苏教版-选修三-第一章 基因工程-第二节 基因工程的应用 优秀奖

《基因工程的应用》同步练习一、针对性练习1．利用基因工程培育抗虫作物的直接优点是A．减少虫灾的发生B．减少能量消耗C．减少农药的用量D．净化了环境2．基因工程药品的优点A．价值昂贵B．采用复杂的基因工程技术获得C．生产效率高D．直接利用生物特种基因3．目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列所叙述的哪一项不是这一先进技术的理论依据A．所有生物共用一套遗传密码子B．基因能控制蛋白质的合成C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对原则，都具有相同的空间结构D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先4．基因工程在诊断遗传病上发展尤为迅速，目前可以对几十种遗传病进行快速诊断，所采用的方法是A．基因工程生产药物B．导入正常基因C．合成DNA探针D．用“工程菌”治疗疾病5．“工程菌”是指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株系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株系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株系D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类6．在烟草的叶片中含有大量的烟碱，当把烟草嫁接到番茄上时，烟草的叶就不含烟碱了。反之，嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明A．烟草根部能合成烟碱B．烟草叶受番茄的影响，遗传性状发生改变C．番茄叶受烟草的影响，遗传性状发生改变D．只有依赖烟草根部吸收某种物质，烟草叶片才能合成烟碱7．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括A．白细胞介素－2B．干扰素C．聚乙二醇D．乙肝疫苗8．下列各项不属于基因工程在实际中应用的是A．转基因抗虫棉的培育成功B．利用DNA探针检测饮用水中有无病毒C．培育工程菌使之能产生胰岛素D．将一种植物细胞内的叶绿体移入另一种植物细胞内9．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是A．制造“工程菌”用于药品生产B．创造“超级菌”分解石油、DDTC．重组DNA诱发受体细胞基因突变D．导入外源基因替换缺陷基因10．下列不属于基因工程育种优点的是A．育种周期短B．克服远缘杂交不亲和的障碍C．据盲目性D．目的性强11．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12．下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻②我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒④科学工作者将猪的胰岛素转变成人的胰岛素⑤将人的α－抗胰蛋白酶基因导入到羊的DNA分子中①②⑤①②④⑤②④⑤①②③④⑤13．下列不属于基因治疗的是：A．用正常的基因去弥补有缺陷的基因B．转移基因以刺激免疫力，用于肿瘤和爱滋病的治疗C．将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞，抑制其增殖D．摄入“健康基因”14．对肿瘤的论述错误的是：A．肿瘤的形成是遗传因素与环境因素相互作用的结果B．与肿瘤相关的基因包括癌基因、抑癌基因及DNA错配修复基因等C．肿瘤的发生只是基因表达与调控水平出现了变化D．基因芯片技术对肿瘤能进行早期诊断15．对基因治疗安全性的问题叙述不当的是：A．基因治疗中最常用的载体是病毒，它们能自我复制B．在基因治疗中，科学家抑制逆转录病毒的某种活性防止它们引起疾病，使之能被安全地使用C．使用病毒载体运载基因，它们可能会更多地改变目标细胞D．目的基因插入载体DNA的位置可能出现错误，导致癌症和其他损伤的产生16．糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋势，以致发达国家把它列为第三号“杀手”。图甲（1）目前对糖尿病Ⅰ型的治疗，大多采用激素疗法，所用激素为_____________，由_________________细胞分泌。（2）让一健康人和糖尿病患者于空腹时同时口服葡萄糖，服用量按每人每千克体重1克计算，随后每隔一段时间，测定各人的血糖浓度，如图甲所示，图中表示糖尿病患者的曲线是_______________________。（3）这种治疗用的激素过去主要是从动物的内脏中提取，数量有限，20世纪70年代后，开始采用基因工程的方法生产，如图乙所示，请回答：图乙①指出图中2、4、6、7的名称:2_____________，4_____________，6_____________，7_____________。②一般获取4采用的方法是_____________。③6的获得必须用_____________切割3和4，使它们产生相同的_____________，再加入适量的_____________酶，才可形成。17．下面是利用大肠杆菌生产人胰岛素的有关问题，请回答：（1）利用大肠杆菌生产人胰岛素必须应用____________和___________等工程学手段。（2）为了获得人的胰岛素基因通常采用________________________________的方法，（3）大肠杆菌质粒经EcoRI（一种限制性核酸内切酶）切割后所形成的黏性末端之一是则EcoRI的识别序列和切点是___________（切点用箭头标在序列上）。（4）要将人的胰岛素基因插入上述质粒切口形成重组质粒必须利用的工具酶是___。18．1980年美国科学家应用DNA重组技术，制备出能生产人胰岛素的基因工程菌，让其生产胰岛素，用于治疗糖尿病，其生产过程如右图：（1）大肠杆菌等微生物是基因工程最早的突破口和常用的实验材料，这是因为：①大肠杆菌结构简单，容易从体内取出和导入；②大肠杆菌繁殖速度快，产量大，成本低。（2）大肠杆菌（基因工程苗）生产人胰岛素的原理是“目的基因”与大肠杆菌的DNA分子结合，并在大肠杆菌繁殖时随DNA一起复制，形成的新大肠杆菌菌株，且“目的基因”在大肠杆菌内实现了遗传信息成功的表达。请根据上述叙述回答下列问题：①图中的大肠杆菌b不同于大肠杆菌a的特点是b含有，这种变异属于可遗传变异类型中的。②“目的基因”能在大肠杆菌内表达功能，说明人和大肠杆菌共用一套，也说明和大肠杆菌具有。③“目的基因”能在大肠杆菌内实现遗传信息成功的表达，说明大肠杆菌具有一种细胞器是。 （3）自然界中生物的变异是的，而以上的基因工程技术使大肠杆菌按照人们目的发生的变异。（4）有人提出“吃基因补基因”的观点，你是否赞成，试从新陈代谢角度简要说明理由。19．人类基因组计划（HGP）启动于1990年，由美．英．法．日．德和中国的科学家合作进行研究。2000年6月26日，六国科学家绘制出人类基因组框架。今年2月12日，科学家对基因的面貌又有新的发现，经过初步测定和分析，人类基因组共有32亿个碱基对，包含了大约3万到4万个蛋白编码基因，研究还表明，人类蛋白质基因有61%与果蝇同源，43%与线虫同源，46%与酵母同源。人类17号染色体上的全部基因几乎都可以在小鼠11号染色体上找到。根据以上材料回答以下问题：（1）人类基因组计划需测定人类条染色体上碱基的排列顺序，它们分别是。（2）人类与小鼠，果蝇等生物有共同的基因，说明这些生物在进化上具有。（3）你认为完成人类基因给计划有哪些意义？20．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。就以上材料，分析回答：（1）抗虫基因之所以能接到植物体内去，原因是___________________。（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。这个事实说明，害虫和植物共用一套_____________，蛋白质合成的方式是_____________的。（3）“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为___________________。（4）该项科技成果在环境保护上的作用是___________________。（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___________。（6）基因导入工程技术已在多方面得到应用，请各举一例说明该技术的应用可能带来的正负面影响。思考与探究（P25）1．解析：基因工程可以生产人类需要的药物，如胰岛素、干扰素等。我们吃的某些食品如番茄、大豆等也可以是基因工程产品。农业生产中的抗虫棉、抗病毒烟草、抗除草剂大豆等都已进入商品化生产，上述产品有些是常规方法难以生产的或者生产成本过高。拓展阅读我国基因治疗癌症水平世界领先本报深圳10月22日电记者易运文今天从深圳市政府召开的新闻发布会上获悉：世界上首个基因治疗药物在中国领得“出生证”。由深圳市赛百诺基因技术有限公司研制开发的抗癌药——“重组人p53腺病毒注射液”，10月16日获得国家食品药品监督管理局颁发的新药证书。这标志着我国在基因治疗药物研制和产业化方面已达世界领先水平。据悉，目前在临床上使用“今又生”（Gendicine）已治疗了头颈部肿瘤等多种不同的肿瘤。临床试验结果表明，“今又生”使用安全、疗效显著，由于“今又生”属缺陷性重组腺病毒，在体内对细胞只发生一交性感染，不能繁殖，因此使用安全性高，腺病毒DNA不整合到人细胞基因组中，无长期毒性。据有关专家介绍，目前已知的104种肿瘤中至少有56种恶性肿瘤是因为p53发生突变引起的。p53是一种抑制肿瘤的基因，是细胞内关键的“看家基因”，可影响多种基因的表达，调节细胞生长，防止细胞癌变。高表达的p53蛋白质能有效刺激机体的特异性抗肿瘤免疫反应，杀伤肿瘤细胞。据了解，基因治疗是指以改变人的遗传物质为基础的生物治疗，因此基因治疗针对的是疾病的根源——异常的基因本身，在癌症、心血管病、遗传病和艾滋病等治疗方面有广泛的应用前景，但自1990年美国的第一个人体基因治疗试验以来，一直没有一种安全有效的基因治疗药物正式问世。在未来几十年中，以分子遗传学为基础的个体癌危险评估的有效性将提供更个体化的预防措施：当人们面临个人的危险评估与以人群为基础的危险评估相对立时，生活方式的改变比较容易实现。

事实上，生活方式的改变仅能预防某些肿瘤的发生，而目前不可能预测化学预防药物何时能成为可有药物。同时，分子遗传学更进一步的澄清以及新肿瘤标记物的出现等最直接的结果仅可能使危险状态下个体的忧虑增加，此类发展将最终导致治愈率的必善，但也可能使原发肿瘤定位不明的病例数大大增加。虽然要知道这些病人以后能否使用现有的细胞毒化学疗法治疗是很困难的，但在这种情况下，某种现实主义的乐观态度是正确的，即使不清楚基因治疗在未来是否能是药物发展的新的黄金时代。

经典的药物筛选将逐渐被抛弃，并将被合理设计以干扰特殊目标的小分子取代，这些特殊目标涉及信号转导、转录控制、有丝分裂的细胞凋亡、血管生成和转移发生。现在许多将成为合理的药物设计基础的相关基因已经被分离出来。虽然BcrAb1酪氨酸激酶抑制剂ST1571在治疗慢性骨髓性白血病（CML）方面取得了初步的结果，但研究人员目前正在证明该结果将是第一个非常有前途的实例。在患有CML时，第9和第22条染色体的平衡易位造成融合蛋白Bcr—Ab1活性酪氨酸激酶的一种组成。目前还不能肯定这类“更聪明”的药物是否将部或完全地区性取代传统的细胞毒药物。作者认为不会发生这种情况，但将会发生各种药理学方法的联合应用。例如细胞毒药物可能仍被用于肿瘤抑制，或者某些新药可能被用于对细胞毒药物有耐药性的肿瘤治疗。

预计到2020年每年可有2千万个新癌症病例，其中大多数在发展中国家。这些国家十分贫穷，无力支付蛋白酶抑制剂和艾滋病的三重治疗费用，这种情况可能很快便会在癌症和其他变性疾病中重新发生。考虑到世界经济和全球政治的状况，可以确信这个总是将与人类一起走向可预知的未来。二、五年高考回放1．［2006广东高考］下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（）A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因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．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析：基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,达到治疗的目的,并不是把缺陷基因诱变成正常基因;基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子做探针,利用DNA分子杂交的原理,鉴定被检测标本上的遗传信息,达到检测疾病的目的;基因探针具有专一性,一种基因探针只能检测水体中的一种相应的病毒;原核生物的基因与真核生物一样都为DNA,可以用于真核生物的遗传改良。2．［2006全国高考］玉米子粒的胚乳黄色（A）对白色（a）为显性，非糯（B）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型为：黄色非糯、白色糯。（1）请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4种子粒，表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1:1:1:1（用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述4种子粒，但比例接近9:3:3:1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答）。（2）如果上述白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂，其抗性基因位于叶绿体DNA上，那么，如何用这两种玉米亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？。（3）现有多株白色糯玉米，对其花粉进行射线处理后，在进行自交。另一些白色糯玉米植株，花粉不经射线处理，进行自交。结果，前者出现黄色糯子粒，后者全部结白色糯子粒。由此可推测，黄色子粒的出现是基因发生_______________的结果，其实质是射线诱发_______________的分子结构发生了改变。（4）离体培养，对获得的幼苗用_____________________进行处理，得到一批可育的植株，其染色体数为____________，这些植株均自交，所得子粒性状在同一植株上表现____________（一致、不一致），在植株群体中表现_______________（一致、不一致）。（5）采用基因工程技术改良上述玉米的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基因。该目的基因与作为_____________________的质粒组装成为重组DNA分子时，需要用________________________和连接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，所用的质粒通常具有________________________。将目的基因导入离体的玉米体细胞后，需要采用______________________________技术才能获得具有目的基因的玉米植株。解析：（1）先让纯合亲本进行杂交,得到Fl,再让Fl与隐性纯合子进行测交,可得到四种表现型的后代,且比例为1:1:1:1,Fl自交可得到表现型比例为9:3:3:1的后代,注意遗传图解要规范书写。（2）选择纯合的黄色非糯玉米作母本,白色糯玉米为父本进行杂交,得到杂合的F1,再以Fl为母本，白色糯玉米为父本进行杂交,就可获得符合要求的品种。（3）射线照射可以诱发基因突变,属可遗传变异。（4）花粉离体培养得到的单倍体用秋水仙素处理,可得到表现型不同的纯合子,自交不会发生性状分离。（5）基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,在这一过程中,常用带有标记基因的质粒作为运载体，目的是便于检测转基因是否成功,常用的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶。3．[2004北京高考]转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时，间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物，供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是（）A．维持棉田物种多样性B．减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度C．使食虫鸟有虫可食 D．维持棉田生态系统中的能量流动解析：考查自然选择对基因频率的影响。生物进化的过程实质是基因频率改变的过程,而基因频率的改变速度取决于环境变化的剧烈程度,环境变化越剧烈。基因频率变化越迅速。就本题而言,在大田种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植非转基因抗虫棉或其他植物,目的是保持现有环境与原来环境的少量相似性,以减缓因环境的剧烈变化对基因进行选择而引起基因频率变化的速度。4．［2002上海高考］为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，其水分利用率提高了20％。这项技术的遗传学原理是（）A、基因突变B、基因重组C、基因复制D、基因分离5．［2000山西高考］番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟的激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长。这种转基因番茄已于1993年在美国上市。请回答：（1）促进果实成熟的重要激