高中生物 專題1 基因工程 1.4 基因工程的應用課后課時精練 新3

學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGEPAGE7學必求其心得，業(yè)必貴于專精專題1基因工程1.4基因工程的應用一、選擇題1．轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應用廣泛,其中一項基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是（)A．提高光合作用效率B．延長果實的儲藏期C．培育新作物品種D．提高植物的抗性解析：光合作用是植物利用光能將CO2和H2O合成可以貯存能量的有機物.改造CO2固定酶，其目的是為了提高光合作用效率。答案：A2．2013·大綱全國卷]下列實踐活動包含基因工程技術(shù)的是(）A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C．將含抗病基因的重組DNA導入玉米細胞,經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析：基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出符合人們需求的新的生物類型和生物產(chǎn)品.水稻F1花藥離體培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因純合的新品種屬于單倍體育種技術(shù)，抗蟲小麥與矮稈小麥雜交得到抗蟲矮稈小麥屬于雜交育種；用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)改變,獲得變異的大豆屬于誘變育種，A、B、D三項都不涉及基因工程技術(shù).答案：C3．2012·浙江高考］天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B，而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍玫瑰。下列操作正確的是（）A．提取矮牽牛藍色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA，再擴增基因BB．利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC．利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導入玫瑰細胞D．將基因B直接導入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細胞解析：可以利用mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因后再進一步擴增獲得大量的目的基因，A項正確；因為開藍色花的矮牽牛中基因B的序列是已知的,所以該目的基因宜采用化學方法合成或用聚合酶鏈式反應（PCR）擴增,當目的基因的核苷酸序列是未知的情況下，才選擇從建立的包括目的基因的基因文庫中獲取，B項錯誤；目的基因必須與運載體結(jié)合后才能導入受體細胞,且需要DNA連接酶縫合，C、D兩項錯誤。答案：A4．“工程菌”是指（)A．用物理或化學方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞株系B．用遺傳工程的方法把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到新細胞株系C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表達的菌類的細胞株系D．從自然界中選取能迅速增殖的菌類解析：“工程菌”的形成有三個特點：①運用的是基因工程方法；②菌系表達的是外源目的基因，而非菌系自身的基因；③利用的是菌類高效表達基因的能力.答案：C5．2012·四川高考]將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因后,重新置入大腸桿菌的細胞內(nèi)，通過發(fā)酵就能大量生產(chǎn)人生長激素。下列敘述正確的是(）A．大腸桿菌細胞與生長激素合成有關(guān)的細胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體B．大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異可以遺傳C．大腸桿菌質(zhì)粒標記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等D．生長激素基因在轉(zhuǎn)錄時需要解旋酶和DNA連接酶解析：利用基因工程生產(chǎn)人生長激素是將大腸桿菌的質(zhì)粒連接上人生長激素的基因,導入大腸桿菌細胞內(nèi),生產(chǎn)人的生長激素。大腸桿菌是原核生物，只具有核糖體一種細胞器，A項錯誤；大腸桿菌獲得的能產(chǎn)生人生長激素的變異是因為遺傳物質(zhì)改變引起的,屬于可遺傳的變異，B項正確;質(zhì)粒是環(huán)狀的DNA分子，不含有尿嘧啶，C項錯誤；基因轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶，轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物為信使RNA，D項錯誤。答案：B6．能夠使植物體表達動物蛋白的育種方法是（）A．單倍體育種 B．雜交育種C．基因工程育種 D．多倍體育種解析：要讓動物蛋白在植物體內(nèi)表達，必須將控制動物蛋白合成的相關(guān)基因?qū)胫参锛毎胁⒆屍浔磉_，因此需要通過基因工程技術(shù)才能實現(xiàn)。答案：C7．科學家已能運用基因工程技術(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(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供資料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細胞，從而定向改造生物的性狀,而且操作過程不受親緣關(guān)系遠近的制約，即克服遠緣雜交不親合的障礙。在基因工程操作程序中，所用的DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對，而是目的基因與載體的DNA兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連接，也就是說，DNA連接酶只能催化斷開的DNA雙鏈重新形成磷酸二酯鍵。由蛋白質(zhì)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列順序,從而可以用化學合成方法人工合成目的基因。轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細胞及全身所有的組織細胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，而受精卵體積較大,操作較容易，也能保障發(fā)育成的個體的所有細胞都含有外源基因。答案:B8．采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫眩嘤隽宿D(zhuǎn)基因羊。但是，人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。下列有關(guān)敘述正確的是（)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獲得該目的基因B.人體細胞中凝血因子基因進入羊受精卵后,其傳遞和表達不再遵循中心法則C。在該轉(zhuǎn)基因羊體內(nèi),人凝血因子基因存在于乳腺細胞內(nèi)，而不存在于其他體細胞內(nèi)D.人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后,DNA聚合酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA解析：人體細胞中的凝血因子基因進入羊受精卵后,其傳遞和表達仍然遵循中心法則；目的基因?qū)胧荏w細胞后，與受體細胞的基因組整合，隨受體細胞的復制而復制，由于體細胞都是來自同一個受體細胞——導入目的基因的受精卵，故乳腺細胞和其他體細胞都含有相同的基因，即都含有人的凝血因子基因，只是在乳腺細胞中的人凝血因子基因得以選擇性表達；DNA聚合酶用于DNA的復制，在轉(zhuǎn)錄過程中起作用的是RNA聚合酶。答案：A9．科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶（Amy）基因a,通過基因工程的方法,將a轉(zhuǎn)到馬鈴薯中,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細胞中存在。這一過程涉及()A．目的基因進入受體細胞后，隨著馬鈴薯的DNA分子的復制而復制并傳給子代細胞B．基因a導入成功后，將抑制細胞原有的新陳代謝，開辟新的代謝途徑C．目的基因不需要整合到馬鈴薯的DNA分子中D．目的基因來自細菌,可以不需要載體直接導入受體細胞解析：植物基因工程中，導入的外源基因需整合到受體細胞的染色體中才能穩(wěn)定遺傳給下一代。答案:A10．2013·江蘇高考]下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述中，錯誤的是（）A．我國已經(jīng)對轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標識制度B．國際上大多數(shù)國家都在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害C．開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提D．目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性上解析：本題考查了轉(zhuǎn)基因生物安全性的有關(guān)知識。目前對轉(zhuǎn)基因生物安全性的爭論主要集中在食用安全性和環(huán)境安全性兩個方面；因?qū)D(zhuǎn)基因生物的安全性還處于爭論階段,故不可能在轉(zhuǎn)基因食品標簽上警示性注明可能的危害；但我國已對轉(zhuǎn)基因食品和農(nóng)產(chǎn)品強制實施了產(chǎn)品標識制度，以維護消費者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的知情權(quán)和選擇權(quán)；開展風險評估、預警跟蹤和風險管理是保障轉(zhuǎn)基因生物安全的前提.答案:B11．2013·廣東高考］從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A．合成編碼目的肽的DNA片段B．構(gòu)建含目的肽DNA片段的表達載體C．依據(jù)P1氨基酸序列設(shè)計多條模擬肽D．篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析：由題中信息“在P1的基礎(chǔ)上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物”可推知本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識。根據(jù)蛋白質(zhì)工程的基本途徑:從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列（基因），可推知答案為C。答案：C12．2012·江蘇高考］下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯誤的是（)A．種植轉(zhuǎn)基因作物應與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B．轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后,目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中C．種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性D．轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物解析：本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性的相關(guān)問題，種植轉(zhuǎn)基因作物時為了避免基因污染，應與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離，故A對;轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會被動物消化，不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中，故B錯；轉(zhuǎn)基因植物有可能將基因擴散至野生植物中,從而影響野生植物的遺傳多樣性，故C對；轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可被微生物利用，故D對。答案：B13．提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗干旱能力的目的基因是（)A．抗除草劑基因B．調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因C．抗凍蛋白基因D．Bt毒蛋白基因解析：由于鹽堿和干旱對農(nóng)作物的危害與細胞內(nèi)滲透壓調(diào)節(jié)有關(guān)，所以可以利用一些調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因來提高農(nóng)作物抗鹽堿和抗干旱的能力.答案：B14．用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的做法正確的是（）①將毒素蛋白注射到棉花的受精卵中②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉花的受精卵中③將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組導入細菌，用該細菌感染棉花體細胞，再進行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，注射到棉花子房中,并進入受精卵A．①② B．②③C．③④ D．①④解析：含有目的基因的DNA片段無論采用何種方法導入受體細胞，均需與載體結(jié)合并與相關(guān)組件一起構(gòu)建成表達載體，才能在導入受體細胞后穩(wěn)定維持和正確表達。答案：C15．關(guān)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(nèi)細胞的缺陷基因進行改造D．基因治療時可只對患者部分細胞輸入正?；蚪馕觯夯蚬こ滩僮鞯氖荏w細胞一般為受精卵，但基因治療時，不需對全部體細胞發(fā)揮作用，受體細胞不是受精卵，而是部分體細胞?；蛑委煵皇菍θ毕莼虻母脑?，而是將正?；?qū)耄瑥墓δ苌稀案采w"缺陷基因。答案:B二、非選擇題16．2014·課標全國卷Ⅰ]植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)。若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性?；卮鹣铝袉栴}：(1）理論上，基因組文庫含有生物的________基因；而cDNA文庫中含有生物的________基因。（2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組文庫，再從中________出所需的耐旱基因。（3）將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌,并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導入植物________的體細胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的________，如果檢測結(jié)果呈陽性，再在田間試驗中檢測植株的________是否得到提高。（4)假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱與不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1時，則可推測該耐旱基因整合到了________________（填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的兩條上”)。解析：本題主要考查基因工程和遺傳規(guī)律等相關(guān)知識，意在考查考生運用所學知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理并做出合理判斷的能力。(1)基因組文庫包含某種生物的所有基因，而cDNA文庫包含某種生物的部分基因。（2)植物甲具有極強的耐旱性，其耐旱性與某個基因有關(guān)，若要從植物甲中獲得耐旱基因，首先應建立該植物的基因組文庫,然后再從中篩選出所需的耐旱基因。（3)從植物甲中獲得該耐旱基因后，通常采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,將該耐旱基因?qū)胫参镆业捏w細胞中,經(jīng)過植物組織培養(yǎng)得到再生植株。若要確認該耐旱基因是否在再生植株中正確表達，應檢測此再生植株中該基因的表達產(chǎn)物，如果檢測結(jié)果為陽性,說明該耐旱基因已經(jīng)翻譯成相應的蛋白質(zhì).此后還需要進行個體生物學水平的檢測，即在田間試驗中檢測植株的耐旱性是否得到提高。(4）由用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交,子代中耐旱和不耐旱植株的數(shù)量比為3∶1，符合基因的分離定律，可知得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株為雜合子，因此可推測該耐旱基因整合到了同源染色體的一條上.答案:（1)全部部分（2)篩選(3）乙表達產(chǎn)物耐旱性（4)同源染色體的一條上17．2012·海南高考］已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn),乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi),使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力?；卮鹣铝袉栴}：(1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測出丙種蛋白質(zhì)的________序列，據(jù)此可利用________方法合成目的基因。獲得丙種蛋白質(zhì)的基因還可用________和________方法。（2）在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需要使用________酶和________酶。（3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗________的危害.(4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子________（填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。解析：本題考查抗蟲作物培育過程的相關(guān)知識。（1)獲取目的基因的方法主要有基因文庫獲取法、PCR技術(shù)擴增法和人工化學合成法三種。已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列，可通過推測丙種蛋白質(zhì)的基因序列,然后利用化學方法人工合成丙種蛋白質(zhì)基因。（2）在構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中,需要使用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,前者能識別特定的核苷酸序列，使每條鏈特定部位的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開形成黏性末端，被喻為“分子手術(shù)刀”；后者能使兩個帶有相同黏性末端的DNA片段連接起來,被稱為“分子針線”。（3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共同培養(yǎng)，可篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織,而后培養(yǎng)出含有丙種蛋白質(zhì)的抗乙種昆蟲的植株。（4）若只用重組質(zhì)粒感染甲種農(nóng)作物葉片傷口，可在葉片組織中篩選出含丙種蛋白質(zhì)的細胞，由于該重組質(zhì)粒感染的是體細胞，故該植株的種子中不含有丙種蛋白