三、基因工程在医学领域贡献巨大知识点题库

基因工程的正确操作步骤是( )
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目的基因的表达和检测 ④提取目的基因

A . ③②④① B . ②④①③ C . ④①②③ 　 D . ③④①②

荧光标记是将荧光基团共价连接到蛋白质、核酸等分子上的过程，被荧光标记的分子通常可以用荧光显微镜等进行观察。在生物学研究中，可通过显微注射的方法将标记过的抗体注入细胞来检测特定的生物大分子。下列有关叙述，正确的是

A . 利用抗原——抗体特异性结合标记特定的抗体 B . 利用标记的抗体可观察活细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化 C . 利用标记的抗体研究光反应过程中H₂0的光解和暗反应过程中CO₂的固定和还原过程 D . 利用标记的抗体可观察分泌蛋白的合成和分泌过程

科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列叙述错误的是（）

A . 如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到 B . 可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞 C . 含耐盐基因的水稻细胞可经植物组织培养获得植株 D . 可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定水稻植株的耐盐性

我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述中错误的是

A . 重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定会导致毒蛋白的毒性丧失 B . 棉花细胞导入了抗虫基因后，在无菌、适宜的温度和光照条件下，置于只加入了必需矿质元素离子和激素的固体培养基上培养，可以培养成植株 C . 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种，从而造成基因污染 D . 种植抗虫棉时，须同时种植普通的不抗虫棉，主要目的是减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度

如图是某转基因抗虫水稻培育流程图，下列有关分析错误的是（）

A . 毒蛋白基因的获得需要限制酶 B . ①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性 C . 该基因工程的原理是让毒蛋白基因在宿主细胞中稳定存在 D . ④过程依据细胞的全能性原理

一对表现型正常的夫妇，生了一个β地中海贫血症患儿．在他们欲生育第二胎时，发现妻子的双侧输卵管完全堵塞，不能完成体内受精．医生为该夫妇实施了体外受精和产前基因诊断，最终喜获一健康女婴．请回答：

（1）哺乳动物的体外受精主要包括、、等主要步骤．

（2）在对胎儿进行β地中海贫血症的产前基因诊断时，要先从羊水中的胎儿细胞提取DNA进行PCR扩增，然后用限制酶对扩增产物进行切割，产生多个片段的酶切产物，再根据不同长度的酶切产物在电泳时移动的速率不同，形成不同的电泳条带进行判断．

①PCR扩增与体内DNA复制过程中，解旋的方法不同，前者通过解开双链，后者通过解开双链．

②一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，大多数限制酶的识别序列由个核苷酸组成．DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是．

③利用PCR扩增目的基因也是目的基因获取的方法之一，除此以外，目的基因还可以从基因文库中获取，基因文库包含和等类型，后者的基因中含有启动子．

④基因诊断的主要原理是．

人们将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成为抗虫棉，这个过程中所利用的主要原理是（　　）

A . 基因突变 B . 基因重组 C . 基因工程 D . 染色体变异

嗜热土壤芽胞杆菌产生的β﹣葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展并得到了以下试验结果，如图．据图回答相关问题：

（1）已知BglB基因不含图1中限制酶识别序列．PCR扩增bglB基因时，选用杆菌基因组DNA作模板，进行扩增的前提是要有一段已知BglB基因的核苷酸序列以便根据这一序列合成．为使PCR扩增的BglB基因重组进该质粒，扩增的BglB基因两端需分别引入和两种不同限制酶的识别序列．大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为．
（2）根据2、3可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在（填“50”、“60”、“70”、“80”）℃．
（3）在PCR扩增BglB基因的过程中，加入诱变剂可提高BglB基因的突变率．经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因．与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中（多选）．
A．仅针对BglB基因进行诱变 B．BglB基因产生了定向突变
C．BglB基因可快速累积突变 D．BglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变．

如图为科学家培育能生产人血清白蛋白乳腺生物反应器的过程，据图回答下列问题：

（1）利用PCR技术扩增目的基因，前提是，以便据此合成．一个DNA分子三轮复制以后，含有两种引物的DNA分子有个．
（2）得到的转基因母牛通过有性生殖产生的雌性后代不一定能产生人血清白蛋白，为了保证其遗传性状不变，科学家可通过技术保证其优良性状，该技术的成功证明了．该技术的最后一个环节是，其优势是．若想提高同卵双胎或多胎的概率，可利用技术．

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

家蚕细胞具有高效表达外源基因能力。将人干扰素基因导入家蚕细胞并大规模培养，可以提取干扰素用于制药。下列说法不正确的是( )

A . 家蚕细胞培养所需二氧化碳的主要作用是维持培养液的pH B . 来自cDNA文库的干扰素基因片段必须插入表达载体的启动子和终止子之间 C . 采用PCR技术扩增干扰素基因的实验中是以干扰素基因为模板 D . 进行转基因操作前，需用纤维素酶短时处理幼蚕组织，以便获得单个细胞

甲型流感病毒为RNA病毒，易引起流感大规模流行。我国科学家在2017年发明了一种制备该病毒活疫苗的新方法，主要环节如下。

（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主细胞内的增殖能力。以病毒RNA为模板，逆转录成对应DNA后，利用技术扩增，并将其中某些基因（不包括表面抗原基因）内个别编码氨基酸的序列替换成编码终止密码子的序列。与改造前的基因相比，改造后的基因表达时不能合成完整长度的，因此不能产生子代病毒。将该改造基因、表面抗原等其他基因分别构建重组质粒，并保存。
（2）构建适合改造病毒增殖的转基因宿主细胞。设计合成一种特殊tRNA的基因，其产物的反密码子能与（1）中的终止密码子配对结合，并可携带一个非天然氨基酸（Uaa）。将该基因与连接后倒入宿主细胞。提取宿主细胞的进行分子杂交鉴定，筛选获得成功表达上述tRNA的转基因宿主细胞。
（3）利用转基因宿主细胞制备疫苗。将（1）中的重组质粒导入（2）中的转基因宿主细胞，并在补加的培养基中进行培养，则该宿主细胞能利用上述特定tRNA，翻译出改造病毒基因的完整蛋白，产生大量子代病毒，用于制备疫苗。特殊tRNA基因转录时，识别其启动子的酶是（单选）。
A．病毒的DNA聚合酶
B．宿主的DNA聚合酶
C．病毒的RNA聚合酶
D．宿主的RNA聚合酶
（4）上述子代病毒不能在正常宿主细胞中增殖，没有致病性，因此不经灭活或减毒即可制成疫苗。与不具侵染性的流感病毒灭活疫苗相比，该病毒活疫苗的优势之一是可引起免疫，增强免疫保护效果。

凝乳酶是奶酪生产中的关键性酶，研究人员运用基因工程技术，将编码该酶的基因转移到了微生物细胞中并使之表达。下图是基因工程中获取目的基因和构建重组质粒过程，请回答有关问题：

（1）科学家已经测出该酶的氨基酸序列，因此可以通过方法来获取目的基因，获得目的基因后，常利用PCR技术在体外将其大量扩增；②分析上图可知，构建重组DNA分子（如图所示）最好选用限制酶，理由是。
（2）工业化生产过程中，最初多采用重组大肠杆菌或芽孢杆菌生产凝乳酶，将目的基因导入大肠杆菌或芽孢杆菌前所做的处理方法是。现在生产凝乳酶多采用重组毛霉或重组的酵母菌，毛霉或酵母菌作为受体细胞的优势是。
（3）研究发现，如果将该凝乳酶20位和24位氨基酸改变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍，科学家可以生产上述高效凝乳酶的现代生物工程技术是。该生物工程技术的实质是。
（4）转基因技术和细胞工程在动植物都有广泛应用，但是，胚胎工程只是指对动物的所进行的多种显微操作和处理技术。
（5）生态工程是实现循环经济最重要的手段之一，请写出它遵循的基本原理（至少答二项）。

利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内，检测转基因小鼠的癌症发病率，结果如下图所示。研究同时发现，乳腺和唾液腺的癌变率较高。结合图示结果分析下列说法正确的是( )

A . 可用农杆菌转化法将癌基因导入小鼠体内 B . 两种癌基因共同作用使细胞更易发生癌变 C . 只要有Myc或Ras基因，细胞就会癌变 D . Myc和Ras基因的表达没有组织特异性

白僵菌可感染农业害虫，常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感，且杀死害虫的能力较弱，科研人员对其进行基因工程改造，流程如图所示。

（1）苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白，能有效杀死害虫。已知该基因的全部序列，科研人员通过法和PCR技术获得大量毒蛋白基因片段。据图分析将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒1的过程需要用到的工具酶是。
（2）重组质粒1和Bar基因（草丁膦抗性基因）各自用XbaⅠ酶处理，得到酶切片段。重组质粒1的酶切片段再用去磷酸化酶处理，使末端游离的磷酸基团脱离，目的是防止。
（3）将重组质粒2与感受态的白僵菌菌液混合进行转化，重组质粒2在白僵菌细胞内被修复。一段时间后用含有的平板培养基进行筛选，获得含有Bar基因的重组白僵菌。
（4）提取上述重组白僵菌全部mRNA，加入酶，获得cDNA，再加入毒蛋白基因引物进行PCR反应，用以检测毒蛋白基因是否完成了。在PCR反应体系中除引物、模板外还需加入。
（5）科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上，以此饲喂饥饿处理的害虫，记录单位时间内的，以判断重组白僵菌的杀虫效果。

猪的器官大小及功能与人体器官相似且容易繁殖，国际上把猪作为人体异种器官移植来源的首选动物。2010年南京医科大学开始进行异种器官移植科研攻关，希望把猪的器官移植到人体中，这样不但从根本上解决异种器官的免疫排斥反应，而且移植器官的生理及代谢功能也将和同种器官毫无差别。“敲除排斥基因”的试管猪已经降生，并应用到异种动物器官移植实验中。

（1）目前，科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，常用的方法有两种：一是将器官供体基因组导入某种调节因子，其目的是；二是，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。
（2）科学家用猪的同源DNA片段替代靶基因片段，培育出基本不含“排斥基因”的猪，这项技术的原理是，该技术运用的工具酶是。
（3） “试管猪”培育过程中，需要采集更多的猪卵母细胞，可通过对母猪注射的方法，达到超数排卵的目的，并将所采集到的卵母细胞在体外培养到期即可与获能的精子完成受精作用。判断卵细胞是否受精的重要标志是。为同时获得多头性状相同的个体，可将时期的胚胎进行切割。

阅读下列材料，回答下列小题。

在应用基因工程改变生物遗传特性，进而利用种间关系进行生物防治方面，中国科学家取得了许多重要进展。

资料一：人类使用化学农药防治害虫，致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT，将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中，增强绿僵菌致死害虫的效应，可有效控制虫害大规模爆发。

资料二：小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦，其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染，从而避免小麦赤霉病大规模爆发。

资料三：疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因，将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内，AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散，所以在含AS1工程菌按蚊的群落中，疟疾传播一般可被阻断。

（1）目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因，下列分析正确的是（）

A . 来源：必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取 B . 作用：上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活 C . 转化：均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞 D . 应用：只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的
（2）在利用种间关系进行生物防治的措施中，下列分析错误的是（）

A . 施用绿僵菌工程菌减少虫害，不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系 B . 引入Fhb7增强小麦的抗菌性，目的是调节真菌对植物的寄生能力 C . AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系 D . 使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫，目的是调节按蚊对人的寄生能力

下列与基因工程无关的是（）

A . 培育青霉素高产菌株 B . 培育转基因抗虫棉 C . 利用酵母菌生产胰岛素 D . 治疗某些遗传病

我国约在7000年前就开始种植水稻，现在水稻已经成为我国广泛种植的重要作物。提高水分利用效率对于旱作水稻的生产有重要意义。科学家从拟南芥中获取功能基因HARDY（HRD），并将其转入水稻中过量表达，提高了水稻的水分利用效率。回答下列问题：

（1）科学家在获取拟南芥HRD基因过程中，采用了增强子作为筛选工具。增强子是一段能增强与其相连基因转录的DNA序列，将增强子插入到基因组中可得到若干个突变株系。增强子插入到基因外部，可获得基因突变株；增强子插入到基因内部，可获得基因突变株。
（2）提取拟南芥总RNA，经过程获得总cDNA，利用PCR技术选择性扩增HRD基因的cDNA。以上过程依次需要用到和两种工具酶。
（3）将HRD的cDNA插入到Ti质粒的上构建重组载体，利用农杆菌侵染水稻细胞并将HRD的cDNA整合到水稻细胞染色体上。为了便于转基因植物的筛选，重组Ti质粒中必需包括。
（4）在干旱条件下，野生型（WT）和HRD增强表达的转基因水稻植株A、B（HRDA、HRDB）的根生物量（根系干重）及叶片蒸腾速率的测定结果如图所示。据图分析转基因水稻耐旱能力增强的原因包括和。

下列关于基因工程的叙述，正确的是（　　）

A . 基因工程育种和诱变育种均具有不定向性，需处理大量材料 B . 只要目的基因进入了受体细胞就能成功的表达，表现相应性状 C . DNA连接酶的作用是连接两个黏性末端的碱基 D . 基因工程可以打破物种界限，使人类按照自己的意愿定向地改变生物

三、基因工程在医学领域贡献巨大 知识点题库

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