高中生物人教版现代生物科技专题专题1基因工程 专题1基因工程的应用

专题1基因工程基因工程的应用1．下列关于基因工程成果的概述，不正确的是()A．医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物C．在畜牧养殖业上培育出了体型大、品质优良的动物D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化解析：基因工程在医药卫生方面的应用，主要是用于生产药物，基因治疗现在处于临床试验阶段。答案：A2．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用()A．乳腺细胞 B．体细胞C．受精卵 D．精巢解析：转基因羊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，且受精卵体积较大，容易操作，也能保证发育成的个体的所有细胞都含有生长激素基因，故正确答案为C。答案：C3．下列不属于基因工程方法生产的药物是()A．干扰素 B．白细胞介素C．青霉素 D．乙肝疫苗解析：青霉素是青霉菌产生的一种代谢产物，高产青霉素菌株的获得是通过人工诱变育种实现的。答案：C4．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()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。答案：D5．我省有大量的盐碱地，科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。下图是培育过程简图，请回答下面的问题。(1)目的基因的获取需要____________________酶，阶段Ⅰ的核心是______________________________________________________。(2)为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有________________，将b导入c常用________法。(3)对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用___________、________________技术。(4)阶段Ⅱ的核心过程是__________________________，由耐盐水稻细胞培育成了耐盐水稻植株，说明植物细胞具有____________。解析：(1)获取目的基因需限制性内切酶；阶段Ⅰ的核心是构建基因表达载体。(2)为保证耐盐基因的正常转录，表达载体中目的基因的首端应有启动子，尾端应有终止子；将目的基因导入受体细胞常用农杆菌转化法或基因枪法，对于单子叶植物常用后者。(3)转录检测常用核酸分子杂交法；表达产物的检测常用抗原—抗体杂交法。(4)阶段Ⅱ的核心过程是脱分化、再分化，由耐盐水稻细胞培育成耐盐植株充分证明了植物细胞具有全能性。答案：(1)限制性核酸内切(限制)构建耐盐基因(基因)表达载体(2)启动子、终止子基因枪(或农杆菌转化)(3)分子杂交抗原—抗体杂交(4)脱分化和再分化全能性A级基础巩固1．下列属于基因工程技术培养的新品种的是()A．耐寒的小黑麦B．抗棉铃虫的转基因抗虫棉C．太空椒D．试管牛解析：耐寒的小黑麦是多倍体育种，原理是染色体变异，A项错误；抗虫棉是基因工程育种，目的基因是苏云杆菌的抗虫基因，B项正确；太空椒是诱变育种，原理是基因突变，C项错误；试管牛是胚胎工程育种，涉及体外受精和早期胚胎发育、胚胎移植，D项错误。答案：B2．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与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为合成目的基因提供依据④受精卵是理想的受体A．①②③④ B．①③④C．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性状；DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是磷酸二酯键；由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的mRNA中核苷酸序列，进而可推测相应基因中核苷酸排序，从而可以用化学合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容易发育为一个完整生物个体。答案：B3．“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入到水稻细胞中而制备成功的。一般地说，制备“黄金大米”植株的过程中，不需要使用下列中的()A．限制性核酸内切酶 B．纤维素酶C．DNA连接酶 D．DNA聚合酶解析：获取目的基因和构建基因表达载体时都需要使用限制性核酸内切酶；采用基因工程技术培育“黄金大米”植株的过程中不需要使用纤维素酶；构建基因表达载体时，需要使用DNA连接酶；基因在受体细胞中复制时需要DNA聚合酶。答案：B4．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C．抗病毒转基因植物可以抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异解析：抗病毒转基因植物只抵抗某些病毒，不是抵抗所有病毒，也不可以抗虫。基因在传递的过程中，可能会发生变异。答案：B5．关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是()A．基因治疗可以有效地改善患者的生理状况，其操作对象是基因B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因解析：基因治疗是利用基因工程将健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，其操作对象是基因，一般用的受体细胞是淋巴细胞或者脐带血细胞。答案：B6．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答下列问题。(1)A过程需要的酶有___________________________________。(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_____________________________________________________。(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_______________________________________________。(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用____________________________________________作为探针。(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。①将转基因植株与________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1。②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为__________。解析：(1)A过程为目的基因与载体相结合的过程，需要同一种限制酶和DNA连接酶。(2)B过程为目的基因导入受体细胞过程，目的基因是否导入受体细胞需检测标记基因，在培养过程中，质粒能进行复制并能稳定保存。(3)过程中加入卡那霉素对含卡那霉素抗性基因的细胞进行选择。(4)D过程用含放射性同位素标记的抗虫基因作探针检验植株中是否含有抗虫基因。(5)①转基因植株相当于杂合子，与非转基因植株杂交，后代两种性状个体比例为1∶1；②转基因植株自交，后代两种性状个体比例为3∶1。答案：(1)限制酶和DNA连接酶(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素标记的抗虫基因(5)①非转基因植株②3∶1B级能力训练7．科学家将萤火虫的荧光基因分离出来，转移到烟草的细胞中，成功得到了能够发出荧光的烟草植株。这一实验的成功说明()A．萤火虫和烟草的细胞结构相同B．萤火虫和烟草的基因相同C．萤火虫和烟草的遗传信息相同D．萤火虫和烟草共用一套密码子解析：萤火虫是动物，而烟草是植物，两者的细胞结构相似，而不是完全相同，A项错误；萤火虫和烟草的基因结构相同，但基因中的遗传信息不同，B项错误；萤火虫和烟草的遗传信息不同，C项错误；萤火虫和烟草共用一套密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达，D项正确。答案：D8．在实验室里用四环素培育转基因的雄性蚊子，这些蚊子与雌性蚊子交配的后代也需要四环素才能生存，但实质上不可能找到，于是会慢慢死去。该技术有望减少登革热等疾病的发生。下列关于该技术说法正确的是()A．转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因突变B．该转基因蚊子属于新的物种C．需要四环素才能生存这一特性是基因和环境共同作用的结果D．该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA聚合酶解析：转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因重组，A项错误。该转基因蚊子具有新的基因，但仍能与雌性蚊子交配产生后代，没有出现生殖隔离，所以不属于新的物种，B项错误。由于产生的后代需要四环素才能生存，说明这一特性是基因和环境共同作用的结果，C项正确。该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，D项错误。答案：C9．草甘膦是一种低毒性的广谱除草剂，能非特异性侵入并杀死所有的植物。为避免被草甘膦杀死，科学家将细菌的EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)转入小麦，提高其对草甘膦的耐受性。以下说法正确的是()A．EPSPS基因转录时以DNA的两条链同时作为模板，提高转录效率B．EPSPS基因导入小麦叶肉细胞后，抗虫性状可随传粉受精过程遗传C．可用抗原—抗体杂交的方法检测细胞中是否有EPSPS基因的表达产物D．利用Ti质粒将EPSPS基因整合到小麦染色体上时需要DNA聚合酶解析：EPSPS基因转录时以DNA分子的一条链为模板，A项错误；EPSPS基因导入小麦叶肉细胞后，培育的植株在减数分裂过程中产生的配子不一定含有EPSPS基因，B项错误；EPSPS基因的表达产物是蛋白质，所以可用抗原—抗体杂交的方法检测细胞中是否有EPSPS基因的表达产物，C项正确；利用Ti质粒将EPSPS基因整合到小麦染色体上时需要DNA连接酶，D项错误。答案：C10．科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是()A．质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B．将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶C．用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D．通过该方法获得的抗病金茶花，产生的配子不一定含抗病基因解析：质粒除了存在于细菌等原核细胞中外，真核细胞中也有可能存在；基因工程的操作中需要多种酶的参与；植物体细胞全能性易于表达；在转基因操作中，目的基因可能只转入同源染色体中的一条，所以形成的配子可能不含有目的基因。答案：D11．腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述正确的是()A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能C．正常ADA基因可遗传给后代D．ADA基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病解析：基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；ADA基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。答案：B12．21世纪被认为是生物学的世纪，目前基因芯片可以在很短的时间内观察到病变细胞，并分析出是因哪个基因变异而引起的疾病。以下与基因芯片有关的叙述中，不正确的是()A．利用基因芯片可以进行基因鉴定B．利用基因芯片可以改造变异基因C．利用基因芯片可以检测变异基因D．基因芯片技术能识别碱基序列解析：基因芯片只是利用DNA分子杂交原理，进行遗传信息的鉴定，不能用于改造变异基因。答案：B13．基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并依赖于微生物学理论和技术的发展利用。基因工程的基本操作流程如下图所示，请据图分析回答：(1)图中A是___________；在基因工程中，需要在___________的作用下才能完成剪接过程。(2)在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有__________(用图中序号表示)。(3)不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平上分析，主要理论依据是___________________________________________________________________________________________________，这也说明了生物共用一套____________。(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金茶花叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明_____________________________________________________________________________________________________________。如果把该基因导入叶绿体DNA中，将来产生的配子中______(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。答案：(1)载体限制酶和DNA连接酶(2)①②④(3)不同生物的DNA空间结构、基本组成相同遗传密码子(4)目的基因表达成功不一定14．番茄营养丰富，是人们喜爱的一类果蔬。但普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐储藏。为满足人们的生产生活需要，科学家们通过基因工程技术，培育出了抗软化、保鲜时间长的番茄新品种。操作流程如图，请回答下列问题。(1)过程①需要的工具酶有_____________________