2019-2020学年人教版高中生物选修三练习：专题1第3节基因工程的应用

2019-2020学年人教版高中生物选修三练习：专题1第3节基因工程的应用

专题一 第三节 一、选择题 1．通过基因工程方法生产的药物有( C ) ①干扰素 ②白细胞介素 ③青霉素 ④乙肝疫苗 A．①②③ B．①②③④ C．①②④ D．②③④ [解析] 青霉素是经诱变育种方法培育出高产青霉素菌种，然后再通过发酵工程来生产 的，其他药物都是用基因工程方法生产的。 2．(2019·济宁检测)我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因 玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正 确的是( D ) A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因 B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染 C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测 D．转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因 [解析] 转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，转基因抗虫水稻的外源基因是 Bt 毒蛋白基因，而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的基因；转基因抗虫水稻减少了农药 的使用，减少了环境污染，同时降低了农业生产的成本；检测目的基因是否表达最简便的方 法是个体水平的检测。 3．工程菌是指( C ) A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞群 B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞群 C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞群 D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类 4．下列关于基因工程相关知识的叙述，正确的是( C ) A．在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制酶，露出的黏性末端可以不 相同 B．若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌中，再转入水稻细胞中 C．如果提高作物中某种氨基酸的含量，可以导入控制合成含有该种氨基酸蛋白质的基因 D．基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复 [解析] 获得重组质粒，必须要求有相同的黏性末端，使用的限制酶可以不同。对于水稻 等单子叶植物，常用基因枪法；对于双子叶植物则常用农杆菌转化法。基因治疗只是替换或 修复部分体细胞的缺陷基因。 5．北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有 11 个氨基酸的重复序列，该序列重 复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确 的是( B ) A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序 B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻型增强的抗冻蛋白 C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选 D．应用 DNA 探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达 [解析] 过程①为逆转录过程获得目的基因，缺少相应内含子，所以用这种方法获得的基 因不能用于比目鱼基因组测序。将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，得到的 蛋白质其抗冻性并不增强。重组质粒上有标记基因，并不是转入农杆菌才能筛选，而是用农 杆菌转化法，有利于重组质粒导入受体细胞。应用 DNA 探针技术，可以检测目的基因是否在 受体细胞中存在，并不能检测其是否表达。 6．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用 DNA 探针和外源基因导入的方法进 行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是( D ) A．用 DNA 探针检测镰刀型细胞贫血症 B．用 DNA 探针检测病毒性肝炎 C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症 D．用基因替换的方法治疗 21 三体综合征 [解析] 基因工程是基因水平上的现代生物技术，21 三体综合征是染色体异常遗传病，是 患者第 21 号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。 7．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由羊的乳腺分泌抗体。下列相关叙述中， 正确的是( B ) ①该技术将导致定向变异 ②DNA 连接酶把目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可以为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体 A．①②③④ B．①③④ C．②③④ D．①②④ [解析] 基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的遗传 性状，而且此过程不受亲缘关系远近的制约，即克服了远缘杂交不亲和的障碍。在基因工程 操作程序中，所用的 DNA 连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是目的基 因与载体的 DNA 两条链的骨架，即核苷酸与磷酸的连接。由蛋白质中的氨基酸序列可推知相 应 mRNA 的核苷酸序列，进而可推测相应基因的核苷酸排序，从而可以用化学合成方法人工 合成目的基因。转基因羊的乳腺细胞及全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂，遗传 物质都与受精卵完全相同，而受精卵体积较大，操作较容易，也能保障发育成的个体所有细 胞都含有外源基因。 8．治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是( C ) A．口服化学药物 B．注射化学药物 C．采取基因治疗法 D．利用辐射或药物诱发使致病基因突变 9．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的 DNA 中，培育出羊乳腺生 物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是( A ) A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组 DNA 分子导入羊的受精卵 B．在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞 C．人凝血因子基因开始转录后，DNA 聚合酶以 DNA 分子的一条链为模板合成 mRNA D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳 腺细胞中特异表达 [解析] 目的基因需导入受精卵中，因此该转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA 聚合酶催化 DNA 复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组 在一起，导入受精卵中。 10．从转基因牛、羊乳汁中提取药物工艺简单，甚至可直接饮用治病。如果将药物蛋白 基因转入动物如牛、羊的膀胱上皮细胞中，从转基因牛、羊尿液中提取药物比从乳汁中提取 药物的更大优越性在于( D ) A．技术简单 B．膀胱上皮细胞容易表达药物蛋白 C．膀胱上皮细胞全能性较高 D．无论是雌性还是雄性个体，在任何发育时期都可以产生所需药物 11．(2019·连云港高二检测)基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从变 异角度分析这属于( C ) A．基因突变 B．染色体结构变异 C．基因重组 D．染色体数目变异 12．(2019·江苏台东期末)基因敲除主要是应用 DNA 同源重组原理，将同源 DNA 片段导 入受体细胞，使同源 DNA 片段在原有位置替代了靶基因片段，从而达到基因敲除的目的。基 因敲除既可以是用突变基因或其他基因敲除相应的正常基因，也可以用正常基因敲除相应的 突变基因。下列有关基因敲除说法正确的是( C ) A．基因敲除实际上是删除某个基因，从而达到使该基因“沉默”的目的 B．利用基因敲除技术，不能修复细胞中的病变基因 C．基因敲除可定向改变生物体的某一基因 D．从理论上分析，利用基因敲除技术可治疗先天愚型 [解析] 基因敲除实际上是用同源 DNA 片段在原有位置替代靶基因片段，而不是删除某 个基因，A 错误；基因敲除可以用正常基因敲除相应的突变基因，因此利用基因敲除技术，能 修复细胞中的病变基因，B 错误；基因敲除是用同源 DNA 片段在原有位置替代靶基因片段， 这可定向改变生物体的某一基因，C 正确；基因敲除技术可以改变某一基因，不能改变染色体， 而先天愚型属于染色体异常遗传病，D 错误。 二、非选择题 13．随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加，但害虫的抗药性也不断增 强，对农作物危害仍然很严重。如近年来棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年 达 100 亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地 将某种能产生抗虫毒蛋白细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒 杀效果高达 80%以上。 (1)抗虫基因之所以能接到植物体内去，原因是__细菌与棉花的 DNA 结构相同__。 (2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的__毒蛋白__物质。 这个事实说明，害虫和植物共用一套__遗传密码__，蛋白质合成的方式是__相同__的。 (3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为 DNA(基因)―→RNA―→蛋 白质 。 (4)该项科技成果在环境保护上的作用是__减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态 平衡__。 (5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株， 此现象来源于__基因突变__。 [解析] (1)基因工程中转基因的结构基础是目的基因与受体细胞基因的结构相同(即细菌 与棉花的 DNA 结构相同)。(2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了 抗虫的物质——毒蛋白。这个事实说明，细菌的基因能在植物棉花内表达，表明细菌和植物 共用一套遗传密码，蛋白质合成都由 DNA 按照转录和翻译的方式合成。(3)“转基因抗虫棉” 抗害虫的 遗传信息传递过程 就是基因控制蛋白 质的合成的过程， 可表示为 DNA(基 因)―→RNA―→蛋白质。(4)转基因抗虫棉减少了药物的使用，进而减少农药对环境的污染， 保护生态环境或生态平衡。(5)“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植 株，属于变异中的基因突变。 14．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的 LTP1 基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生 LTP1 蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基 本的操作过程如下： (1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于__基因重组__。 (2)从大麦细胞中可直接分离获得 LTP1 基因，还可采用__人工合成__方法获得目的基因。 本操作中为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是__质粒__。 (3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有 C 进入的 酵母菌在选择培养基上的生长情况是__在含有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环 素的培养基上存活__。 (4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测 LTP1 基因在啤酒酵母菌中的表达？ __检验转基因啤酒酵母菌能否产生 LTP1 蛋白__ 15．干扰素是治疗癌症的药物，成分是一种糖蛋白，它必须从血液中提取，每升人血只 能提取 0.05μg，所以价格昂贵。现在美国加利福尼亚的基因公司用如下图的方式生产干扰素， 试分析原理和优点。 (1)从人的淋巴细胞中取出__干扰素基因__，使它同质粒相结合，然后移植到酵母菌体内， 让酵母菌__合成干扰素__。 (2)酵母菌能用__出芽生殖__方式繁殖，速度很快，能大量生产__干扰素__，不但提高了 产量，也降低了成本。 (3)有人尝试将干扰素基因与大肠杆菌的质粒重组，转入大肠杆菌体内后，形成“工程 菌”，此种操作能制备到干扰素吗？__不能__，请说明理由：__大肠杆菌是原核生物，无内 质网、高尔基体等细胞器，无法合成糖蛋白__。 (4)中国青年科学家陈炬成功地把人的干扰素基因移植到烟草的 DNA 分子上，使烟草获得 了抗病毒的能力，试分析： ①人的基因之所以能接到植物体内，其物质基础是__DNA 结构基本相同__。 ②烟草有了抗病能力，这表明烟草体内产生了__干扰素__。这个事实说明，人和植物共 用一套__遗传密码__，蛋白质合成方式__基本相同__。