高中生物人教版現(xiàn)代生物科技專題專題1基因工程 專題1基因工程的應(yīng)用

專題1基因工程基因工程的應(yīng)用1．下列關(guān)于基因工程成果的概述，不正確的是()A．醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷治療疾病B．在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物C．在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物D．在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)污染環(huán)境的凈化解析：基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用，主要是用于生產(chǎn)藥物，基因治療現(xiàn)在處于臨床試驗(yàn)階段。答案：A2．利用基因工程技術(shù)將生長(zhǎng)激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)，轉(zhuǎn)基因綿羊生長(zhǎng)速率比一般的綿羊提高30%，體型大50%，在基因操作過(guò)程中生長(zhǎng)激素基因的受體細(xì)胞最好采用()A．乳腺細(xì)胞 B．體細(xì)胞C．受精卵 D．精巢解析：轉(zhuǎn)基因羊全身所有的組織細(xì)胞均來(lái)自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，且受精卵體積較大，容易操作，也能保證發(fā)育成的個(gè)體的所有細(xì)胞都含有生長(zhǎng)激素基因，故正確答案為C。答案：C3．下列不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是()A．干擾素 B．白細(xì)胞介素C．青霉素 D．乙肝疫苗解析：青霉素是青霉菌產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，高產(chǎn)青霉素菌株的獲得是通過(guò)人工誘變育種實(shí)現(xiàn)的。答案：C4．近年來(lái)基因工程的發(fā)展非常迅速，科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)行遺傳病的診斷和治療。下列做法不正確的是()A．用DNA探針檢測(cè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥B．用DNA探針檢測(cè)病毒性肝炎C．用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥D．用基因替換的方法治療21三體綜合征解析：基因工程是基因水平上的現(xiàn)代生物技術(shù)，21三體綜合征是染色體異常遺傳病，是患者第21號(hào)染色體比正常人多了一條，無(wú)法從基因水平上治療。答案：D5．我省有大量的鹽堿地，科學(xué)家利用耐鹽堿植物中的耐鹽基因，培育出了耐鹽水稻新品系。下圖是培育過(guò)程簡(jiǎn)圖，請(qǐng)回答下面的問(wèn)題。(1)目的基因的獲取需要____________________酶，階段Ⅰ的核心是______________________________________________________。(2)為保證耐鹽基因的正常轉(zhuǎn)錄，b上耐鹽基因的兩端應(yīng)含有________________，將b導(dǎo)入c常用________法。(3)對(duì)耐鹽基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)分別采用___________、________________技術(shù)。(4)階段Ⅱ的核心過(guò)程是__________________________，由耐鹽水稻細(xì)胞培育成了耐鹽水稻植株，說(shuō)明植物細(xì)胞具有____________。解析：(1)獲取目的基因需限制性內(nèi)切酶；階段Ⅰ的核心是構(gòu)建基因表達(dá)載體。(2)為保證耐鹽基因的正常轉(zhuǎn)錄，表達(dá)載體中目的基因的首端應(yīng)有啟動(dòng)子，尾端應(yīng)有終止子；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法或基因槍法，對(duì)于單子葉植物常用后者。(3)轉(zhuǎn)錄檢測(cè)常用核酸分子雜交法；表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)常用抗原—抗體雜交法。(4)階段Ⅱ的核心過(guò)程是脫分化、再分化，由耐鹽水稻細(xì)胞培育成耐鹽植株充分證明了植物細(xì)胞具有全能性。答案：(1)限制性核酸內(nèi)切(限制)構(gòu)建耐鹽基因(基因)表達(dá)載體(2)啟動(dòng)子、終止子基因槍(或農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化)(3)分子雜交抗原—抗體雜交(4)脫分化和再分化全能性A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1．下列屬于基因工程技術(shù)培養(yǎng)的新品種的是()A．耐寒的小黑麥B．抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉C．太空椒D．試管牛解析：耐寒的小黑麥?zhǔn)嵌啾扼w育種，原理是染色體變異，A項(xiàng)錯(cuò)誤；抗蟲棉是基因工程育種，目的基因是蘇云桿菌的抗蟲基因，B項(xiàng)正確；太空椒是誘變育種，原理是基因突變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；試管牛是胚胎工程育種，涉及體外受精和早期胚胎發(fā)育、胚胎移植，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B2．科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關(guān)敘述中正確的是()①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái)③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供依據(jù)④受精卵是理想的受體A．①②③④ B．①③④C．②③④ D．①②④解析：基因工程可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，從而定向改造生物的性狀；DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對(duì)，而是磷酸二酯鍵；由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)的mRNA中核苷酸序列，進(jìn)而可推測(cè)相應(yīng)基因中核苷酸排序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容易發(fā)育為一個(gè)完整生物個(gè)體。答案：B3．“黃金大米”是將胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶的基因?qū)氲剿炯?xì)胞中而制備成功的。一般地說(shuō)，制備“黃金大米”植株的過(guò)程中，不需要使用下列中的()A．限制性核酸內(nèi)切酶 B．纖維素酶C．DNA連接酶 D．DNA聚合酶解析：獲取目的基因和構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)都需要使用限制性核酸內(nèi)切酶；采用基因工程技術(shù)培育“黃金大米”植株的過(guò)程中不需要使用纖維素酶；構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要使用DNA連接酶；基因在受體細(xì)胞中復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶。答案：B4．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說(shuō)法正確的是()A．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性C．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲D．抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會(huì)變異解析：抗病毒轉(zhuǎn)基因植物只抵抗某些病毒，不是抵抗所有病毒，也不可以抗蟲?；蛟趥鬟f的過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生變異。答案：B5．關(guān)于應(yīng)用基因工程治療人類遺傳病的敘述，不正確的是()A．基因治療可以有效地改善患者的生理狀況，其操作對(duì)象是基因B．進(jìn)行基因治療時(shí)，基因的受體細(xì)胞是受精卵C．基因治療并不是對(duì)患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因改造D．基因治療時(shí)可只對(duì)患者部分細(xì)胞輸入正?；蚪馕觯夯蛑委熓抢没蚬こ虒⒔】档耐庠椿?qū)氲接谢蛉毕莸募?xì)胞中，其操作對(duì)象是基因，一般用的受體細(xì)胞是淋巴細(xì)胞或者臍帶血細(xì)胞。答案：B6．在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)A過(guò)程需要的酶有___________________________________。(2)B過(guò)程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為載體必須具備的兩個(gè)條件是_____________________________________________________。(3)C過(guò)程的培養(yǎng)基除含有必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必須加入_______________________________________________。(4)如果利用DNA分子雜交原理對(duì)再生植株進(jìn)行檢測(cè)，D過(guò)程應(yīng)該用____________________________________________作為探針。(5)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株的卡那霉素抗性基因的傳遞符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。①將轉(zhuǎn)基因植株與________________雜交，其后代中抗卡那霉素型與卡那霉素敏感型的數(shù)量比為1∶1。②若該轉(zhuǎn)基因植株自交，則其后代中抗卡那霉素型與卡那霉素敏感型的數(shù)量比為_(kāi)_________。解析：(1)A過(guò)程為目的基因與載體相結(jié)合的過(guò)程，需要同一種限制酶和DNA連接酶。(2)B過(guò)程為目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過(guò)程，目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞需檢測(cè)標(biāo)記基因，在培養(yǎng)過(guò)程中，質(zhì)粒能進(jìn)行復(fù)制并能穩(wěn)定保存。(3)過(guò)程中加入卡那霉素對(duì)含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞進(jìn)行選擇。(4)D過(guò)程用含放射性同位素標(biāo)記的抗蟲基因作探針檢驗(yàn)植株中是否含有抗蟲基因。(5)①轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于雜合子，與非轉(zhuǎn)基因植株雜交，后代兩種性狀個(gè)體比例為1∶1；②轉(zhuǎn)基因植株自交，后代兩種性狀個(gè)體比例為3∶1。答案：(1)限制酶和DNA連接酶(2)具有標(biāo)記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素標(biāo)記的抗蟲基因(5)①非轉(zhuǎn)基因植株②3∶1B級(jí)能力訓(xùn)練7．科學(xué)家將螢火蟲的熒光基因分離出來(lái)，轉(zhuǎn)移到煙草的細(xì)胞中，成功得到了能夠發(fā)出熒光的煙草植株。這一實(shí)驗(yàn)的成功說(shuō)明()A．螢火蟲和煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相同B．螢火蟲和煙草的基因相同C．螢火蟲和煙草的遺傳信息相同D．螢火蟲和煙草共用一套密碼子解析：螢火蟲是動(dòng)物，而煙草是植物，兩者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似，而不是完全相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；螢火蟲和煙草的基因結(jié)構(gòu)相同，但基因中的遺傳信息不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；螢火蟲和煙草的遺傳信息不同，C項(xiàng)錯(cuò)誤；螢火蟲和煙草共用一套密碼子，因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)，D項(xiàng)正確。答案：D8．在實(shí)驗(yàn)室里用四環(huán)素培育轉(zhuǎn)基因的雄性蚊子，這些蚊子與雌性蚊子交配的后代也需要四環(huán)素才能生存，但實(shí)質(zhì)上不可能找到，于是會(huì)慢慢死去。該技術(shù)有望減少登革熱等疾病的發(fā)生。下列關(guān)于該技術(shù)說(shuō)法正確的是()A．轉(zhuǎn)基因技術(shù)能定向改變蚊子的基因，屬于基因突變B．該轉(zhuǎn)基因蚊子屬于新的物種C．需要四環(huán)素才能生存這一特性是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果D．該技術(shù)的其中一個(gè)環(huán)節(jié)是構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要用到限制酶和DNA聚合酶解析：轉(zhuǎn)基因技術(shù)能定向改變蚊子的基因，屬于基因重組，A項(xiàng)錯(cuò)誤。該轉(zhuǎn)基因蚊子具有新的基因，但仍能與雌性蚊子交配產(chǎn)生后代，沒(méi)有出現(xiàn)生殖隔離，所以不屬于新的物種，B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于產(chǎn)生的后代需要四環(huán)素才能生存，說(shuō)明這一特性是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，C項(xiàng)正確。該技術(shù)的其中一個(gè)環(huán)節(jié)是構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要用到限制酶和DNA連接酶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C9．草甘膦是一種低毒性的廣譜除草劑，能非特異性侵入并殺死所有的植物。為避免被草甘膦殺死，科學(xué)家將細(xì)菌的EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)轉(zhuǎn)入小麥，提高其對(duì)草甘膦的耐受性。以下說(shuō)法正確的是()A．EPSPS基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA的兩條鏈同時(shí)作為模板，提高轉(zhuǎn)錄效率B．EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細(xì)胞后，抗蟲性狀可隨傳粉受精過(guò)程遺傳C．可用抗原—抗體雜交的方法檢測(cè)細(xì)胞中是否有EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物D．利用Ti質(zhì)粒將EPSPS基因整合到小麥染色體上時(shí)需要DNA聚合酶解析：EPSPS基因轉(zhuǎn)錄時(shí)以DNA分子的一條鏈為模板，A項(xiàng)錯(cuò)誤；EPSPS基因?qū)胄←溔~肉細(xì)胞后，培育的植株在減數(shù)分裂過(guò)程中產(chǎn)生的配子不一定含有EPSPS基因，B項(xiàng)錯(cuò)誤；EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，所以可用抗原—抗體雜交的方法檢測(cè)細(xì)胞中是否有EPSPS基因的表達(dá)產(chǎn)物，C項(xiàng)正確；利用Ti質(zhì)粒將EPSPS基因整合到小麥染色體上時(shí)需要DNA連接酶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：C10．科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎的基因，并以質(zhì)粒為載體，采用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．質(zhì)粒是最常用的載體之一，它僅存在于原核細(xì)胞中B．將抗枯萎基因連接到質(zhì)粒上，用到的工具酶僅是DNA連接酶C．用葉肉細(xì)胞作為受體細(xì)胞培育出的植株不能表現(xiàn)出抗枯萎性狀D．通過(guò)該方法獲得的抗病金茶花，產(chǎn)生的配子不一定含抗病基因解析：質(zhì)粒除了存在于細(xì)菌等原核細(xì)胞中外，真核細(xì)胞中也有可能存在；基因工程的操作中需要多種酶的參與；植物體細(xì)胞全能性易于表達(dá)；在轉(zhuǎn)基因操作中，目的基因可能只轉(zhuǎn)入同源染色體中的一條，所以形成的配子可能不含有目的基因。答案：D11．腺苷脫氨酶(ADA)基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對(duì)患者采用基因治療的方法是：取出患者的白細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)轉(zhuǎn)入正常ADA基因，再將這些白細(xì)胞注入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)，能正常生活。下列有關(guān)敘述正確的是()A．正常ADA基因替換了患者的缺陷基因B．正常ADA基因通過(guò)控制ADA的合成來(lái)影響免疫功能C．正常ADA基因可遺傳給后代D．ADA基因缺陷癥屬于獲得性免疫缺陷病解析：基因治療是將正常的基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA來(lái)影響免疫功能；ADA基因缺陷癥是先天性免疫缺陷病。答案：B12．21世紀(jì)被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì)，目前基因芯片可以在很短的時(shí)間內(nèi)觀察到病變細(xì)胞，并分析出是因哪個(gè)基因變異而引起的疾病。以下與基因芯片有關(guān)的敘述中，不正確的是()A．利用基因芯片可以進(jìn)行基因鑒定B．利用基因芯片可以改造變異基因C．利用基因芯片可以檢測(cè)變異基因D．基因芯片技術(shù)能識(shí)別堿基序列解析：基因芯片只是利用DNA分子雜交原理，進(jìn)行遺傳信息的鑒定，不能用于改造變異基因。答案：B13．基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來(lái)的，并依賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展利用。基因工程的基本操作流程如下圖所示，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)圖中A是___________；在基因工程中，需要在___________的作用下才能完成剪接過(guò)程。(2)在上述基因工程的操作過(guò)程中，可以遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有__________(用圖中序號(hào)表示)。(3)不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平上分析，主要理論依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________，這也說(shuō)明了生物共用一套____________。(4)科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法將該基因?qū)虢鸩杌ㄈ~片細(xì)胞的染色體DNA上，經(jīng)培養(yǎng)長(zhǎng)成的植株具備了抗病性，這說(shuō)明_____________________________________________________________________________________________________________。如果把該基因?qū)肴~綠體DNA中，將來(lái)產(chǎn)生的配子中______(填“一定”或“不一定”)含有抗病基因。答案：(1)載體限制酶和DNA連接酶(2)①②④(3)不同生物的DNA空間結(jié)構(gòu)、基本組成相同遺傳密碼子(4)目的基因表達(dá)成功不一定14．番茄營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們喜愛(ài)的一類果蔬。但普通番茄細(xì)胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細(xì)胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細(xì)胞壁，使番茄軟化，不耐儲(chǔ)藏。為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學(xué)家們通過(guò)基因工程技術(shù)，培育出了抗軟化、保鮮時(shí)間長(zhǎng)的番茄新品種。操作流程如圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)過(guò)程①需要的工具酶有_____________________