高中生物 第一单元 生物技术与生物工程 第一章 基因工程和蛋白质工程 1.1.2 基因工程的应用规范训练 中图3

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精PAGE1学必求其心得，业必贵于专精PAGE第二节基因工程的应用（时间：30分钟满分：50分）考查知识点及角度难度及题号基础中档稍难基因工程在农业上的应用1、25、67基因工程在医学上的应用3、48一、选择题(共5小题,每小题4分，共20分）1．人们将苏云金杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成为抗虫棉,这个过程中所利用的主要原理是 (）。A．基因突变DNA→RNA→蛋白质B．基因重组DNA→RNA→蛋白质C．基因工程DNA→RNA→蛋白质D．染色体变异DNA→RNA→蛋白质解析将苏云金杆菌的抗虫基因导入棉花细胞中，通过DNA复制、转录、翻译合成特定的蛋白质,表现出特定的性状.此题易错选C。基因工程是一种技术手段，而不是生物学原理，抗虫棉的培育利用的是基因工程这一技术手段使基因发生重组。答案B2．目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是 ()。A．苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B．抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法,使抗虫性状遗传下去C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D．转基因抗虫棉经过种植，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫解析A项错误：目的基因导入植物细胞的方法包括农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。质粒不能直接进入植物细胞内起基因表达载体的作用；B项错误：抗虫基因导入棉花叶肉细胞中，并插入到植物细胞中染色体的DNA上，然后以此细胞进行植物组织培养，得到抗虫棉，才能使目的基因的遗传特性得以表达,但通过有性生殖，该性状一般不能稳定遗传;D项错误：棉铃虫抗性的产生与抗虫棉的种植有关；C项正确：标记基因的作用就是鉴别体细胞中是否含有目的基因。答案C3．下列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,基因的受体细胞都是受精卵C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因解析动物基因工程操作的受体细胞一般为受精卵，但基因治疗时,不需对全部体细胞发挥作用，受体细胞不是受精卵，而是部分体细胞。基因治疗不对缺陷基因的改造，而是用正常基因导入，从功能上“覆盖"缺陷基因。答案B4．治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是 (）.A．口服化学药物B．注射化学药物C．利用辐射或药物诱发致病基因突变D．采取基因疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响解析遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，用正常的目的基因去纠正或弥补缺陷基因，这是基因治疗。虽然辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的基因，但在一般情况下,突变大多是有害的，很可能引起另一种新的疾病。A、B选项只能治标,不能治本。答案D5．转基因技术在植物品种改良方面应用广泛，其中一项基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是 （).A．提高光合作用效率 B．延长果实的贮藏期C．培育新作物品种 D．提高植物的抗性解析光合作用是植物利用光能将CO2和H2O合成可以贮存能量的有机物。改造CO2固定酶，其目的是为了提高光合作用效率。答案A二、非选择题(共3小题，共30分)6．（10分)金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据下图回答问题.（1）将②连接到①上并形成③，常用到的酶有___________________________.(2)经检测,被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经________.欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是________________，依据的理论基础是______________________________.（3)通过转基因方法获得的抗病金茶花,将来产生的配子中是否一定含有抗病基因？________。解析本题一方面考查了基因工程技术,另一方面又考查了细胞工程技术（植物的组织培养)。①为细菌的质粒,质粒是基因工程最常用的载体；②为目的基因(或抗病基因），注意：切割质粒和目的基因使之露出相同黏性末端的酶、一般是同一种限制性内切酶；③为重组后的质粒，此时的质粒已经含有目的基因；④为转基因植物。然后分别解答题中的问题：(1)基因工程中常用的工具酶为限制性内切酶和DNA连接酶。（2)茶花叶片细胞抗病性的出现，说明抗病基因在茶花细胞中已经表达。在植物的繁殖方式当中，植物组织培养具有快速、大量繁殖、保持亲本一切性状的特点。（3）此题要根据减数分裂过程分析，最终形成的配子中不一定都含有抗病基因。答案(1)限制性内切酶和DNA连接酶(2)表达植物组织培养植物细胞的全能性(3）不一定7．（12分）天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用.研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精.请回答下列问题。(1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是____________,用________将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子________,以完成工程菌的构建.(2)若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌,可采用的检测方法是_______;若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用________检测。（3)将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈,请解释该现象发生的原因。________________________________________________________________。解析本题考查了与基因工程相关的知识。将基因切割下来的工具是限制酶，将基因与载体结合在一起的是DNA连接酶。基因工程的基本流程是:目的基因的获得、重组载体的构建、重组载体的导入和筛选、目的基因的表达与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平的检测,如用DNA分子杂交技术来检测基因或对应的mRNA，用抗原－抗体杂交来检测蛋白质,也包括个体生物学水平的鉴定。淀粉在工程菌分泌的淀粉酶的作用下被分解，加入碘液后，因工程菌周围无淀粉而不变蓝,故出现透明圈。答案（1）限制性核酸内切酶DNA连接酶导入酿酒酵母菌（2）DNA分子杂交技术抗原—抗体杂交技术（3)这说明淀粉酶基因已成功导入工程菌并能够稳定地表达淀粉酶8．(8分)科学家们对一位因缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗，其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中，再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内，经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。(1）基因治疗是把健康________导入有________的细胞中，以达到治疗疾病的目的。（2）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的________。此基因工程中的目的基因是________，目的基因的受体细胞是________。(3）将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常，是由于淋巴细胞中能合成________。（4）下图甲所示的方法是从________的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用________的方法人工合成基因.解析该题主要考查了基因治疗的步骤及提取目的基因的方法。图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段，然后将片段通过载体转入到不同的受体细胞，从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板，逆转录成互补的单