2019-2020学年生物人教版选修3作业与测评：1-3 基因工程的应用

2019-2020学年生物人教版选修3作业与测评：1-3 基因工程的应用

1．3 基因工程的应用 课堂知能验收 对应学生用书 P011 1．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( ) A．抗虫棉——Bt 毒蛋白基因 B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因 C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因 D．耐寒的番茄——抗冻基因 答案 B 解析 抗病毒转基因植物常使用的是病毒外壳蛋白基因和病毒的 复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因 植物的目的基因，B 错误。 2．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( ) 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，减轻了环境污染 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 答案 D 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，A 正确，D 错误；转基因抗虫水稻减少了农药的使用， 减轻了环境污染，同时降低了农业生产的成本，B 正确；检测目的基 因是否表达最简便的方法是进行个体水平的检测，C 正确。 3．下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确 的是( ) A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题 B．猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似 C．灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪 D．科学家正试图在器官供体基因组中导入某种调节因子以抑制抗 原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因 答案 C 解析 猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动 物，C 错误；为解决免疫排斥问题，科学家正试图除去抗原决定基因， 或在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，D 正确。 4．下列有关乳腺生物反应器的叙述错误的是( ) A．动物基因结构与人类基因结构相同 B．乳腺生物反应器生产的药物是自然界没有的 C．可从具有目的基因的转基因雌性动物乳汁中提取药物 D．乳腺生物反应器是转基因技术在畜牧业中的应用 答案 B 解析 乳腺生物反应器生产的药物在自然界中可以找到，只不过 在转基因动物体内更容易提取到较大量的药物，B 错误。 5．下列不属于基因工程药物的是( ) A．从大肠杆菌体内获取的白细胞介素 B．从酵母菌体内获取的干扰素 C．从青霉菌体内获取的青霉素 D．从大肠杆菌体内获取的胰岛素 答案 C 解析 A、B、D 三项均为外源基因的表达，而青霉菌产生青霉素 是其自身基因的正常表达，故青霉素不属于基因工程药物。 6．(2018·华中师大附中期末)下列有关基因治疗的叙述，不正确的 是( ) A．基因治疗是把正常基因导入病人体内 B．相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠 C．基因治疗一般只能治疗隐性遗传病 D．科学家对一例遗传性囊性纤维化病完成了体内基因治疗 答案 B 解析 相对体内基因治疗，体外基因治疗较为可靠。 7．(2018·湖北长望浏宁四县高三联合调研)Bt 基因即苏云金芽孢杆 菌基因，因其表达产物 Bt 毒蛋白具有杀虫效果好、安全、高效等优点 而成为应用最为广泛的转杀虫基因。下图为培育转 Bt 基因抗虫棉幼苗 的基本操作过程，请分析回答： (1)Bt 基因可从构建的 Bt 基因组文库中获取，也可以从其 cDNA 文库中获取。从前者获取的Bt基因________(填“含有”或“不含有”) 启动子。 (2)若利用 PCR 技术从 cDNA 文库中获取 Bt 基因(基因序列未知)， 需根据 Bt 蛋白氨基酸序列设计引物，引物的序列可以有多种，原因是 _________________________________________________________。 在 PCR 体系中需加入其中的________(填“全部”“任意 1 种”或 “其中2种”)引物。若Bt 基因序列已知，则引物的序列通常为________ 种。 (3)在构建基因表达载体的过程中，为了方便筛选含有目的基因的 细胞，作为载体的 Ti 质粒应含有____________，Ti 质粒中能帮助目的 基因整合到宿主细胞染色体上的序列称为____________，图中将目的 基因导入受体细胞的方法称为____________。 (4)长期大面积种植转 Bt 基因抗虫棉可能对环境造成影响，请就某 一种间关系指出转 Bt 基因抗虫棉可能对环境造成的不利影响(要求说 出 某 一 种 间 关 系 的 名 称 并 相 应 说 出 可 能 造 成 的 不 利 影 响 ) 。 ________________________________________________________。 答案 (1)含有 (2)一种氨基酸可能有多种密码子，对应生物 DNA 碱基序列就会有多种 全部 2 (3)标记基因 TDNA(可转移 DNA) 农杆菌转化法 (4)捕食，造 成棉铃虫绝种，使棉铃虫的天敌种群数量大大减少；寄生，使棉铃虫 的寄生性天敌种群数量大大减少；竞争，造成被毒杀的棉铃虫等以外 的其他害虫的泛滥等 解析 (1)Bt 基因是目的基因。提取目的基因时，可以从构建的 Bt 基因组文库中获得，Bt 基因组文库包含了一种生物的全部基因，所以 通过此途径获得的基因含有启动子。 (2)利用 PCR 技术扩增目的基因时，引物通过碱基互补配对与 DNA 单链相应互补序列结合，然后在 DNA 聚合酶的作用下延伸。根据 Bt 蛋白氨基酸序列设计引物，首先要依据基因的表达过程推知基因的碱 基序列。由于一种氨基酸可能有多种密码子，因此所推知的对应生物 DNA 碱基序列就会有多种。可见，根据 Bt 蛋白氨基酸序列设计引物， 引物的序列可以有多种，在 PCR 体系中需加入其中的全部引物。若 Bt 基因序列已知，则引物的序列通常为 2 种。 (3)在构建基因表达载体的过程中，为了方便筛选含有目的基因的 细胞，作为载体的 Ti 质粒应含有标记基因。Ti 质粒中能帮助目的基因 整合到宿主细胞染色体上的序列称为 TDNA(可转移 DNA)。图中将目 的基因导入幼苗受体细胞时采用的是农杆菌转化法。 (4)长期大面积种植转 Bt 基因抗虫棉可能对环境造成影响，从种间 关系的角度分析可能有：①捕食，造成棉铃虫绝种，使棉铃虫的天敌 种群数量大大减少；②寄生，使棉铃虫的寄生性天敌种群数量大大减 少；③竞争，造成被毒杀的棉铃虫等以外的其他害虫的泛滥等。 8．(2018·河南林州一中高二开学考试)中国科学家成功将人肝再生 增强因子(hALR)的基因导入羊的乳腺上皮细胞中，再利用核移植技术 培育出了转基因克隆羊，其乳汁含有 hALR。请回答下列问题： (1)从人的肝细胞中获取所有 mRNA，并以此为模板反转录产生多 种________________片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，该 受体菌群体叫做人的________________文库，从该文库中获得 hALR 基因，这样获得的基因与人的肝细胞中的 hALR 基因相比________(填 “有”或“没有”)区别。 (2)得到 hALR 基因后，若要较快地得到大量的 hALR 基因，一般 采 用 PCR 技 术 扩 增 。 扩 增 过 程 包 括 ： 目 的 基 因 解 链 为 单 链 、 ____________________、在____________酶作用下延伸，如此重复循 环。 (3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的 DNA 上是否____________________。 (4)人的 hALR 基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的 hALR，说明 所有生物____________________。 答案 (1)cDNA(互补 DNA) cDNA(部分基因) 有 (2)引物与单链相应互补序列结合 Taq(热稳定 DNA 聚合或 DNA 聚合) (3)插入了目的基因 (4)共用一套密码子 解析 (1)以 mRNA 为模板，通过逆转录方法产生多种 cDNA 片段， 与载体连接后储存在一个受体菌群中，该受体菌群体叫做 cDNA(部分 基因)文库；从部分基因文库中获取的 DNA 没有启动子、内含子和终 止子等，因此这样获得的基因与人的肝细胞中的 hALR 基因相比有区 别。 (2)PCR 技术扩增过程包括：目的基因解链为单链、引物与单链相 应互补序列结合、在热稳定 DNA 聚合酶作用下延伸，如此重复循环。 (3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因。 (4)因为生物共用一套遗传密码子，因此人的 hALR 基因能够在羊 乳腺细胞表达出相同的 hALR。