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2019-2020年高中生物 1.3《基因工程的應用》同步練習 新人教版選修3 1．下列關于基因工程的應用，說法正確的是(　　) A．我國轉基因抗蟲棉是轉入了植物凝集素基因培育出來的 B．可用于轉基因植物的抗蟲基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制劑基因 C．抗真菌轉基因植物中，可使用的基因有幾丁質酶基因和抗毒素合成基因 D．提高作物的抗鹽堿和抗干旱的能力，與調節(jié)滲透壓的基因無關 解析：選C。轉基因抗蟲棉轉入了Bt毒蛋白基因。可用于轉基因抗蟲植物的基因，另外還有淀粉酶抑制劑基因等。提高作物抗鹽堿和抗干旱的能力，與調節(jié)滲透壓的基因有關?？拐婢D基因植物，可使用的基因有幾丁質酶基因和抗毒素合成基因。 2．運用現代生物技術，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因整合到棉花細胞中，為檢測實驗是否成功，最方便的方法是檢測棉花植株是否有(　　) A．抗蟲基因　　　　　　　 B．抗蟲基因產物 C．新的細胞核 D．相應性狀 解析：選D。目的基因的鑒定與檢測有四種方法，其中從個體水平進行抗蟲或抗病的接種實驗是最簡單的方法。即在抗蟲棉花植株上放養(yǎng)少量的棉鈴蟲，一段時間后，觀察棉鈴蟲的存活狀況和棉花葉的受損情況。若棉鈴蟲不存活、棉花葉未受損或受損很輕，則實驗成功。 3．科學家已能運用基因工程技術，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關敘述中正確的是(　　) ①該技術將導致定向變異 ②DNA連接酶能把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來 ③蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因提供材料 ④受精卵是理想的受體 A．①②③④　　　　　　　　 B．①③④ C．②③④ D．①②④ 解析：選B。DNA連接酶的作用對象是磷酸二酯鍵而非氫鍵，故②錯，答案選B。 4．下列不屬于基因工程藥物的是(　　) A．從大腸桿菌體內獲取的白細胞介素 B．從酵母菌體內獲取的干擾素 C．從青霉菌體內獲取的青霉素 D．從大腸桿菌體內獲取的胰島素 解析：選C?；蚬こ淌鞘雇庠椿蛟谑荏w細胞中表達基因產品的技術，A、B、D三項均為外源基因的表達，而青霉菌產生青霉素是其體內正?；虻恼１磉_，故青霉素不屬于基因工程藥物。 5．(xx年廣州高二教學質量評估)糖尿病是一種常見病，目前對胰島素依賴型糖尿病的治療多用激素療法。胰島素過去主要從動物中提取，基因工程技術發(fā)展以后，利用細菌生產胰島素。其操作的基本過程如下圖所示： (1)該工程中，基因的剪刀是________________；基因的針線是________________；質粒作為載體，其基本組成單位是________________。 (2)剪取目的基因和剪切質粒時，應用同一種限制酶切割，這是為了__________________________________。 (3)檢測目的基因是否進入了受體細胞，通常根據__________________來確定。 (4)人的基因能夠在細菌體內表達，其物質基礎是都以__________為遺傳物質，都遵循____________________原則，而且共用一套______________，從生物進化的角度看，說明了 ________________________________________________________________________。 解析：本題中要注意的問題是：切割質粒、切割目的基因應用的是同一種限制性內切酶。檢測目的基因是否導入了受體細胞，是通過檢測質粒上的標記基因的產物(如產物具顏色反應等)實現的。 答案：(1)限制性核酸內切酶　DNA連接酶　脫氧核苷酸 (2)獲得相同的黏性末端　(3)檢測目的基因產物 (4)DNA　堿基互補配對　遺傳密碼　人與細菌具有一定的親緣關系 (緊扣教材，思考感悟) 【旁欄思考】 1．我國生產的基因工程藥物還有哪些？請查閱資料或上網查詢。(教材P22) 答案：基因工程藥物還有很多，如新型疫苗有口蹄疫疫苗、仔豬大腸桿菌K88－LTB雙價基因工程疫苗、狂犬病糖蛋白亞基疫苗、羊腐蹄病疫苗和牛藍舌病(流產)疫苗等，用基因工程生產的牛、羊、豬等動物的生長激素、生長激素釋放因子、生長激素釋放抑制因子等。 2．針對這一實例，你能提出什么問題嗎？(教材P23) 答案：腺苷酸脫氨酶缺乏癥的人根治的措施應該是什么？將常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的正?；蛑苯訉肱a生淋巴細胞的器官中，徹底根治該病。 【思考與探究】 根據所學內容，試概括寫出基因工程解決了哪些生活、生產中難以解決的問題。(教材P25) 答案：基因工程可以生產人類需要的藥物，如胰島素、干擾素等。我們吃的某些食品，如番茄、大豆等也可以是基因工程產品。農業(yè)生產中的抗蟲棉、抗病毒煙草、抗除草劑大豆等都已進入商品化生產，上述產品有些是常規(guī)方法難以生產的或者生產成本過高。 1．在轉基因植物(如抗蟲棉)的培育中，成功與否最終要看(　　) A．用什么方法獲得目的基因 B．選擇運載體是否得當 C．重組DNA分子的結構和大小 D．是否賦予了植物抗性 答案：D 2．(xx年杭州高二檢測)若利用基因工程技術培育能固氮的水稻新品種，其在環(huán)境保護上的重要意義是(　　) A．減少氮肥使用量，降低生產成本 B．減少氮肥生產量，節(jié)約能源 C．避免使用氮肥過多引起的環(huán)境污染 D．改良土壤的群落結構 解析：選C。農業(yè)生產中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水體富營養(yǎng)化，引起淡水“水華”、海洋“赤潮”現象的發(fā)生，造成水體惡化、污染環(huán)境。利用基因工程技術培育能固氮的水稻新品種，可減少氮肥施用量，避免水體富營養(yǎng)化，在環(huán)保方面具有重要意義。 3．上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出一頭攜帶白蛋白的轉基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法，轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D基因動物”是指(　　) A．提供基因的動物 B．基因組中增加外源基因的動物 C．能產生白蛋白的動物 D．能表達基因信息的動物 解析：選B。轉基因生物是指利用基因工程技術導入外源基因培育出的能夠將新性狀穩(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。轉基因動物是指基因組中增加了外源基因的動物。題中的轉基因牛攜帶有外源的白蛋白基因。 4．利用基因工程技術將生長激素基因導入綿羊體內，轉基因綿羊生長速度比一般的綿羊提高30%，體型大50%，在基因操作過程中生長激素基因的受體細胞最好采用(　　) A．乳腺細胞　　　　　　　　 B．體細胞 C．受精卵 D．精巢 解析：選C?！? 5．(xx年江西麗水高二檢測)采用基因工程技術將人凝血因子基因導入山羊受精卵，培育出轉基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉基因羊的乳汁中。以下有關敘述，正確的是(　　) A．人體細胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對數目，等于凝血因子氨基酸數目的3倍 B．可用顯微注射技術將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導入羊的受精卵 C．在該轉基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細胞，而不存在于其他體細胞中 D．人凝血因子基因開始轉錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA 解析：選B。由于真核細胞中基因編碼區(qū)的內含子不被表達，因此，基因中編碼區(qū)堿基對數比所控制合成的蛋白質氨基酸數的3倍還要多；由于動物細胞的受精卵具有全能性，因此是動物基因工程的理想受體細胞，導入的方法是顯微注射法；構建基因表達載體時其啟動子為乳腺細胞基因的啟動子，那么，只有在乳腺細胞中才能表達，雖然所有體細胞中均含有目的基因。 6．下列說法正確的是(　　) A．用基因工程方法培育抗蟲植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧業(yè)上應用的目的是培育體型巨大、品質優(yōu)良的動物 C．任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是“超級細菌” D．基因工程在農業(yè)生產上的應用主要是培育高產、穩(wěn)產、品質優(yōu)良和具有抗性的農作物 解析：選D。本題考查基因工程的應用。用基因工程方法培育的抗蟲植物(如抗蟲棉)不能抗病毒；科學家培養(yǎng)超級動物更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳動物體內表達，獲得人類所需要的各類物質(如激素、酶、抗體等)；每一種假單孢桿菌只能分解石油中的某一種成分，科學家利用生物工程的方法，把能分解三種烴類的基因轉移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內，創(chuàng)造出了能同時分解四種烴類的超級細菌。 7．“工程菌”是指(　　) A．用物理或化學方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞株系 B．用遺傳工程的方法，把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到新細胞株系 C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達的菌類細胞株系 D．從自然界中選取能迅速增殖的菌類 解析：選C?！肮こ叹笔侵赣没蚬こ痰姆椒?，使外源基因得到高效率表達的菌類細胞株系。 8．(xx年寧夏銀川高二檢測)抗病毒轉基因植物成功表達后，以下說法正確的是(　　) A．抗病毒轉基因植物可以抵抗所有病毒 B．抗病毒轉基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性 C．抗病毒轉基因植物可以抗害蟲 D．抗病毒轉基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異 解析：選B。抗病毒轉基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，也不可以抗蟲?？共《净虻拇嬖诳赡軙龃笞儺惖目赡苄浴? 9．要徹底治療白化病必須采用(　　) A．基因治療 B．醫(yī)學手術 C．射線照射 D．一般藥物 解析：選A。白化病屬于單基因遺傳病，要徹底治療白化病必須采用基因治療。 10．下列與基因診斷有關的一組物質是(　　) A．蛋白質、核酸 B．放射性同位素、蛋白質 C．熒光分子、核酸 D．放射性同位素、糖類 解析：選C。基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標記的DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標本上的遺傳信息，達到檢測疾病的目的，因此與基因診斷有關的一組物質是同位素、熒光分子標記的核酸。 11．普通的稻米不含維生素A，因此在以其為主食的地區(qū)，人們往往由于缺乏維生素A而出現健康問題。有人將相關的基因導入水稻體內使其生產的稻米含有豐富的β－胡蘿卜素(在人體內能轉化為維生素A)，因其顏色金黃而被稱為“金米”。請回答： (1)培養(yǎng)“金米”所采用的技術是________。 (2)上述技術的核心是________，此過程中用到的工具酶有 ________________________________________________________________________。 (3)若將目的基因導入水稻的體細胞，可通過________技術培養(yǎng)成幼苗，這一技術的理論基礎是________________________________________________________________________。 (4)從理論上講，能否將控制合成β－胡蘿卜素的相關基因導入動物細胞內并使其表達？為什么？ 解析：(1)此過程改變了生物的某一個性狀，所用技術應為基因工程。 (2)基因工程中是否能得到目的基因產物，則是表達成功的關鍵，它是由基因表達載體決定的，切開質粒用到的工具酶是限制酶，將目的基因與之連接則需要DNA連接酶。 (3)為保持優(yōu)良性狀，則用植物組織培養(yǎng)等無性生殖技術，它利用了植物細胞的全能性。 (4)基因工程成功的原因有：①兩個不同生物基因連接的基礎為結構相同，②連接到一起并能合成相同基因產物的基礎為共用同一套密碼子。 答案：(1)基因工程 (2)構建基因表達載體　限制性核酸內切酶和DNA連接酶 (3)植物組織培養(yǎng)　細胞的全能性 (4)能。因為動、植物細胞中的DNA分子都由四種脫氧核苷酸組成，且均為雙螺旋結構；動、植物的基因表達共用一套密碼子。 12．干擾素是一種抗病毒特效藥，能抵抗肝炎、狂犬病等由病毒引起的感染，并對治療乳腺癌、骨髓癌及某些白血病也有一定的療效。傳統的干擾素生產方法是從人的血液中提取，每升人血中只能提取0.5μg，所以價格昂貴。中國科學院院士侯云德等人成功地研制了下圖所示的干擾素生產方法。 (1)從上圖可以看出，侯云德等人研制成功了運用________的方法生產干擾素。 (2)干擾素在人體內是由__________________產生分泌的，其化學本質是________。 (3)在該方法中，目的基因是____________，載體是____________，受體細胞是______________。 (4)圖中過程①需要的物質是______________，過程②需要的物質是____________________。 (5)圖中A的名稱是____________，它重組成功的物質基礎是__________________________的結構組成相同。 (6)過程③在基因工程中稱為__________。要完成該過程有很多種方法，該題中涉及的方法是__________________。 解析：(1)從圖中可以看出，該過程為將外源基因(干擾素基因)導入酵母菌細胞，并表達成功——生產出干擾素，因而該技術為基因工程。 (2)干擾素是由人體的效應T淋巴細胞產生的一種糖蛋白。 (3)據圖可知目的基因為干擾素基因，載體是細菌中的質粒，受體細胞是酵母菌。 (4)切割目的基因和質粒要用同一種限制性內切酶，而將它們連接起來要用DNA連接酶。 (5)質粒和干擾素基因的DNA分子組成成分相同，結構相似，并都遵循堿基互補配對原則。 (6)圖中③是利用重組質粒將干擾素基因導入酵母菌細胞的過程，在基因工程中稱為轉化。 答案：(1)基因工程 (2)效應T淋巴細胞　蛋白質 (3)干擾素基因　質?！〗湍妇? (4)限制性內切酶　DNA連接酶 (5)重組載體(重組質粒) 　干擾素基因的DNA與細菌質粒DNA (6)轉化　載體轉化法 13．(xx年南京市高二檢測)單基因遺傳病可以通過核酸分子雜交技術進行早期診斷。鐮刀型細胞貧血癥是一種在地中海地區(qū)發(fā)病率較高的單基因遺傳病。已知紅細胞正常個體的基因型為BB、Bb，鐮刀型細胞貧血癥患者的基因型為bb。有一對夫婦被測出均為該致病基因的攜帶者，為了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都進行產前診斷。下圖為其產前核酸分子雜交診斷和結果示意圖。 (1)從圖中可見，該基因突變是由于________引起的。巧合的是，這個位點的突變使得原來正常基因的限制酶切割位點丟失。正常基因該區(qū)域上有3個酶切位點，突變基因上只有2個酶切位點，經限制酶切割后，凝膠電泳分離酶切片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜，正常基因顯示________條，突變基因顯示________條。 (2)DNA或RNA分子探針要用______________等標記。利用核酸分子雜交原理，根據圖中突變基因的核苷酸序列(—ACGTGTT—)，寫出作為探針的核糖核苷酸序列________。 (3)根據凝膠電泳帶譜分析可以確定胎兒是否會患有鐮刀型細胞貧血癥。這對夫婦4次妊娠的胎兒 Ⅱ－1～Ⅱ－4基因型BB的個體是________________，Bb的個體是________________，bb的個體是________________。 解析：(1)從圖示中可以看出，與正常的血紅蛋白基因B相比，突變的血紅蛋白基因b只有一個堿基的改變，即由原來的A變成了T，這種改變屬于基因突變；由于正?；蛴腥齻€切點，能將基因切成2個DNA片段，而突變基因由于失去一個切點，不能將基因切成2段而成為1個DNA片段，因此與探針雜交后顯示的帶譜中，正常基因有2條，而突變基因只有1條。(2)用作探針DNA或RNA通常要用放射性同位素或熒光分子等標記；根據堿基互補配對原則，與突變基因的脫氧核苷酸序列(—ACGTGTT－)配對的探針的核糖核苷酸序列為—UGCA－CAA—。(3)如果后代的基因型為BB，則用基因探針雜交顯示的結果為2條；如果后代的基因型為Bb，則用基因探針雜交顯示的結果為3條；如果后代的基因型為bb，則用基因探針雜交顯示的結果為1條，因此由圖可以看出，基因型為BB的是Ⅱ－1和Ⅱ－4；基因型為Bb的是Ⅱ－3；基因型為bb的是Ⅱ－2。 答案：(1)堿基對改變(或A變成T)　2　1　(2)放射性同位素(或熒光分子等)　—UGCACAA—　(3)Ⅱ－1和Ⅱ－4?、颍??、颍?