误。
12.【答案】(1)天然质粒很难满足作为载体所具备的特点 采用同种限制酶切割目的基因和载体能产生相同的DNA片段末端 限制酶Sma Ⅰ的切割位点位于目的基因上，切割后不能获得完整的目的基因 (2)显微注射技术 胚胎移植 同期发情 (3)抗原－抗体杂交 (4)克隆
【解析】(1)图中的载体需要对天然质粒进行改造才能得到，原因是天然质粒很难满足作为载体所具备的特点，需要添加必要构件，如标记基因等；图中将人乳铁蛋白基因插入载体质粒，需同时用相同的限制酶Hind Ⅲ和BamH Ⅰ切割目的基因和载体，原因是采用同种限制酶切割目的基因和载体能产生相同的DNA片段末端，便于二者连接形成重组质粒；不能用限制酶SmaⅠ切割的原因是限制酶SmaⅠ的切割位点位于目的基因上，切割后不能获得完整的目的基因。(2)①过程将目的基因导入牛受精卵的技术是显微注射技术。 ②过程称为胚胎移植。代孕牛需要进行同期发情处理，以达到与供体母牛同样的生理状态。(3)为检测人乳铁蛋白基因是否成功翻译，可采用抗原－抗体杂交技术。(4)要将转基因乳牛个体发展成为遗传特性稳定的群体，可以通过克隆技术来实现。
13.【答案】(1)cDNA文库中获取的目的基因不含启动子、内含子 一段已知目的基因的核苷酸序列 (2)显微注射 XX (羊的)乳汁 受精卵全能性高，更容易发育成动物个体 (3)维持培养液的pH 胚胎移植
【解析】(1)从基因组文库中获取的丝蛋白基因与从cDNA文库中获取的丝蛋白基因的主要差别是cDNA文库中获取的目的基因是逆转录获得的，不含启动子、内含子。利用PCR技术体外扩增目的基因时，需要有一段已知目的基因的核苷酸序列， 以便根据这一序列合成引物。(2)动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法，故过程②科学家通过显微注射技术将蜘蛛丝蛋白基因导入山羊的受精卵中，并需要筛选性染色体组成为XX的雌性受精卵进行培养。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从(羊的)乳汁中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。动物基因工程的受体细胞通常是受精卵，原因是受精卵全能性高，更容易发育成动物个体。(3)过程③加入二氧化碳的作用是维持培养液的pH，过程④还必须经过早期胚胎培养、胚胎移植等胚胎工程的技术手段，进而培育出转基因蜘蛛羊。