高中生物 专题1 基因工程 1.4 基因工程的应用课后课时精练 新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PAGEPAGE7学必求其心得，业必贵于专精专题1基因工程1.4基因工程的应用一、选择题1．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．延长果实的储藏期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：A2．2013·大纲全国卷]下列实践活动包含基因工程技术的是(）A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆解析：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性,从而创造出符合人们需求的新的生物类型和生物产品.水稻F1花药离体培养和染色体加倍，获得基因纯合的新品种属于单倍体育种技术，抗虫小麦与矮秆小麦杂交得到抗虫矮秆小麦属于杂交育种；用射线照射大豆使其基因结构改变,获得变异的大豆属于诱变育种，A、B、D三项都不涉及基因工程技术.答案：C3．2012·浙江高考］天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是（）A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因BB．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因BC．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞解析：可以利用mRNA经逆转录合成目的基因后再进一步扩增获得大量的目的基因，A项正确；因为开蓝色花的矮牵牛中基因B的序列是已知的,所以该目的基因宜采用化学方法合成或用聚合酶链式反应（PCR）扩增,当目的基因的核苷酸序列是未知的情况下，才选择从建立的包括目的基因的基因文库中获取，B项错误；目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞,且需要DNA连接酶缝合，C、D两项错误。答案：A4．“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的细胞株系D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类解析：“工程菌”的形成有三个特点：①运用的是基因工程方法；②菌系表达的是外源目的基因，而非菌系自身的基因；③利用的是菌类高效表达基因的能力.答案：C5．2012·四川高考]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．大肠杆菌细胞与生长激素合成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体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解旋酶和DNA连接酶解析：利用基因工程生产人生长激素是将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因,导入大肠杆菌细胞内,生产人的生长激素。大肠杆菌是原核生物，只具有核糖体一种细胞器，A项错误；大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异是因为遗传物质改变引起的,属于可遗传的变异，B项正确;质粒是环状的DNA分子，不含有尿嘧啶，C项错误；基因转录需要RNA聚合酶，转录产物为信使RNA，D项错误。答案：B6．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A．单倍体育种 B．杂交育种C．基因工程育种 D．多倍体育种解析：要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基因工程技术才能实现。答案：C7．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资料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,而且操作过程不受亲缘关系远近的制约，即克服远缘杂交不亲合的障碍。在基因工程操作程序中，所用的DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是目的基因与载体的DNA两条链的骨架，即核苷酸与磷酸的连接，也就是说，DNA连接酶只能催化断开的DNA双链重新形成磷酸二酯键。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列顺序,从而可以用化学合成方法人工合成目的基因。转基因羊的乳腺细胞及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，而受精卵体积较大,操作较容易，也能保障发育成的个体的所有细胞都含有外源基因。答案:B8．采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊。但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。下列有关叙述正确的是（)A.如果人凝血因子基因的核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得该目的基因B.人体细胞中凝血因子基因进入羊受精卵后,其传递和表达不再遵循中心法则C。在该转基因羊体内,人凝血因子基因存在于乳腺细胞内，而不存在于其他体细胞内D.人凝血因子基因开始转录后,DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA解析：人体细胞中的凝血因子基因进入羊受精卵后,其传递和表达仍然遵循中心法则；目的基因导入受体细胞后，与受体细胞的基因组整合，随受体细胞的复制而复制，由于体细胞都是来自同一个受体细胞——导入目的基因的受精卵，故乳腺细胞和其他体细胞都含有相同的基因，即都含有人的凝血因子基因，只是在乳腺细胞中的人凝血因子基因得以选择性表达；DNA聚合酶用于DNA的复制，在转录过程中起作用的是RNA聚合酶。答案：A9．科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a,通过基因工程的方法,将a转到马铃薯中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及()A．目的基因进入受体细胞后，随着马铃薯的DNA分子的复制而复制并传给子代细胞B．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代谢途径C．目的基因不需要整合到马铃薯的DNA分子中D．目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞解析：植物基因工程中，导入的外源基因需整合到受体细胞的染色体中才能稳定遗传给下一代。答案:A10．2013·江苏高考]下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是（）A．我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度B．国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害C．开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提D．目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上解析：本题考查了转基因生物安全性的有关知识。目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性两个方面；因对转基因生物的安全性还处于争论阶段,故不可能在转基因食品标签上警示性注明可能的危害；但我国已对转基因食品和农产品强制实施了产品标识制度，以维护消费者对转基因产品的知情权和选择权；开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提.答案:B11．2013·广东高考］从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是()A．合成编码目的肽的DNA片段B．构建含目的肽DNA片段的表达载体C．依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽D．筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽解析：由题中信息“在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物”可推知本题考查蛋白质工程的相关知识。根据蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因），可推知答案为C。答案：C12．2012·江苏高考］下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是（)A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B．转基因作物被动物食用后,目的基因会转入动物体细胞中C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物解析：本题主要考查转基因生物安全性的相关问题，种植转基因作物时为了避免基因污染，应与传统农业种植区隔离，故A对;转基因作物被动物食用后，目的基因会被动物消化，不会转入动物体细胞中，故B错；转基因植物有可能将基因扩散至野生植物中,从而影响野生植物的遗传多样性，故C对；转基因植物的目的基因可被微生物利用，故D对。答案：B13．提高农作物抗盐碱和抗干旱能力的目的基因是（)A．抗除草剂基因B．调节细胞渗透压的基因C．抗冻蛋白基因D．Bt毒蛋白基因解析：由于盐碱和干旱对农作物的危害与细胞内渗透压调节有关，所以可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高农作物抗盐碱和抗干旱的能力.答案：B14．用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（）①将毒素蛋白注射到棉花的受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉花的受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组导入细菌，用该细菌感染棉花体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，注射到棉花子房中,并进入受精卵A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：含有目的基因的DNA片段无论采用何种方法导入受体细胞，均需与载体结合并与相关组件一起构建成表达载体，才能在导入受体细胞后稳定维持和正确表达。答案：C15．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：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。基因治疗不是对缺陷基因的改造，而是将正常基因导入，从功能上“覆盖"缺陷基因。答案:B二、非选择题16．2014·课标全国卷Ⅰ]植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题：(1）理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库中含有生物的________基因。（2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。（3）将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。（4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了________________（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。解析：本题主要考查基因工程和遗传规律等相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理并做出合理判断的能力。(1)基因组文库包含某种生物的所有基因，而cDNA文库包含某种生物的部分基因。（2)植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若要从植物甲中获得耐旱基因，首先应建立该植物的基因组文库,然后再从中筛选出所需的耐旱基因。（3)从植物甲中获得该耐旱基因后，通常采用农杆菌转化法,将该耐旱基因导入植物乙的体细胞中,经过植物组织培养得到再生植株。若要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的表达产物，如果检测结果为阳性,说明该耐旱基因已经翻译成相应的蛋白质.此后还需要进行个体生物学水平的检测，即在田间试验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4）由用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱和不耐旱植株的数量比为3∶1，符合基因的分离定律，可知得到的二倍体转基因耐旱植株为杂合子，因此可推测该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上.答案:（1)全部部分（2)筛选(3）乙表达产物耐旱性（4)同源染色体的一条上17．2012·海南高考］已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产,乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内,使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题：(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的________序列，据此可利用________方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用________和________方法。（2）在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需要使用________酶和________酶。（3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗________的危害.(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子________（填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。解析：本题考查抗虫作物培育过程的相关知识。（1)获取目的基因的方法主要有基因文库获取法、PCR技术扩增法和人工化学合成法三种。已知丙种蛋白质氨基酸序列，可通过推测丙种蛋白质的基因序列,然后利用化学方法人工合成丙种蛋白质基因。（2）在构建重组质粒的过程中,需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶,前者能识别特定的核苷酸序列，使每条链特定部位的核苷酸之间的磷酸二酯键断开形成黏性末端，被喻为“分子手术刀”；后者能使两个带有相同黏性末端的DNA片段连接起来,被称为“分子针线”。（3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共同培养，可筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织,而后培养出含有丙种蛋白质的抗乙种昆虫的植株。（4）若只用重组质粒感染甲种农作物叶片伤口，可在叶片组织中筛选出含丙种蛋白质的细胞，由于该重组质粒感染的是体细胞，故该植株的种子中不含有丙种蛋白