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1、【优化设计】2015-2016学年高中生物 1.3基因工程的应用课后习题 新人教版选修3课时演练促提升1.下列叙述符合基因工程概念的是()A.黑麦与六倍体普通小麦杂交,杂种通过秋水仙素或低温处理得到八倍体小黑麦B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上解析:A选项八倍体小黑麦的培育利用的是染色体变异。C选项利用的原理是基因突变。D选项属于基因重组,但是发生在自然条件下,不符合基因工程“按照人们的愿望,进行严格的设计”的概念。答案:
2、B2.下列关于基因工程的说法中,正确的是()A.基因工程的设计和施工是在细胞水平上进行的B.基因工程都是在生物体外完成的C.基因工程是对蛋白质进行的操作D.基因工程能打破物种间的界限,定向改造生物性状解析:基因工程是DNA分子水平上进行设计和施工的。DNA重组技术是在生物体外完成的,目的基因的表达是在细胞内完成的。答案:D3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是()我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒A.B.C.D.解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条
3、非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。在题目给出的选项中:袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。答案:B4.切取牛的生长激素基因和人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的技术及遵循的原理是(
4、)A.基因突变DNARNA蛋白质B.基因工程RNARNA蛋白质C.细胞工程DNARNA蛋白质D.基因工程DNARNA蛋白质解析:把牛的生长激素基因和人的生长激素基因分别导入小鼠的受精卵中,并在个体发育过程中表达,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的是基因工程技术,遵循的原理为基因的表达。答案:D5.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用()A.乳腺细胞B.体细胞C.受精卵D.精巢细胞解析:在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵,因为动物细胞受精卵全能性最高。答案:C6.转
5、基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中,通过构建合适的载体,选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。选择不同表达器官生产重组蛋白时,关于它们的“相同点”判断正确的是()A.转基因动物的性别相同B.目的基因的表达机制大体相同C.启动子的碱基序列相同D.转基因动物表达目的基因的发育阶段相同解析:以乳腺为重组蛋白的表达靶位时,应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达;而以唾液腺和膀胱为靶位时,对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白。目的基因的表达均包括转录和翻译,表达机制大体相同。以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时,应选择与该
6、器官对应的特异性启动子构建基因表达载体。比如以乳腺为重组蛋白的表达靶位时,应将目的基因与乳腺蛋白基因重组在一起。答案:B7.下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是()A.的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与B.图中所示目的基因导入的受体细胞必须是植物细胞受精卵C.的染色体上若含抗虫基因,则就表现出抗虫性状D.只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异解析:构建基因表达载体时,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,A项错误;植物基因工程中的受体细胞可以是受精卵,也可以是体细胞,因为可以利用植物组织培养技术将导入外源基因的体细胞重新培育成完整的植株,B项错误;抗
7、虫基因在转基因植株中正常表达才能使其表现出抗虫性状,C项错误;植株抗虫性状的出现是由于获得了外源基因,属于基因重组导致的可遗传变异,D项正确。答案:D8.下列选项中,一定属于工程菌的生物是()A.大肠杆菌B.肺炎双球菌C.突变型高产青霉菌D.表达出人干扰素的酵母菌解析:含有并表达外源基因的菌类细胞株系一般称为工程菌,大肠杆菌、肺炎双球菌和突变型高产青霉菌都不含或不一定含外源基因,因此不一定是工程菌。酵母菌表达出人干扰素,反映了一定含有人的干扰素基因,因此表达出人干扰素的酵母菌是工程菌。答案:D9.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物。其中,乙肝疫苗的生产方法是()A.在受体细胞内大量增殖乙肝
8、病毒B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达解析:疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。生产乙肝疫苗的方法是:获取乙肝病毒表面抗原基因,导入受体细胞,使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。答案:D10.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每300 L人血中只能提取1 mg,所以价格昂贵。某生物制品公司用如下图所示方法生产干扰素。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:图中有基因的提
9、取、拼接和导入,为基因工程。答案:B11.下列不属于基因治疗的是()A.用正常的基因去弥补有缺陷的基因B.转移基因以增强免疫力,用于肿瘤和艾滋病的治疗C.将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,抑制其增殖D.食入“健康基因”解析:基因治疗是把正常基因导入基因有缺陷的病人体内,使该基因的表达产物发挥功效,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传疾病的最有效的手段。“健康基因”被食入后会被消化酶分解,基因无法起作用,所以食入“健康基因”不属于基因治疗。答案:D12.如果通过转基因技术,成功改造了某血友病女性的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚,婚后所生子女的表现型为()A.儿子
10、、女儿全部正常B.儿子、女儿中各一半正常C.儿子全部有病,女儿全部正常D.儿子全部正常,女儿全部有病解析:血友病为X染色体上的隐性遗传病,本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞,而正常的体细胞和卵原细胞没有进行转基因,女性患者虽凝血功能恢复正常,但所产生的卵细胞仍然全部含有血友病基因,所以当她与正常男性结婚后,所生男孩都患病,所生女孩均为携带者。答案:C13.下图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答下列问题。(1)在基因工程中,AB为技术,利用的原理是,其中为过程。(2)BC为抗虫棉的培育过程,其中过程常用的方法是。要确定目的基因(抗虫基因)导入受体细胞后是否能稳定遗传并表达,需进行检测
11、和鉴定工作,请写出在个体生物学水平上的鉴定过程:。(3)重组Ti质粒的构建过程需要的工具酶有。(4)本操作中为了将目的基因导入植物受体细胞,所用的载体是。(5)该项技术定向改变了棉花植株的性状,这在可遗传变异的来源中属于。解析:在基因工程中,AB为DNA扩增过程,又称PCR技术,利用的原理是DNA分子复制,其中为解旋过程;BC为抗虫棉培育过程,过程为将目的基因导入细胞的过程,常用方法为农杆菌转化法。将目的基因与运载体结合时需要限制酶和DNA连接酶,从图中可见,载体是质粒。基因重组一般指生物体进行有性生殖过程中,控制不同性状的基因的重新组合。题中变异来源虽然不是有性生殖过程,但也是控制不同性状的
12、基因重新组合,属于广义上的基因重组。答案:(1)PCRDNA双链复制DNA解旋(2)农杆菌转化法让害虫吞食转基因棉花的叶子,观察害虫的存活情况,以确定是否具有抗虫性状(3)限制酶、DNA连接酶(4)质粒(5)基因重组14.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题。(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是。理想的小鼠受体细胞是。(2)通常采用技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的细胞中特异表达。解析:在基因工
13、程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射的方法导入目的基因。动物细胞工程,受体细胞一般是受精卵,因为全能性最高。检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。答案:(1)显微注射法受精卵(2)DNA分子杂交(3)膀胱上皮15.美国科学家们对一名缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养,然后用反转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。请回答下列问题。(1)基因治疗是把健康的导入有的细胞中,使该基因表达,以达到治疗
14、疾病的目的。(2)在基因治疗过程中,反转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的。此基因工程中的目的基因是,目的基因的受体细胞是。(3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常,是由于淋巴细胞中能合成。(4)下图甲所示的方法是从的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用方法人工合成基因。解析:图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段,然后将片段通过载体转入不同的受体细胞,从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再合成双链DNA,从而获得目的基因。答案:(1)外源基因基因缺陷(2)载体(或基因的运输工具)腺苷酸脱氨酶基因淋巴细胞(3)腺苷酸脱氨酶(4)供体细胞反转录
