基因工程的应用 知识点题库

下图所示为培育农作物新品种的一种方式。下列说法正确的是 (  )。

A . ②③过程分别称为细胞分裂和细胞分化 B . 该育种与传统杂交育种相比,最大的优点是繁殖速度快 C . 该育种过程说明已分化细胞中不表达的基因仍具有表达的潜能 D . 该育种方式涉及基因工程、胚胎工程和细胞工程
α1—抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1—抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。

下列关于该过程的叙述中错误的是(  )

A . 载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞 B . 将目的基因导入羊膀胱细胞中,将会更加容易得到α1—抗胰蛋白酶 C . 培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1—抗胰蛋白酶 D . 目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
下图为转基因抗病香蕉的培育过程示意图。其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ等为相应限制性内切酶的切点,同时质粒中含有卡那霉素的抗性基因(Kanr)。以下有关培育过程的说法不正确的是(   )

A . ①过程为脱分化,细胞数目不变 B . ①②过程需要激素支持,但不需要二氧化碳培养箱 C . 在含抗病基因的DNA和质粒中,可能不只含有1个PstⅠ限制酶的识别序列 D . 用含卡那霉素的培养基培养香蕉组织块时,导入普通质粒的组织细胞也能存活
上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法,使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍,标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中,正确的是( )

A . 人白蛋白基因开始转录时,在DNA聚合酶的作用下以DNA分子的一条链为模板合成mRNA B . 所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C . 人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白,是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中是纯合的,在其他细胞中则是杂合的 D . 如果人白蛋白基因的序列是已知的,可以用化学方法合成该目的基因
下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是( )

A . 这三种方法都用到酶,都是在体外进行 B . ①②③碱基对的排列顺序均相同 C . 图示a、b、c三种方法均属人工合成法 D . 方法a不遵循中心法则
请回答下列有关生物工程方面的问题:
  1. (1) 若要使获得的转基因牛分泌的乳汁中含有人的干扰素,所构建的基因表达载体必须包括:某种牛乳腺分泌蛋白基因的启动子、人干扰素基因、标记基因、等.将该基因表达载体导入牛细胞的技术是.干扰素基因导入受体细胞后,欲检测是否转录出mRNA,采用的方法是技术.
  2. (2) 随着二胎放开,试管婴儿技术使一部分不能生育的高龄夫妇重新获得生育的机会.在体外受精时,精子首先要进行处理,卵母细胞则要培养到期才能与精子结合.
  3. (3) 甲、乙两种药用植物,甲含有效成分A,乙含有效成分B.为了培育同时含有A和B的新型药用植物,可取甲和乙的叶片,先用(酶)去除细胞壁获得具有活力的原生质体,然后诱导二者融合并筛选出杂种细胞.杂种细胞经过两过程,最终培养成杂种植株.与传统的杂交育种对比,这种育种技术的突出优点是
如图所示为培育农作物新品种的过程示意图.请回答问题:

  1. (1) 图示育种过程涉及的生物工程技术有.(答出两项)
  2. (2) 图中①、②分别表示一个已插入外源DNA片段的重组Ti质粒载体的,通常在外源DNA的首端要有启动子,它是识别和结合的重要部位.
  3. (3) 图中从愈伤组织到形成完整的新品种植株的途径有两条,具体通过哪条途径主要取决于培养基中(写激素名称)的浓度配比.用植物组织培养的方法制作的人工种子要用到图中的(写结构名称)
  4. (4) 若要从大量培养的紫草愈伤组织中提取紫草素,则哪项条件是不需要的?     
    A . 消毒灭菌 B . 充足光照 C . 适宜温度 D . 适宜养料和激素
  5. (5) 请根据所学现代生物技术,回答下列问题:

    ①体外受精时,的精子与卵子相遇识别,识别物质基础是.当精子表面和卵细胞膜表面相互接触时,发生了反应,这是防止多精入卵的屏障之一.

    ②为了确保得到所需性别的试管牛,往往需要对移植前的胚胎进行性别鉴定,请举出对早期胚胎进行性别鉴定的方法(只需写出名称或简要原理)

    ③动物“生物反应器”是转基因动物技术中最诱人的部分之一,已知该奶牛培育过程中所用受体细胞为一只雌性奶牛胎儿的成纤维细胞,导入目的基因常用的方法是.人们还可以建立生产生长激素的乳房生物反应器,即:科学家将重组在一起,使其生长发育成转基因动物.

有关基因工程的成果及应用的说法正确的是(  )
A . 用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B . 基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C . 基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D . 目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践
研究人员将抗虫基因导入棉花细胞内培育转基因抗虫棉.如图表示两个抗虫基因在染色体上随机整合的三种情况,以下说法不正确的是(不考虑交叉互换和突变)(  )

A . 有丝分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙 B . 减数第一次分裂后期含四个抗虫基因的有甲、乙、丙 C . 减数第二次分裂后期可能含四个抗虫基因的有甲、丙 D . 配子中可能含两个抗虫基因的有乙、丙的子细胞
α1­抗胰蛋白酶缺乏症是北美常见的一种单基因遗传病,患者成年后会出现肺气肿及其他疾病,严重者甚至死亡。利用基因工程技术将控制该酶合成的基因导入羊的受精卵,最终培育出能在乳腺细胞表达人α1­抗胰蛋白酶的转基因羊,从而更容易获得这种酶。

下列关于该过程的叙述中错误的是( )

A . 载体上绿色荧光蛋白基因(GFP)的作用是便于筛选含有目的基因的受体细胞 B . 将目的基因导入羊膀胱细胞中,将会更加容易得到α1­抗胰蛋白酶 C . 培养出的转基因羊的所有细胞中都含有该目的基因,故该羊有性生殖产生的后代也都能产生α1­抗胰蛋白酶 D . 目的基因与载体重组过程需要DNA连接酶的催化作用
利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述正确的是(    )

A . 过程①需使用转录酶 B . 过程②需使用解旋酶和PCR技术获取目的基因 C . 过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞 D . 过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备
用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是(     )
A . 常用相同的限制性内切酶处理基因和质粒 B . DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶 C . 常用检测大肠杆菌是否产生抗生素来确定大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D . 导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述,模型构建是生物学学习的一种重要方法。对下列两个生物概念模型的理解或者分析错误的有几项(     ) 

①若图1表示基因工程的操作流程图,则C表示重组质粒,D是受体细胞 

②若图1表示植物体细胞杂交过程,则A、B在融合前必须经过特殊处理——制备原生质体,形成的C称为杂种细胞,从C到D需要的技术是植物组织培养 

③若图2中B是核移植技术,C是胚胎移植技术,则形成d的过程体现了高度分化的动物体细胞也具有全能性 

④若图2中B表示下丘脑,C表示垂体,切断下丘脑与垂体的联系,不会对甲状腺造成影响

A . 一项 B . 两项 C . 三项 D . 四项
据题回答下列问题:
  1. (1) 博耶( H. Boyer)和科恩(S. Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达,该研究除证明了质粒可以作为载体外,还证明了(答出两点即可)。
  2. (2) 体外重组的质粒可通过Ca2+参与的方法导入大肠杆菌细胞:而体外重组的噬菌体DNA通常需与组装成完整噬菌体后,才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞,在细菌、心肌细胞,叶肉细胞中,可作为重组噬菌体宿主细胞的是
  3. (3) 真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解,在实验中应选用的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的过程中应添加的抑制剂。
科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人类主要蛋白,以下有关该基因工程的叙述,错误的是(  )
A . 采用逆转录的方法得到的目的基因不含有内含子 B . 基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的 C . 马铃薯的叶肉细胞不可以作为受体细胞 D . 转基因植物的培育利用了细胞的全能性
回答下列有关现代生物技术的问题

亨廷顿舞蹈病是由单基因( HTT)突变导致的神经退行性疾病,中科院利用基因编辑( CRISPR/Cas9)技术首个成功培育出亨廷顿舞蹈病的基因“敲入”猪模型,为制备其它神经退行性疾病大动物模型提供了技术范本和理论依据。具体操作过程如图。

  1. (1) 基因编辑技术所使用的 CRISPR/Cas9 系统需要对特定的 DNA 序列识别并切割,其功能类似于基因工程工具酶中的
  2. (2) 过程①所利用的生物技术是。 过程②体现的生物学原理是
  3. (3) 根据图中信息,结合已有知识,基因编辑技术与转基因技术所利用的遗传学原理均是
  4. (4) 图中成纤维细胞中的目的基因是____。
    A . 猪的 HTT 基因 B . 人的 HTT 基因 C . 含人突变 HTT 基因片段的猪的 HTT 基因 D . 猪的突变 HTT 基因
  5. (5) 在此研究之前,研究人员已建立转基因亨廷顿舞蹈病的猪模型,但出生不久后即死亡。由图可知,基因“敲入”猪模型相比转基因猪模型优势在于_____。
    A . 可以表现出亨廷顿舞蹈病的症状 B . 致病基因可遗传给后代 C . 培育的时间较短 D . 发生突变的概率更高
成人型多囊肾病具有明显的家族聚集性,一般在35岁以后逐渐发病,α-珠蛋白-3′HVR探针是该病早期诊断的常用方法。研究人员利用α-珠蛋白-3′HVR探针及电泳等相关技术对某患者家族(图1)的1〜7号成员进行DNA检测,结果如图2所示。

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请回答问题:

  1. (1) 研究发现该家族的成人型多囊肾病由显性基因控制,据图1分析,该病的致病基因位于(选填“常”、“X”或“Y”)染色体上。
  2. (2) 人的16号染色体上α-珠蛋白基因的3′端容易发生突变,α-珠蛋白-3′HVR探针能够根据原则检测该区突变片段的差异,综合图1、图2结果分析,患者都具有的α-珠蛋白基因片段是kbp。
  3. (3) 被检测的α-珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因高度连锁,可以推断:该致病基因位于号染色体上,且在染色体的位置上距离基因比较近。据此推测,若用3′HVR探针检测8号个体,可能出现的条带一条是6.8kbp或2.6kbp,另一条是kbp。
  4. (4) 假如3号个体患有该病,一般来说,其3′HVR探针检测条带与家族中1、2、4、5、6、7个体中的不相同,主要依据是无亲缘关系的个体间珠蛋白基因3′端高突变区DNA序列相同的几率很低。
  5. (5) 大量临床检测发现,该方法存在一定误差,有6%〜8%结果显示珠蛋白基因与成人型多囊肾病基因的遗传符合自由组合定律,对这种现象的解释是。为更准确地进行早期诊断,你认为合理的思路可能是
科学家将胰蛋白酶抑制剂基因通过农杆菌导入杨树细胞,培育成了抗虫杨树。回答下列问题:

  1. (1) 构建该重组质粒时,可选择的限制酶有,相比较而言更合适,原因是
  2. (2) Ti质粒是基因工程中常用的运载体,从图中可以看出其作为运载体具备的条件有(答出两点),Ti质粒上有T-DNA,其作用是
  3. (3) 重组质粒除了有目的基因和复制原点外,还应该有
  4. (4) 从过程④到⑤需要更换培养基,两者培养基所需成分中主要是的比例不同。
马铃薯是重要的块茎类粮食作物。二倍体马铃薯普遍存在自交不亲和的现象,导致无法使用种子种植马铃薯。二倍体马铃薯的自交不亲和是由核糖核酸酶基因(S-RNase)控制的,我国科研人员通过基因编辑技术敲除了马铃薯的S-RNase基因,获得自交亲和的二倍体马铃薯,为马铃薯杂交育种提供了全新的技术体系。下图是科研人员用CRISPR/Cas9基因编辑技术定点敲除S-RNase基因的示意图,回答下列问题:

  1. (1) 用于编辑不同基因的CRISPR/Cas9复合物中向导RNA碱基序列不同,因此首先要确定S-RNase基因中的待编辑序列,可以通过PCR技术扩增S-RNase基因,作为编码特定向导RNA的模板。扩增时需要根据设计引物,引物的作用是
  2. (2) CRISPR/Cas9系统能精准识别相关基因,依据的原理是向导RNA与目标DNA发生;Cas9蛋白可催化(填化学键名称)水解,剪切特定DNA片段。
  3. (3) 欲检测经上述基因编辑技术得到的植株是否已具有自交亲和性状,最简便的方法是
  4. (4) 实验发现,CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成“脱靶”,向导RNA的序列长短影响成功率,序列越短,脱靶率越高。脱靶最可能的原因是
基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的,正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。20世纪70年代以后,基因工程飞速发展,其被称为生物科学的核心技术,然而生物技术的安全性问题也引起了广泛讨论。请回答下列问题:
  1. (1) 霍拉纳(H.G.Khonma)用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在,这些成果不仅使人们认识到自然界中从微生物到人类,而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。钱嘉韵是我国台湾的科学家,她是第一个报道分离耐高温DNA聚合酶工作的,“西特斯”公司的工作人员按照钱嘉韵等人发明的操作步骤,成功地分离了这种DNA聚合酶,该酶的发现为基因工程中技术的发明提供了前提。
  2. (2) DNA分子杂交技术也是基因工程的主要技术之一。检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因,可以采用DNA分子杂交技术,即将转基因生物的基因组DNA提取出来,在含有目的基因的DNA片段上用等作标记,以此作为探针,使探针与基因组DNA杂交,如果显示出,就表明目的基因已插入染色体DNA中。
  3. (3) 目前科学家已在牛和山羊等动物乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。在用转基因动物生产药用蛋白时,需要先将药用蛋白基因与乳腺蛋A基因的等调控组件重组在一起,通过等方法,导入哺乳动物的受精卵中。
  4. (4) 部分公众认为转基因农作物可能会对生物多样性构成威胁,根据所学的生物学知识,列举两个理由,减轻或消除他们的担忧:
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