【三维设计】高中生物 专题1 1.3 基因工程的应用随堂基础巩固 新人教版选修3.doc

【三维设计】2013高中生物 专题1 1.3 基因工程的应用随堂基础巩固 新人教版选修3 随堂基础巩固1我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内，获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法，正确的是()a我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的b可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因c抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因d提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力，与调节渗透压的基因无关解析：抗虫棉是转入了bt毒蛋白基因培育出来的，抗虫的基因还有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。利用可以调节细胞渗透压的基因，来提高作物的抗盐碱和抗旱的能力。答案：c2下列有关动物基因工程的说法，错误的是()a将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度b将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低c利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题d用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，因此无法抑制抗原的合成解析：用转基因动物作为器官移植的供体时，可将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。答案：d3基因治疗是指()a把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的b对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的c运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞产生基因突变后恢复正常d运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的解析：基因治疗是指把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，以达到治疗疾病的目的。答案：a4上海医学遗传研究所的科学家成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的白蛋白提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标迈进了一步。那么“转基因动物”是指()a提供基因的动物b基因组成中转入了外源基因的动物c能产生白蛋白的动物d能表达基因遗传信息的动物解析：通过基因工程，可以使动物具有外源基因，从而使其性状发生改变，即可得到转基因动物。答案：b5科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题：(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：_、_、_、_。(2)ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有tdna，把目的基因插入ti质粒的tdna中是利用tdna_的特点。(3)bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为_。(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是_。(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是_，这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是_。解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其ti质粒上的tdna能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的dna上的特点，可以把目的基因插入其ti质粒的tdna中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。答案：(1)目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定(2)可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的dna上(3)转化(4)农杆菌转化法(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体dna上dna分子杂交技术课时跟踪训练(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题2分，共20分)1下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用()a提高农作物的抗逆性b生产某些天然药物c改良农作物的品质 d作器官移植的供体解析：d项为动物基因工程技术的重要应用。答案：d2以下说法正确的是()a用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒b基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物c基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物d科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量解析：基因工程可定向改变生物的性状，可以将各种不同的生物的基因组合到一种生物体内，从而获得优良品种。基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害，不能抗病毒。基因工程用于畜牧业是想获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。答案：c3若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是()a减少氮肥使用量，降低生产成本b减少氮肥生产量，节约能源c避免使用氮肥过多引起的环境污染d改良土壤的群落结构解析：农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，保护环境。答案：c4下列说法不正确的是()a干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白b基因治疗是治疗遗传病的最有效手段c体内基因治疗是基因治疗的一种形式d体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节解析：人类的遗传病很难用一般药物进行治疗，基因治疗是最有效的手段。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。答案：d5下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确的是() a器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题b猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似c灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪d无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因解析：猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或在其基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达。答案：c6干扰素是治疗癌症的重要药物，以前它必须从人血液中提取，每300 l人血中只能提取出1 mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素。如图所示：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：从美国某生物公司生产干扰素的方式可以看出，它属于基因工程技术，即将人的淋巴细胞中控制合成干扰素的基因取出后借助细菌质粒，转移到酵母菌体内并成功表达。答案：b7下表有关基因表达的选项中，不可能的是()选项基因表达的细胞表达产物a细菌抗虫蛋白基因抗虫棉叶肉细胞细菌抗虫蛋白b人酪氨酸酶基因正常人皮肤细胞人酪氨酸酶c动物胰岛素基因大肠杆菌工程菌细胞动物胰岛素d兔血红蛋白基因兔成熟红细胞兔血红蛋白解析：兔成熟红细胞中无细胞核和核糖体，所以兔血红蛋白基因在兔成熟红细胞中不能表达产生兔血红蛋白。答案：d8转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是()a培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因b目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞c转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低d固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一解析：与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。答案：d9科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的dna中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是()a可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组dna分子导入羊的受精卵b在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞c人凝血因子基因开始转录后，dna聚合酶以dna分子的一条链为模板合成mrnad科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达解析：目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。dna聚合酶催化dna复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中。答案：a10(2011四川高考)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()a过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序b将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白c过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选d应用dna探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：过程中通过逆转录法获得的目的基因，可用于基因工程，但该目的基因不存在内含子和非编码序列，因此不能用于比目鱼的基因组测序；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因可能不再是抗冻基因；利用农杆菌的目的是将重组质粒导入受体细胞，而不是筛选重组质粒；应用dna探针技术，可以检测受体细胞中是否成功导入了目的基因，但不能检测目的基因是否完全表达。 答案：b二、非选择题(共30分)11(10分)酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的ltp1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生ltp1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本操作过程如下：(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于_。(2)从大麦细胞中可直接分离获得ltp1基因，还可采用_方法获得目的基因。本操作中为了将ltp1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是_。(3)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选，则有c进入的酵母菌在选择培养基上的生长情况是_。(4)除了看啤酒泡沫丰富与否外，还可以怎样检测ltp1基因在啤酒酵母菌中的表达？_。解析：(1)基因重组一般是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。题目中将大麦的ltp1基因重组入啤酒酵母菌中，也属于基因重组。(2)获得目的基因有两条途径：用“鸟枪法”直接分离获得目的基因；用人工合成的方法获得目的基因。基因工程中常用的载体是质粒。(3)质粒中含有抗青霉素基因和抗四环素基因，重组质粒中抗四环素基因已遭破坏，如果成功导入受体细胞，则重组酵母菌在有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活。(4)目的基因是否表达，可以通过检测特定的性状或者目的基因是否合成相应的蛋白质进行确定。答案：(1)基因重组(2)人工合成质粒(3)在含有青霉素的培养基上能存活，但不能在含有四环素的培养基上存活(4)检验转基因啤酒酵母菌能否产生ltp1蛋白12(10分)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetr表示四环素抗性基因，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，bamh 、hind 、sma 直线所示为三种限制酶的酶切位点。据图回答：(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用_限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养基上进行。(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是_(填字母代号)。a启动子 btetrc复制原点 dampr(3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。a农杆菌转化 b大肠杆菌转化c显微注射 d细胞融合(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_(填字母代号)技术。a核酸分子杂交 b基因序列分析c抗原抗体杂交 dpcr解析：(1)sam酶切位点在人乳铁蛋白基因内，如用其酶切载体，则会破坏目的基因，故排除。为防止目的基因和载体自身连接，在利用限制酶进行切割时，两端需要剪切成不同的黏性末端，因此需要用bamh和hind两种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。因人乳铁蛋白基因插入位置位于四环素抗性基因(tetr)内，因此该基因不能表达而导致受体细胞无四环素抗性；又因为载体上的氨苄青霉素抗性基因(ampr)未被破坏，所以受体细胞具有氨苄青霉素抗性，故筛选含有重组载体的大肠杆菌需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。(2)启动子位于基因的首端，可驱动基因转录出信使rna，使基因得以表达，故属于调控序列。(3)过程将目的基因导入动物的受精卵中，一般采用显微注射法。(4)人乳铁蛋白基因成功表达的标志是产生了人乳铁蛋白，因此可利用抗原抗体杂交技术检测其是否成功表达。答案：(1)hind 和bamh氨苄青霉素(2)a(3)c(4)c13(10分)多聚半乳糖醛酸酶(pg)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，pg合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少pg基因的表达，可延长果实保质期。科学家将pg基因反向接到ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图。据图回答下列问题：(原生质体是去掉细胞壁的