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基因工程的應用

專題1基因工程基因工程的應用1．下列關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．在農業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質優(yōu)良和具有抗逆性的農作物C．在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型大、品質優(yōu)良的動物D．在環(huán)境保護方面主要用于環(huán)境監(jiān)測和對污染環(huán)境的凈化解析：基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應用，主要是用于生產(chǎn)藥物，基因治療現(xiàn)在處于臨床試驗階段。答案：A2．利用基因工程技術將生長激素基因導入綿羊體內，轉基因綿羊生長速率比一般的綿羊提高30%，體型大50%，在基因操作過程中生長激素基因的受體細胞最好采用()A．乳腺細胞 B．體細胞C．受精卵 D．精巢解析：轉基因羊全身所有的組織細胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質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)育成的個體的所有細胞都含有生長激素基因，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人工誘變育種實現(xiàn)的。答案：C4．近年來基因工程的發(fā)展非常迅速，科學家可以用DNA探針和外源基因導入的方法進行遺傳病的診斷和治療。下列做法不正確的是()A．用DNA探針檢測鐮刀型細胞貧血癥B．用DNA探針檢測病毒性肝炎C．用導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，21三體綜合征是染色體異常遺傳病，是患者第21號染色體比正常人多了一條，無法從基因水平上治療。答案：D5．我省有大量的鹽堿地，科學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。下圖是培育過程簡圖，請回答下面的問題。(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錄，b上耐鹽基因的兩端應含有________________，將b導入c常用________法。(3)對耐鹽基因轉錄和表達產(chǎn)物的檢測分別采用___________、________________技術。(4)階段Ⅱ的核心過程是__________________________，由耐鹽水稻細胞培育成了耐鹽水稻植株，說明植物細胞具有____________。解析：(1)獲取目的基因需限制性內切酶；階段Ⅰ的核心是構建基因表達載體。(2)為保證耐鹽基因的正常轉錄，表達載體中目的基因的首端應有啟動子，尾端應有終止子；將目的基因導入受體細胞常用農桿菌轉化法或基因槍法，對于單子葉植物常用后者。(3)轉錄檢測常用核酸分子雜交法；表達產(chǎn)物的檢測常用抗原—抗體雜交法。(4)階段Ⅱ的核心過程是脫分化、再分化，由耐鹽水稻細胞培育成耐鹽植株充分證明了植物細胞具有全能性。答案：(1)限制性核酸內切(限制)構建耐鹽基因(基因)表達載體(2)啟動子、終止子基因槍(或農桿菌轉化)(3)分子雜交抗原—抗體雜交(4)脫分化和再分化全能性A級基礎鞏固1．下列屬于基因工程技術培養(yǎng)的新品種的是()A．耐寒的小黑麥B．抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉C．太空椒D．試管牛解析：耐寒的小黑麥是多倍體育種，原理是染色體變異，A項錯誤；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項正確；太空椒是誘變育種，原理是基因突變，C項錯誤；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項錯誤。答案：B2．科學家已能運用基因工程技術，讓羊合成并由乳腺分泌抗體，相關敘述中正確的是()①該技術將導致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏性末端的堿基對連接起來③蛋白質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導入受體細胞，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，而是磷酸二酯鍵；由蛋白質中的氨基酸序列可推知相應的mRNA中核苷酸序列，進而可推測相應基因中核苷酸排序，從而可以用化學合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容易發(fā)育為一個完整生物個體。答案：B3．“黃金大米”是將胡蘿卜素轉化酶的基因導入到水稻細胞中而制備成功的。一般地說，制備“黃金大米”植株的過程中，不需要使用下列中的()A．限制性核酸內切酶 B．纖維素酶C．DNA連接酶 D．DNA聚合酶解析：獲取目的基因和構建基因表達載體時都需要使用限制性核酸內切酶；采用基因工程技術培育“黃金大米”植株的過程中不需要使用纖維素酶；構建基因表達載體時，需要使用DNA連接酶；基因在受體細胞中復制時需要DNA聚合酶。答案：B4．抗病毒轉基因植物成功表達后，以下說法正確的是()A．抗病毒轉基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒轉基因植物對病毒的抗性具有局限性或特異性C．抗病毒轉基因植物可以抗害蟲D．抗病毒轉基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會變異解析：抗病毒轉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的過程中，可能會發(fā)生變異。答案：B5．關于應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，其操作對象是基因B．進行基因治療時，基因的受體細胞是受精卵C．基因治療并不是對患者體內細胞的缺陷基因改造D．基因治療時可只對患者部分細胞輸入正?；蚪馕觯夯蛑委熓抢没蚬こ虒⒔】档耐庠椿驅氲接谢蛉毕莸募毎?，其操作對象是基因，一般用的受體細胞是淋巴細胞或者臍帶血細胞。答案：B6．在培育轉基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術流程，請據(jù)圖回答下列問題。(1)A過程需要的酶有___________________________________。(2)B過程及其結果體現(xiàn)了質粒作為載體必須具備的兩個條件是_____________________________________________________。(3)C過程的培養(yǎng)基除含有必要營養(yǎng)物質、瓊脂和激素外，還必須加入_______________________________________________。(4)如果利用DNA分子雜交原理對再生植株進行檢測，D過程應該用____________________________________________作為探針。(5)科學家發(fā)現(xiàn)轉基因植株的卡那霉素抗性基因的傳遞符合孟德爾遺傳規(guī)律。①將轉基因植株與________________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__________。解析：(1)A過程為目的基因與載體相結合的過程，需要同一種限制酶和DNA連接酶。(2)B過程為目的基因導入受體細胞過程，目的基因是否導入受體細胞需檢測標記基因，在培養(yǎng)過程中，質粒能進行復制并能穩(wěn)定保存。(3)過程中加入卡那霉素對含卡那霉素抗性基因的細胞進行選擇。(4)D過程用含放射性同位素標記的抗蟲基因作探針檢驗植株中是否含有抗蟲基因。(5)①轉基因植株相當于雜合子，與非轉基因植株雜交，后代兩種性狀個體比例為1∶1；②轉基因植株自交，后代兩種性狀個體比例為3∶1。答案：(1)限制酶和DNA連接酶(2)具有標記基因；能在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素標記的抗蟲基因(5)①非轉基因植株②3∶1B級能力訓練7．科學家將螢火蟲的熒光基因分離出來，轉移到煙草的細胞中，成功得到了能夠發(fā)出熒光的煙草植株。這一實驗的成功說明()A．螢火蟲和煙草的細胞結構相同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：螢火蟲是動物，而煙草是植物，兩者的細胞結構相似，而不是完全相同，A項錯誤；螢火蟲和煙草的基因結構相同，但基因中的遺傳信息不同，B項錯誤；螢火蟲和煙草的遺傳信息不同，C項錯誤；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表達，D項正確。答案：D8．在實驗室里用四環(huán)素培育轉基因的雄性蚊子，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，但實質上不可能找到，于是會慢慢死去。該技術有望減少登革熱等疾病的發(fā)生。下列關于該技術說法正確的是()A．轉基因技術能定向改變蚊子的基因，屬于基因突變B．該轉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)境共同作用的結果D．該技術的其中一個環(huán)節(jié)是構建基因表達載體，需要用到限制酶和DNA聚合酶解析：轉基因技術能定向改變蚊子的基因，屬于基因重組，A項錯誤。該轉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，沒有出現(xiàn)生殖隔離，所以不屬于新的物種，B項錯誤。由于產(chǎn)生的后代需要四環(huán)素才能生存，說明這一特性是基因和環(huán)境共同作用的結果，C項正確。該技術的其中一個環(huán)節(jié)是構建基因表達載體，需要用到限制酶和DNA連接酶，D項錯誤。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，科學家將細菌的EPSPS基因(控制EPSPS合成酶合成的基因)轉入小麥，提高其對草甘膦的耐受性。以下說法正確的是()A．EPSPS基因轉錄時以DNA的兩條鏈同時作為模板，提高轉錄效率B．EPSPS基因導入小麥葉肉細胞后，抗蟲性狀可隨傳粉受精過程遺傳C．可用抗原—抗體雜交的方法檢測細胞中是否有EPSPS基因的表達產(chǎn)物D．利用Ti質粒將EPSPS基因整合到小麥染色體上時需要DNA聚合酶解析：EPSPS基因轉錄時以DNA分子的一條鏈為模板，A項錯誤；EPSPS基因導入小麥葉肉細胞后，培育的植株在減數(shù)分裂過程中產(chǎn)生的配子不一定含有EPSPS基因，B項錯誤；EPSPS基因的表達產(chǎn)物是蛋白質，所以可用抗原—抗體雜交的方法檢測細胞中是否有EPSPS基因的表達產(chǎn)物，C項正確；利用Ti質粒將EPSPS基因整合到小麥染色體上時需要DNA連接酶，D項錯誤。答案：C10．科學家在某種植物中找到了抗枯萎的基因，并以質粒為載體，采用轉基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品種，下列有關說法正確的是()A．質粒是最常用的載體之一，它僅存在于原核細胞中B．將抗枯萎基因連接到質粒上，用到的工具酶僅是DNA連接酶C．用葉肉細胞作為受體細胞培育出的植株不能表現(xiàn)出抗枯萎性狀D．通過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：質粒除了存在于細菌等原核細胞中外，真核細胞中也有可能存在；基因工程的操作中需要多種酶的參與；植物體細胞全能性易于表達；在轉基因操作中，目的基因可能只轉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，對患者采用基因治療的方法是：取出患者的白細胞，進行體外培養(yǎng)時轉入正常ADA基因，再將這些白細胞注入患者體內，使其免疫功能增強，能正常生活。下列有關敘述正確的是()A．正常ADA基因替換了患者的缺陷基因B．正常ADA基因通過控制ADA的合成來影響免疫功能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導入有基因缺陷的細胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA來影響免疫功能；ADA基因缺陷癥是先天性免疫缺陷病。答案：B12．21世紀被認為是生物學的世紀，目前基因芯片可以在很短的時間內觀察到病變細胞，并分析出是因哪個基因變異而引起的疾病。以下與基因芯片有關的敘述中，不正確的是()A．利用基因芯片可以進行基因鑒定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變異基因D．基因芯片技術能識別堿基序列解析：基因芯片只是利用DNA分子雜交原理，進行遺傳信息的鑒定，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、化學和工程學基礎上建立和發(fā)展起來的，并依賴于微生物學理論和技術的發(fā)展利用?；蚬こ痰幕静僮髁鞒倘缦聢D所示，請據(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程。(2)在上述基因工程的操作過程中，可以遵循堿基互補配對原則的步驟有__________(用圖中序號表示)。(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___________________________________________________________________________________________________，這也說明了生物共用一套____________。(4)科學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導入金茶花葉片細胞的染色體DNA上，經(jīng)培養(yǎng)長成的植株具備了抗病性，這說明_____________________________________________________________________________________________________________。如果把該基因導入葉綠體DNA中，將來產(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空間結構、基本組成相同遺傳密碼子(4)目的基因表達成功不一定14．番茄營養(yǎng)豐富，是人們喜愛的一類果蔬。但普通番茄細胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因，控制細胞產(chǎn)生多聚半乳糖醛酸酶，該酶能破壞細胞壁，使番茄軟化，不耐儲藏。為滿足人們的生產(chǎn)生活需要，科學家們通過基因工程技術，培育出了抗軟化、保鮮時間長的番茄新品種。操作流程如圖，請回答下列問題。(1)過程①需要的工具酶有_____________________