生物（人教版选修3）练习1.3基因工程的应用

专题一1.31．下列实践与基因工程无关的是()A．选择“工程菌”来生产胰岛素B．培育转基因抗虫棉C．人工诱导多倍体D．利用DNA探针检测饮用水是否含有病毒解析：人工诱导多倍体是用秋水仙素或低温等条件诱发染色体变异。答案：C2．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。“转基因动物”是指()A．提供基因的动物B．基因组中增加外源基因的动物C．能产生白蛋白的动物D．能表达基因信息的动物解析：转基因生物是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的能将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。题中的转基因牛携带有外源的白蛋白基因。答案：B3．下列关于基因工程的应用，说法正确的是()A．我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的B．可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C．抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D．提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关解析：转基因抗虫棉转入了Bt毒蛋白基因。可用于转基因抗虫植物的基因，另外还有淀粉酶抑制剂基因等。提高作物抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因有关。抗真菌转基因植物，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。答案：C4．北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：因为一种氨基酸可能对应多种密码子、真核生物体内的基因含有内含子等因素，导致逆转录合成的目的基因与原基因有较大的差异，所以人工合成的目的基因不能用于比目鱼基因组测序，A选项错误；抗冻蛋白的11个氨基酸的重复序列重复次数越多，抗冻能力越强，并不是抗冻基因的编码区重复次数越多抗冻能力越强，抗冻基因编码区依次相连形成的新基因已不是原来的抗冻基因，因此不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，B选项正确；农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的最常用方法，不是为了筛选含有标记基因的质粒，C选项错误；应用DNA探针技术，可以检测转基因植物中目的基因的存在，但不能完成对目的基因表达的检测，D选项错误。答案：B5．将从某细菌中获得的抗虫基因转移到玉米中，可培育出抗虫玉米新品种。下图为转基因玉米的培育过程。(1)基因表达载体必须具备______、目的基因、________、终止子。获取目的基因除了图中的途径外，还可以从______直接获取。(2)构建具有抗虫基因的表达载体时，不能使用图中的______酶进行切割，原因是____________________。应选择图中______酶切割质粒和目的基因，可采用______将重组质粒导入玉米细胞。解析：(1)基因表达载体需具备启动子、目的基因、标记基因和终止子。(2)因为目的基因和标记基因中都存在SmaⅠ酶的识别位点，故不能使用SmaⅠ酶进行切割，否则目的基因和标记基因都会受到破坏。采用BamHⅠ和HindⅢ酶同时切割质粒和目的基因，因玉米是单子叶植物，故将重组质粒导入其细胞采用基因枪法。答案：(1)启动子标记基因基因文库(2)SmaⅠ目的基因和标记基因会受到破坏BamHⅠ和HindⅢ基因枪法(时间：30分钟满分：50分)知识点及角度难易度及题号基础中档稍难植物基因工程84动物基因工程2、3、7基因工程与药物及其他应用1、5、9610一、选择题(每小题4分，共32分)1．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：C2．要彻底治疗白化病必须采用()A．基因治疗 B．医学手术C．射线照射 D．一般药物解析：白化病是由于基因突变引起的遗传病，所以要彻底治疗白化病必须采用基因治疗。答案：A3．盐害是全球水稻减产的重要原因之一，中国水稻研究所等单位的专家通过农杆菌中的质粒将CMO基因、BADH基因、mtld基因、gutD基因和SAMDC基因5个耐盐基因导入水稻，获得了一批耐盐转基因植株。下列有关耐盐转基因水稻培育的分析正确的是()A．该基因工程涉及多个目的基因，多种载体B．该基因工程所需的限制性核酸内切酶可能有多种C．只要目的基因进入水稻细胞，水稻就会表现出抗盐性状D．可通过将水稻种植到有农杆菌的土壤中观察目的基因是否表达解析：该基因工程涉及多个目的基因，但运载体只是质粒；目的基因进入水稻细胞，水稻也未必会表现出抗盐性状；目的基因是否表达需通过检测目的基因产物予以确认。答案：B4．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转移到优质油菜里，培育出抗虫的转基因油菜品种。根据以上信息，下列叙述正确的是()A．Bt毒蛋白基因的化学成分是蛋白质B．Bt毒蛋白基因中会有菜青虫的遗传物质C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物解析：转基因油菜抗虫性状的出现，是由于通过转基因技术导入的外源Bt毒蛋白基因在油菜体内表达的缘故。Bt毒蛋白基因为双链的DNA片段，来自原核生物，其中不含有菜青虫的遗传物质。Bt毒蛋白基因表达产生的蛋白质是高分子有机化合物。答案：C5．“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，使同种不同株系的菌类杂交，得到的新细胞株系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解析：在基因工程中，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系称为工程菌。答案：C6．干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每300升人血中只能提取1mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图所示从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是()A．个体间的杂交 B．基因工程C．细胞融合 D．器官移植解析：从图中可以看出整个过程为：将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程。答案：B7.下列关于基因工程的叙述，错误的是()A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析：载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但由于它和目的基因是相互独立的，并不能促进目的基因的表达。答案：D8．金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，通过如图所示的方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种。下列相关叙述正确的是()A．图中①②在基因工程中依次叫做基因表达载体、目的基因B．形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶C．由④培育至⑤的过程中，依次经历了脱分化、再分化过程D．抗枯萎病这一性状，后代能稳定遗传解析：本题考查基因工程的工具和操作步骤。图中①②分别是质粒、目的基因，故A错误；形成③的操作中使用的酶有限制酶、DNA连接酶，没有DNA聚合酶，故B错误；由④培育至⑤的过程属于植物组织培养，依次经历了脱分化和再分化过程，故C正确；通过有性生殖产生的后代可能会发生性状分离，故抗枯萎病这一性状在后代中不一定能稳定遗传，故D错误。答案：C二、非选择题(每小题9分，共18分)9．(2016·全国乙卷)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是__________________；并且____________和____________的细胞也是不能区分的，其原因是__________________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于________。解析：(1)质粒作为载体，应具备的基本条件有：有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中；在受体细胞中能自我复制，或能整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制；有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；等等。(2)在培养基中加入氨苄青霉素进行筛选，其中未被转化的大肠杆菌和仅含环状目的基因的大肠杆菌，因不含氨苄青霉素抗性基因而都不能在此培养基上存活，二者不能区分。含有质粒载体的大肠杆菌和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌中都含有氨苄青霉素抗性基因，都能在此培养基上存活，二者也不能区分。若要将含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌进一步筛选出来，还需要使用含有四环素的固体培养基。(3)某些噬菌体经改造后作为载体，导入受体细胞后，其DNA复制所需的原料来自于受体细胞。答案：(1)能自我复制、具有标记基因(答出两点即可)(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞10．(2017·全国卷Ⅰ)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题：(1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是___________________________________________________________________。(2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用_______作为载体，其原因是____________________________________________________________。(3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。因为与家蚕相比，大肠杆菌具有________(答出两点即可)等优点。(4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。(5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________。解析：(1)人是真核生物，从人的基因组文库中获得的基因A有内含子，而受体细胞大肠杆菌是原核生物，原核生物基因中没有内含子，相应的就没有切除内含子对应的RNA序列的机制，故无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是专一性侵染细菌的病毒，以细菌为宿主细胞，而昆虫病毒侵染的是昆虫，以昆虫为宿主细胞。家蚕属于昆虫，故应选用昆虫病毒作为载体。(3)与家蚕相比，大肠杆菌具有繁殖快、容易培养等优点，故要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体。(4)检测基