高中生物 专题1 基因工程 1_3 基因工程的应用（练）（提升版，含解析）新人教版选修3

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用（练）1.若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（ ）A、减少氮肥的使用量，降低生产成本B、减少氮肥的使用量，提高经济效益C、避免氮肥过多引起环境污染D、改良土壤结构【答案】C2.限制性内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现以3种不同的限制性内切酶对6.2kb大小的线状DNA进行剪切后。用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示：请问：3种不同的限制性内切酶在此DNA片段上相应切点的位置是( )【答案】D【解析】A选项中若用A酶单独切割，会形成3.5kb、1.7kb和1.0kb三种长度的DNA片段，与实验结果不符，故A错误；B选项中用C酶切割，会形成3.6kb和2.6kb两种长度的DNA片段，与实验结果不符，故B错误；C选项中含有两个B酶切割位点，与实验结果不符，故C错误；D选项中三种酶切位点按照图示切法后形成DNA片段的长度与图示相同，故D正确。3.基因芯片的测序原理是DNA分子杂交测序方法，即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法。先在一块芯片表面固定序列已知的核苷酸的探针，当溶液中带有荧光标记的靶核酸序列与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时，通过确定荧光强度最强的探针位置，获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列TATGCAATCTAG(过程见下图图1)若靶核酸序列与八核苷酸的探针杂交后，荧光强度最强的探针位置如图2所示，溶液中靶序列为( )AAGCCTAGCTGAABTCGGATCGACTTCATCGACTTDTAGCTGAA【答案】A4.2010年5月20日，美国生物学家克雷格文特尔宣布在实验室中制造出生命细胞。克雷格文特尔将一种成为丝状支原体的微生物DNA进行重塑，并将新的DNA片段“粘”在一起，植入另一种细菌中。新的生命由此诞生。这是世界上第一个人造细胞，我们称它为“人造儿”，因为这个细胞的遗传物质完全来自合成的DNA。下列关于“人造儿”的说法错误的是（ ）A“人造儿”没有细胞核B“人造儿”的DNA在自然界中可能不存在C“人造儿”不会衰老、死亡D“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞几乎没有差异【答案】C【解析】根据题意，“人造儿”是由DNA片段，植入一种细菌中的人造产生，因细菌没有细胞核，故“人造儿”也没有细胞核，A正确；“人造儿”的DNA是人为的将不同生物的DNA进行重组形成的，在自然界中可能不存在，B正确；“人造儿”是一个细胞，也有形成、衰老、死亡的过程，C错误；“人造儿”所需要的营养物质与其他细胞没有差异，D正确。5.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（ ）A、基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少B、重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失C、抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染D、转基因棉花是否具有抗虫特性是通过DNA分子杂交技术来确定的【答案】D6.采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵，培育出了转基因羊但是，人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中以下有关叙述，正确的是（ ）A人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目，等于凝血因子氨基酸数目的3倍B在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中C在该转基因羊中，人凝血因子基因存在于乳腺细胞，而不存在于其他体细胞中D人凝血因子基因开始转录后，DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA【答案】B【解析】人体细胞属于真核细胞，因此其基因结构包括非编码区和编码区，而编码区又包括内含子和外显子，其中内含子没有编码功能，也就是没有转录和翻译功能，所以对应蛋白质的氨基酸数目的应是编码区中的外显子，正确的说就是编码区中的外显子的碱基对数目等于凝血因子氨基酸数目的3倍（不考虑终止密码），A错误；乳腺细胞和其它的体细胞一样都来自导入凝血因子基因的山羊受精卵的有丝分裂，其遗传物质都是相同的，乳腺细胞能产生人凝血因子，而其它体细胞不能产生人凝血因子是由于细胞分化的结果，即基因的选择性表达的结果，B正确，C错误；人凝血因子基因开始转录后产生的物质是信使mRNA，因此需要的酶是转录酶（RNA聚合酶）而不是DNA连接酶，DNA连接酶的作用是合成DNA，D错误。 7.下图是将人的生长激素基因导入细菌D细胞内，产生“工程菌”的示意图所用的载体为质粒A。若已知细菌D细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌后，其上的基因能得到表达。能表明目的基因已与运载体结合，并被导入受体细胞的结果是（ ）A在含氨苄青霉素的培养基和含四环素的培养基上均能生长繁殖的细胞B在含氨苄青霉素的培养基细菌和含四环素的培养基都不能生长繁殖的细菌C在含氨苄青霉素的培养基上能生长繁殖，但在含四环素的培育基不能生长繁殖的细菌D在含氨苄青霉素的培养基上不能生长繁殖，但在含四环素的培育基能生长繁殖的细菌【答案】C8.下列关于转基因植物的叙述。正确的是（ ）A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C动物的生长激素基因转入植物后不能表达D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全性问题【答案】A【解析】转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中，A正确；转抗虫基因的植物的出现，会对昆虫群体进行定向选择，最终导致昆虫群体抗性基因频率增加，B错误；动物与植物的基因结构相同，导入植物后仍能表达，C错误；如转基因植物的外源基因来源于自然界，也会存在污染等安全性问题，D错误。 9.下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）A. 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B. 表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点C. 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用【答案】C【解析】由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制原（起）点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D错误。10.关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是( )A基因治疗是治疗遗传病的最有效手段 B进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵C基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造 D基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因 【答案】B11.为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图（Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)。请回答：（1）重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，_（需要/不需要）启动子。（2）步骤中，用Ca2+处理大肠杆菌，使之成为_细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这此细菌不含有_基因。（3）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X-gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断_（蓝色/白色）菌落中的大肠杆菌为重组菌。（4）将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与_形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。【答案】 （1） 需要 （2）感受态 Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性） （3）白色 （4） SHH转录的mRNA (只写mRNA不对）（3）能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和Xgal的培养基上会形成蓝色菌落，重组菌中LacZ基因被SHH基因插入后不表达，含有IPTG和Xgal的培养基上会形成白色菌落。（4）判断SHH基因的转录情况，也就是判断SHH基因是否转录出mRNA。12.近日，美国和澳大利亚的研究人员发现，从锥形蜗牛体内提取出的毒液可望帮助人类开发出超级速效的胰岛素。他们研究表明锥形蜗牛毒蛋白（Con-InsGl）能加速受体细胞信号转换，比人类胰岛素更加快速的发挥作用。因此制造这类“速效胰岛素”以及利用转基因技术实现批量生产成为I型糖尿病治疗的新思路请回答下列问题：（1）利用基因工程制造Con-InsGl这种速效胰岛素过程中，构建基因表达的载体一般包括目的基因、启动子、标记基因和 _ ，标记基因的作用是 _。（2）为了获得目的基因可以通过提取分析Con-InsGl毒蛋白中的 _ 序列推知毒蛋白基因的核苷酸序列，再用DNA合成仪直接大量合成。基因工程中需要DNA连接酶，根据酶的来源不同分为 _ 两类。（3）将人工合成的目的基因导入大肠杆菌体内，一般先用药物处理大肠杆菌使之成为 _ 细胞再将重组DNA溶于 _ 中与该类细胞融合，在一定温度下促进细胞吸收重组DNA分子完成转化过程。（4）经过目的基因的检测和表达，获得的Con-InsGl毒蛋白活性未能达到期待的“速效胰岛素”的生物活性，导致这种差异的原因可能是 _ 。【答案】（1）终止子 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 （2）氨基酸 EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶（3）感受态 缓冲液 （4）大肠杆菌中基因表达获得的蛋白质未加工【解析】（1）基因表达载体的成分包括启动