2019-2020年高中生物 1.3《基因工程的應(yīng)用》同步練習(xí) 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中生物 1.3《基因工程的應(yīng)用》同步練習(xí) 新人教版選修3 1．下列關(guān)于基因工程的應(yīng)用，說法正確的是(　　) A．我國(guó)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是轉(zhuǎn)入了植物凝集素基因培育出來(lái)的 B．可用于轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制劑基因 C．抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中，可使用的基因有幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因 D．提高作物的抗鹽堿和抗干旱的能力，與調(diào)節(jié)滲透壓的基因無(wú)關(guān) 解析：選C。轉(zhuǎn)基因抗蟲棉轉(zhuǎn)入了Bt毒蛋白基因?？捎糜谵D(zhuǎn)基因抗蟲植物的基因，另外還有淀粉酶抑制劑基因等。提高作物抗鹽堿和抗干旱的能力，與調(diào)節(jié)滲透壓的基因有關(guān)。抗真菌轉(zhuǎn)基因植物，可使用的基因有幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因。 2．運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便的方法是檢測(cè)棉花植株是否有(　　) A．抗蟲基因　　　　　　　 B．抗蟲基因產(chǎn)物 C．新的細(xì)胞核 D．相應(yīng)性狀 解析：選D。目的基因的鑒定與檢測(cè)有四種方法，其中從個(gè)體水平進(jìn)行抗蟲或抗病的接種實(shí)驗(yàn)是最簡(jiǎn)單的方法。即在抗蟲棉花植株上放養(yǎng)少量的棉鈴蟲，一段時(shí)間后，觀察棉鈴蟲的存活狀況和棉花葉的受損情況。若棉鈴蟲不存活、棉花葉未受損或受損很輕，則實(shí)驗(yàn)成功。 3．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連接酶能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材料 ④受精卵是理想的受體 A．①②③④　　　　　　　　 B．①③④ C．②③④ D．①②④ 解析：選B。DNA連接酶的作用對(duì)象是磷酸二酯鍵而非氫鍵，故②錯(cuò)，答案選B。 4．下列不屬于基因工程藥物的是(　　) A．從大腸桿菌體內(nèi)獲取的白細(xì)胞介素 B．從酵母菌體內(nèi)獲取的干擾素 C．從青霉菌體內(nèi)獲取的青霉素 D．從大腸桿菌體內(nèi)獲取的胰島素 解析：選C?；蚬こ淌鞘雇庠椿蛟谑荏w細(xì)胞中表達(dá)基因產(chǎn)品的技術(shù)，A、B、D三項(xiàng)均為外源基因的表達(dá)，而青霉菌產(chǎn)生青霉素是其體內(nèi)正?；虻恼１磉_(dá)，故青霉素不屬于基因工程藥物。 5．(xx年廣州高二教學(xué)質(zhì)量評(píng)估)糖尿病是一種常見病，目前對(duì)胰島素依賴型糖尿病的治療多用激素療法。胰島素過去主要從動(dòng)物中提取，基因工程技術(shù)發(fā)展以后，利用細(xì)菌生產(chǎn)胰島素。其操作的基本過程如下圖所示： (1)該工程中，基因的剪刀是________________；基因的針線是________________；質(zhì)粒作為載體，其基本組成單位是________________。 (2)剪取目的基因和剪切質(zhì)粒時(shí)，應(yīng)用同一種限制酶切割，這是為了__________________________________。 (3)檢測(cè)目的基因是否進(jìn)入了受體細(xì)胞，通常根據(jù)__________________來(lái)確定。 (4)人的基因能夠在細(xì)菌體內(nèi)表達(dá)，其物質(zhì)基礎(chǔ)是都以__________為遺傳物質(zhì)，都遵循____________________原則，而且共用一套______________，從生物進(jìn)化的角度看，說明了 ________________________________________________________________________。 解析：本題中要注意的問題是：切割質(zhì)粒、切割目的基因應(yīng)用的是同一種限制性內(nèi)切酶。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞，是通過檢測(cè)質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的產(chǎn)物(如產(chǎn)物具顏色反應(yīng)等)實(shí)現(xiàn)的。 答案：(1)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　脫氧核苷酸 (2)獲得相同的黏性末端　(3)檢測(cè)目的基因產(chǎn)物 (4)DNA　堿基互補(bǔ)配對(duì)　遺傳密碼　人與細(xì)菌具有一定的親緣關(guān)系 (緊扣教材，思考感悟) 【旁欄思考】 1．我國(guó)生產(chǎn)的基因工程藥物還有哪些？請(qǐng)查閱資料或上網(wǎng)查詢。(教材P22) 答案：基因工程藥物還有很多，如新型疫苗有口蹄疫疫苗、仔豬大腸桿菌K88－LTB雙價(jià)基因工程疫苗、狂犬病糖蛋白亞基疫苗、羊腐蹄病疫苗和牛藍(lán)舌病(流產(chǎn))疫苗等，用基因工程生產(chǎn)的牛、羊、豬等動(dòng)物的生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)激素釋放因子、生長(zhǎng)激素釋放抑制因子等。 2．針對(duì)這一實(shí)例，你能提出什么問題嗎？(教材P23) 答案：腺苷酸脫氨酶缺乏癥的人根治的措施應(yīng)該是什么？將常染色體上編碼腺苷酸脫氨酶的正常基因直接導(dǎo)入女孩產(chǎn)生淋巴細(xì)胞的器官中，徹底根治該病。 【思考與探究】 根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，試概括寫出基因工程解決了哪些生活、生產(chǎn)中難以解決的問題。(教材P25) 答案：基因工程可以生產(chǎn)人類需要的藥物，如胰島素、干擾素等。我們吃的某些食品，如番茄、大豆等也可以是基因工程產(chǎn)品。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的抗蟲棉、抗病毒煙草、抗除草劑大豆等都已進(jìn)入商品化生產(chǎn)，上述產(chǎn)品有些是常規(guī)方法難以生產(chǎn)的或者生產(chǎn)成本過高。 1．在轉(zhuǎn)基因植物(如抗蟲棉)的培育中，成功與否最終要看(　　) A．用什么方法獲得目的基因 B．選擇運(yùn)載體是否得當(dāng) C．重組DNA分子的結(jié)構(gòu)和大小 D．是否賦予了植物抗性 答案：D 2．(xx年杭州高二檢測(cè))若利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，其在環(huán)境保護(hù)上的重要意義是(　　) A．減少氮肥使用量，降低生產(chǎn)成本 B．減少氮肥生產(chǎn)量，節(jié)約能源 C．避免使用氮肥過多引起的環(huán)境污染 D．改良土壤的群落結(jié)構(gòu) 解析：選C。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量施用氮肥、磷肥，往往造成水體富營(yíng)養(yǎng)化，引起淡水“水華”、海洋“赤潮”現(xiàn)象的發(fā)生，造成水體惡化、污染環(huán)境。利用基因工程技術(shù)培育能固氮的水稻新品種，可減少氮肥施用量，避免水體富營(yíng)養(yǎng)化，在環(huán)保方面具有重要意義。 3．上海醫(yī)學(xué)遺傳研究所成功培育出一頭攜帶白蛋白的轉(zhuǎn)基因牛，他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指(　　) A．提供基因的動(dòng)物 B．基因組中增加外源基因的動(dòng)物 C．能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物 D．能表達(dá)基因信息的動(dòng)物 解析：選B。轉(zhuǎn)基因生物是指利用基因工程技術(shù)導(dǎo)入外源基因培育出的能夠?qū)⑿滦誀罘€(wěn)定地遺傳給后代的基因工程生物。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指基因組中增加了外源基因的動(dòng)物。題中的轉(zhuǎn)基因牛攜帶有外源的白蛋白基因。 4．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)速度比一般的綿羊提高30%，體型大50%，在基因操作過程中生長(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：選C。→→ 5．(xx年江西麗水高二檢測(cè))采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出轉(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。以下有關(guān)敘述，正確的是(　　) A．人體細(xì)胞中凝血因子基因編碼區(qū)的堿基對(duì)數(shù)目，等于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍 B．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵 C．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中 D．人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA 解析：選B。由于真核細(xì)胞中基因編碼區(qū)的內(nèi)含子不被表達(dá)，因此，基因中編碼區(qū)堿基對(duì)數(shù)比所控制合成的蛋白質(zhì)氨基酸數(shù)的3倍還要多；由于動(dòng)物細(xì)胞的受精卵具有全能性，因此是動(dòng)物基因工程的理想受體細(xì)胞，導(dǎo)入的方法是顯微注射法；構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)其啟動(dòng)子為乳腺細(xì)胞基因的啟動(dòng)子，那么，只有在乳腺細(xì)胞中才能表達(dá)，雖然所有體細(xì)胞中均含有目的基因。 6．下列說法正確的是(　　) A．用基因工程方法培育抗蟲植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的目的是培育體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物 C．任何一種假單孢桿菌都能分解四種石油成分，因此，假單孢桿菌是“超級(jí)細(xì)菌” D．基因工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗性的農(nóng)作物 解析：選D。本題考查基因工程的應(yīng)用。用基因工程方法培育的抗蟲植物(如抗蟲棉)不能抗病毒；科學(xué)家培養(yǎng)超級(jí)動(dòng)物更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳動(dòng)物體內(nèi)表達(dá)，獲得人類所需要的各類物質(zhì)(如激素、酶、抗體等)；每一種假單孢桿菌只能分解石油中的某一種成分，科學(xué)家利用生物工程的方法，把能分解三種烴類的基因轉(zhuǎn)移到能分解另一種烴類的假單孢桿菌內(nèi)，創(chuàng)造出了能同時(shí)分解四種烴類的超級(jí)細(xì)菌。 7．“工程菌”是指(　　) A．用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)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(xì)胞株系 C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類細(xì)胞株系 D．從自然界中選取能迅速增殖的菌類 解析：選C?！肮こ叹笔侵赣没蚬こ痰姆椒ǎ雇庠椿虻玫礁咝时磉_(dá)的菌類細(xì)胞株系。 8．(xx年寧夏銀川高二檢測(cè))抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說法正確的是(　　) 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：選B?？共《巨D(zhuǎn)基因植物只可以抵抗某些病毒，不是所有病毒，也不可以抗蟲。抗病毒基因的存在可能會(huì)增大變異的可能性。 9．要徹底治療白化病必須采用(　　) A．基因治療 B．醫(yī)學(xué)手術(shù) C．射線照射 D．一般藥物 解析：選A。白化病屬于單基因遺傳病，要徹底治療白化病必須采用基因治療。 10．下列與基因診斷有關(guān)的一組物質(zhì)是(　　) A．蛋白質(zhì)、核酸 B．放射性同位素、蛋白質(zhì) C．熒光分子、核酸 D．放射性同位素、糖類 解析：選C?；蛟\斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子作探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)疾病的目的，因此與基因診斷有關(guān)的一組物質(zhì)是同位素、熒光分子標(biāo)記的核酸。 11．普通的稻米不含維生素A，因此在以其為主食的地區(qū)，人們往往由于缺乏維生素A而出現(xiàn)健康問題。有人將相關(guān)的基因?qū)胨倔w內(nèi)使其生產(chǎn)的稻米含有豐富的β－胡蘿卜素(在人體內(nèi)能轉(zhuǎn)化為維生素A)，因其顏色金黃而被稱為“金米”。請(qǐng)回答： (1)培養(yǎng)“金米”所采用的技術(shù)是________。 (2)上述技術(shù)的核心是________，此過程中用到的工具酶有 ________________________________________________________________________。 (3)若將目的基因?qū)胨镜捏w細(xì)胞，可通過________技術(shù)培養(yǎng)成幼苗，這一技術(shù)的理論基礎(chǔ)是________________________________________________________________________。 (4)從理論上講，能否將控制合成β－胡蘿卜素的相關(guān)基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞內(nèi)并使其表達(dá)？為什么？ 解析：(1)此過程改變了生物的某一個(gè)性狀，所用技術(shù)應(yīng)為基因工程。 (2)基因工程中是否能得到目的基因產(chǎn)物，則是表達(dá)成功的關(guān)鍵，它是由基因表達(dá)載體決定的，切開質(zhì)粒用到的工具酶是限制酶，將目的基因與之連接則需要DNA連接酶。 (3)為保持優(yōu)良性狀，則用植物組織培養(yǎng)等無(wú)性生殖技術(shù)，它利用了植物細(xì)胞的全能性。 (4)基因工程成功的原因有：①兩個(gè)不同生物基因連接的基礎(chǔ)為結(jié)構(gòu)相同，②連接到一起并能合成相同基因產(chǎn)物的基礎(chǔ)為共用同一套密碼子。 答案：(1)基因工程 (2)構(gòu)建基因表達(dá)載體　限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 (3)植物組織培養(yǎng)　細(xì)胞的全能性 (4)能。因?yàn)閯?dòng)、植物細(xì)胞中的DNA分子都由四種脫氧核苷酸組成，且均為雙螺旋結(jié)構(gòu)；動(dòng)、植物的基因表達(dá)共用一套密碼子。 12．干擾素是一種抗病毒特效藥，能抵抗肝炎、狂犬病等由病毒引起的感染，并對(duì)治療乳腺癌、骨髓癌及某些白血病也有一定的療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人的血液中提取，每升人血中只能提取0.5μg，所以價(jià)格昂貴。中國(guó)科學(xué)院院士侯云德等人成功地研制了下圖所示的干擾素生產(chǎn)方法。 (1)從上圖可以看出，侯云德等人研制成功了運(yùn)用________的方法生產(chǎn)干擾素。 (2)干擾素在人體內(nèi)是由__________________產(chǎn)生分泌的，其化學(xué)本質(zhì)是________。 (3)在該方法中，目的基因是____________，載體是____________，受體細(xì)胞是______________。 (4)圖中過程①需要的物質(zhì)是______________，過程②需要的物質(zhì)是____________________。 (5)圖中A的名稱是____________，它重組成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是__________________________的結(jié)構(gòu)組成相同。 (6)過程③在基因工程中稱為__________。要完成該過程有很多種方法，該題中涉及的方法是__________________。 解析：(1)從圖中可以看出，該過程為將外源基因(干擾素基因)導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞，并表達(dá)成功——生產(chǎn)出干擾素，因而該技術(shù)為基因工程。 (2)干擾素是由人體的效應(yīng)T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的一種糖蛋白。 (3)據(jù)圖可知目的基因?yàn)楦蓴_素基因，載體是細(xì)菌中的質(zhì)粒，受體細(xì)胞是酵母菌。 (4)切割目的基因和質(zhì)粒要用同一種限制性內(nèi)切酶，而將它們連接起來(lái)要用DNA連接酶。 (5)質(zhì)粒和干擾素基因的DNA分子組成成分相同，結(jié)構(gòu)相似，并都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。 (6)圖中③是利用重組質(zhì)粒將干擾素基因?qū)虢湍妇?xì)胞的過程，在基因工程中稱為轉(zhuǎn)化。 答案：(1)基因工程 (2)效應(yīng)T淋巴細(xì)胞　蛋白質(zhì) (3)干擾素基因　質(zhì)?！〗湍妇? (4)限制性內(nèi)切酶　DNA連接酶 (5)重組載體(重組質(zhì)粒) 　干擾素基因的DNA與細(xì)菌質(zhì)粒DNA (6)轉(zhuǎn)化　載體轉(zhuǎn)化法 13．(xx年南京市高二檢測(cè))單基因遺傳病可以通過核酸分子雜交技術(shù)進(jìn)行早期診斷。鐮刀型細(xì)胞貧血癥是一種在地中海地區(qū)發(fā)病率較高的單基因遺傳病。已知紅細(xì)胞正常個(gè)體的基因型為BB、Bb，鐮刀型細(xì)胞貧血癥患者的基因型為bb。有一對(duì)夫婦被測(cè)出均為該致病基因的攜帶者，為了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都進(jìn)行產(chǎn)前診斷。下圖為其產(chǎn)前核酸分子雜交診斷和結(jié)果示意圖。 (1)從圖中可見，該基因突變是由于________引起的。巧合的是，這個(gè)位點(diǎn)的突變使得原來(lái)正?；虻南拗泼盖懈钗稽c(diǎn)丟失。正常基因該區(qū)域上有3個(gè)酶切位點(diǎn)，突變基因上只有2個(gè)酶切位點(diǎn)，經(jīng)限制酶切割后，凝膠電泳分離酶切片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜，正?；蝻@示________條，突變基因顯示________條。 (2)DNA或RNA分子探針要用______________等標(biāo)記。利用核酸分子雜交原理，根據(jù)圖中突變基因的核苷酸序列(—ACGTGTT—)，寫出作為探針的核糖核苷酸序列________。 (3)根據(jù)凝膠電泳帶譜分析可以確定胎兒是否會(huì)患有鐮刀型細(xì)胞貧血癥。這對(duì)夫婦4次妊娠的胎兒 Ⅱ－1～Ⅱ－4基因型BB的個(gè)體是________________，Bb的個(gè)體是________________，bb的個(gè)體是________________。 解析：(1)從圖示中可以看出，與正常的血紅蛋白基因B相比，突變的血紅蛋白基因b只有一個(gè)堿基的改變，即由原來(lái)的A變成了T，這種改變屬于基因突變；由于正?；蛴腥齻€(gè)切點(diǎn)，能將基因切成2個(gè)DNA片段，而突變基因由于失去一個(gè)切點(diǎn)，不能將基因切成2段而成為1個(gè)DNA片段，因此與探針雜交后顯示的帶譜中，正常基因有2條，而突變基因只有1條。(2)用作探針DNA或RNA通常要用放射性同位素或熒光分子等標(biāo)記；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，與突變基因的脫氧核苷酸序列(—ACGTGTT－)配對(duì)的探針的核糖核苷酸序列為—UGCA－CAA—。(3)如果后代的基因型為BB，則用基因探針雜交顯示的結(jié)果為2條；如果后代的基因型為Bb，則用基因探針雜交顯示的結(jié)果為3條；如果后代的基因型為bb，則用基因探針雜交顯示的結(jié)果為1條，因此由圖可以看出，基因型為BB的是Ⅱ－1和Ⅱ－4；基因型為Bb的是Ⅱ－3；基因型為bb的是Ⅱ－2。 答案：(1)堿基對(duì)改變(或A變成T)　2　1　(2)放射性同位素(或熒光分子等)　—UGCACAA—　(3)Ⅱ－1和Ⅱ－4?、颍?　Ⅱ－2