2020-2021高中生物3课后分层检测案 1.3 基因工程的应用含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年高中人教版生物选修3课后分层检测案1.3基因工程的应用含解析课后分层检测案3基因工程的应用［基础巩固练]1．我国转基因抗虫棉是在棉花细胞中转入Bt毒蛋白基因培育出来的,它对棉铃虫具有较强的抗性。下列叙述错误的是()A．Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离的B．Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中C．培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验D．用DNA聚合酶连接经切割的Bt毒蛋白基因和载体2．我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物，乙肝疫苗的生产方法是()A．在受体细胞内大量增殖乙肝病毒B．在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C．将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D．将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达3．下列关于基因工程应用的叙述,正确的是（)A．基因治疗能治愈所有遗传病B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒D．利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体B淋巴细胞的DNA中4．下列关于基因工程相关知识的叙述，正确的是（）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切割，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大肠杆菌中，再转入水稻细胞中C．如要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比较多的蛋白质的基因D．基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复5．将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后，重新置入大肠杆菌的细胞内，通过发酵就能大量生产人生长激素.下列叙述正确的是（）A．发酵产生的生长激素属于大肠杆菌的初级代谢产物B．大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异可以遗传C．大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等D．生长激素基因在转录时需要限制酶和DNA连接酶6．将甜菜碱、海藻糖等有机小分子的合成基因转入烟草细胞中，会使烟草的抗旱性增强.下列关于这类转基因烟草及其培育过程的叙述，错误的是(）A．细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加B．细胞液渗透压增大，避免细胞过度失水C．将抗旱基因导入烟草细胞中常用农杆菌转化法D．在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞7．有关基因工程的成果及应用的说法,不正确的是()①用基因工程方法能培育抗虫植物和抗病毒植物②基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培育体型巨大、品质优良的动物③目前基因治疗已广泛应用于临床实践④基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物A．①②B．③④C．②③D．②④8．干扰素是抗病毒的特效药,它是一种糖蛋白，现在某基因公司用如图所示方法生产干扰素。请回答下列相关问题.(1）从人的淋巴细胞中提取出________，使它同质粒相结合，然后导入酵母菌体内.（2)科学家成功地把人的干扰素基因插入烟草的DNA分子上,使烟草获得了抗病毒的能力,试分析:①人的基因能移入植物体内，其物质基础是________________________________________________.②烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了________。烟草植株产生这种新性状（变异性状)的来源属于________。③要检测干扰素基因是否进入了烟草细胞，可采用的方法是________________；若要检测干扰素基因是否表达出干扰素，可采用____________的方法.［能力提升练］9．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10．《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用.基因治疗是指(）A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的B．对有缺陷的细胞进行检测、修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常D．运用基因工程技术,把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的11．科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了汞吸收能力极强的转基因烟草.下列有关该烟草培育的说法，正确的是（）A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中B．为培育出转基因烟草植株，选择的受体细胞一定是烟草的受精卵C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离12．近年诞生的具有划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑,其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割,通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可人为选择DNA上的目标位点进行切割（见下图）。下列相关叙述错误的是（）A．Cas9蛋白由相应基因指导在核糖体中合成B．向导RNA中的双链区遵循碱基配对原则C．向导RNA可在逆转录酶催化下合成D．若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……，则相应的识别序列为……UCCAGAAUC……13．科学家利用转基因技术成功培育出一头转入了赖氨酸基因的转基因牛，从其乳汁中可获得大量的赖氨酸。以下相关叙述中，正确的是()A．基因表达载体的受体细胞的性染色体组成可以是XX，也可以是XYB．将赖氨酸基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养也能形成转基因牛C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取赖氨酸，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有赖氨酸基因D．运用基因工程技术让牛合成大量的赖氨酸，该技术将导致定向变异14．胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一.图1是该方法所用的基因表达载体，图2表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β。半乳糖苷酶与胰岛素A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:（1）图1基因表达载体中没有标注出来的基本结构是________。(2）图1中启动子是________酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的表达;氨苄青霉素抗性基因的作用是________________________________________________________________________(3）构建基因表达载体时必需的工具酶有________________________________________________________________________.（4）β。半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达，可将胰岛素肽链上蛋白酶的切割位点隐藏在内部，其意义在于________________________________________________________________________。(5）溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键，用溴化氰处理相应的融合蛋白能获得完整的A链或B链,且β­半乳糖苷酶被切成多个肽段,这是因为________________________________________________________________________。（6)根据图2中胰岛素的结构，请推测每个胰岛素分子中所含游离氨基的数量.你的推测结果是________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[素养养成练]15．利用动物乳腺生产产品的技术称为动物乳腺反应器技术。该技术生产的药用蛋白具有表达效率高、成本低、安全性高、易于分离纯化的优点，可产生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等医药产品，造福人类健康。下图为利用生物技术获得这一生物新品种和抗虫棉的过程，据图回答：（1)在基因工程中,A表示________，如果直接从苏云金芽孢杆菌中获得抗虫基因，①过程使用的酶的功能特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________，B表示____________.（2)在研究过程中，研究人员首先从相关基因组中获取了目的基因，并采用________技术对目的基因进行了扩增，然后将目的基因与质粒等载体组合形成了重组载体。在重组载体的构建过程中需要的工具酶有____________。(3)基因表达载体的构建是基因工程的核心，一个完整的基因表达载体至少包括哪些部分?________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4）将目的基因导入受体细胞的过程中，在③过程中一般是采用________，在②过程中一般采用____________，受体细胞一般是________。（5）由于转基因表达产物存在于山羊的乳汁中，检测其体内是否出现药用蛋白，在分子水平上的检测方法及结果是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(6)要确定目的基因(抗虫基因)导入棉花细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体水平上的鉴定过程：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。课后分层检测案31．解析：Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因；Bt毒蛋白基因可借助花粉管通道进入棉花细胞中（花粉管通道法)；培育的转基因棉花植株需要做抗虫的接种实验，以确定转基因棉花植株的抗性及抗性程度;切割得到的Bt毒蛋白基因和载体的连接是靠DNA连接酶来完成的。答案:D2．解析：疫苗具有抗原性，乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以生产乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。生产乙肝疫苗的方法是：获取乙肝病毒表面抗原基因，导入受体细胞，使受体细胞表达乙肝病毒表面抗原.答案：D3．解析：基因治疗不能治愈所有遗传病;基因诊断又称DNA诊断，即在DNA分子水平上分析检测某一基因，从而对疾病作出判断,利用的原理是DNA分子杂交;基因探针是用放射性同位素（或荧光分子)标记的含有目的基因的DNA片段,一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒;利用基因工程生产乙肝疫苗是通过构建含有乙肝病毒表面抗原基因的重组质粒，然后导入相应的宿主细胞(如酵母菌细胞）,生产乙肝病毒表面抗原蛋白。答案：B4．解析:获得重组质粒，必须要求有相同的黏性末端或平末端，使用的限制酶可以不同。转基因技术操作过程中，必须通过重组载体才能将目的基因导入受体细胞。基因治疗并不能修复缺陷基因.答案：C5．解析：人生长激素不是大肠杆菌生长和繁殖所必需的物质,因此其不是大肠杆菌的初级代谢产物，A错误；可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，利用基因工程技术使大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异属于基因重组，B正确；大肠杆菌质粒是小型环状DNA分子，不含尿嘧啶，C错误；生长激素基因在转录时需要RNA聚合酶，D错误。答案：B6．解析：将甜菜碱、海藻糖等有机小分子的合成基因转入烟草细胞后,细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加，会使烟草细胞液的渗透压升高，避免细胞过度失水,因此会使烟草的抗旱性增强；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法；在干旱条件下可以筛选出成功导入抗旱基因的烟草植株,但并不能筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞.答案:D7．解析：用基因工程方法能培育抗虫植物和抗病毒植物，①正确；基因工程在畜牧业上应用的主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、生产药物等,而不是为了培育体型巨大的个体，②错误；目前，基因治疗处于初期临床试验阶段,③错误；基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，④正确。答案：C8．解析：(1)通过基因工程构建“工程菌”的方法:从人的淋巴细胞中提取出干扰素基因，使它与质粒结合形成重组质粒，然后将重组质粒导入酵母菌中,通过相应的检测与鉴定得到成功转入了重组质粒的酵母菌，再通过培养这种酵母菌，使之合成大量的干扰素.(2）基因工程的理论基础：不同生物的DNA结构基本相同，不同生物间能进行基因的移接。基因工程的原理是基因重组。若要检测干扰素基因是否进入了烟草细胞，可采用的方法是DNA分子杂交技术；若要检测干扰素基因是否表达出干扰素，可采用抗原—抗体杂交的方法。答案：（1)干扰素基因（2）①它们的DNA结构基本相同②干扰素基因重组③DNA分子杂交技术抗原—抗体杂交9．解析:转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，A不符合题意;转基因抗虫水稻具有抗虫特性，一定程度上能够杀死某些农业害虫，减少了化学农药的使用，从而减少了环境污染,B不符合题意；转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可利用转基因水稻饲养卷叶螟，观察卷叶螟是否能够被杀死进行检测，C不符合题意；转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，D符合题意。答案：D10．解析：基因治疗只是将正常的外源基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而B、C、D的说法都不符合基因治疗的概念.答案：A11．解析：金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中，A正确;由于植物细胞具有全能性，因此植物基因工程的受体细胞可以是受精卵或体细胞，B错误；限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，C错误；转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离，D错误。答案：A12．解析：蛋白质的合成是由基因控制的，在核糖体中以mRNA为模板合成蛋白质，A正确；向导RNA双链中碱基的配对需要遵循碱基互补配对原则，B正确；逆转录酶催化的反应是以RNA为模板，合成相应的DNA，C错误；若α链剪切点附近序列为……TCCAGAATC……，则其对应链的序列为……AGGTCTTAG……,则根据碱基互补配对原则，Cas9识别序列为……UCCAGAAUC……，D正确。答案：C13．解析：根据题干信息可知，从转基因牛的乳汁中可获得大量的赖氨酸，这说明基因表达载体的受体细胞的性染色体组成应为XX,A错误;在基因工程中，常将目的基因导入动物的受精卵中,若将目的基因导入卵细胞中，通过组织培养不能形成完整的个体,B错误；由于将赖氨酸基因导入哺乳动物的受精卵中，因此转基因动物的体细胞中都有赖氨酸基因,但是该基因只在乳腺细胞中表达，C错误；基因工程是人为地将目的基因导入受体细胞，定向地改造生物的性状，D正确。答案:D14．解析：(1)基因表达载体中应具有启动子、目的基因、终止子、标记基因和复制原点。（2）启动子是转录过程中RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能启动目的基因的转录。图中的氨苄青霉素抗性基因充当了标记基因，可用含有氨苄青霉素的培养基筛选含有重组质粒的大肠杆菌。(3)构建基因表达载体时，需要用同种限制酶分别切割目的基因和载体，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接.(4)胰岛素肽链上具有蛋白酶的切割位点,会导致胰岛素被菌体内的蛋白酶降解,而通过融合表达将切割位点隐藏在内部可防止胰岛素的A、B链被菌体内的蛋白酶降解。(5)根据溴化氰能切断肽链中甲硫氨酸羧基端的肽键,并结合β。半乳糖苷酶被切成多个肽段，获得了完整的胰岛素A链、B链这一信息,可以推测β。半乳糖苷酶中必然含有多个甲硫氨酸,胰岛素A链、B链不含甲硫氨酸。(6）每一条肽链的两个末端分别含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,某些氨基酸的R基中可能也含有游离的氨基。答案：(1)终止子(2)RNA聚合作为标记基因，将含有重组质粒的大肠杆菌筛选出来(3）限制酶和DNA连接酶(4）防止胰岛素的A、B链被菌体内蛋白酶降解（5)β。半乳糖苷酶中含多个甲硫氨酸，而胰岛素A、B链中不含甲硫氨酸（6）至少2个两条肽链的一端各有一个游离的氨基，氨基酸R基团中可能还含有游离的