浙科版选修三 基因工程的应用作业.docx

基因工程的应用一、单选题1能克服远缘杂交障碍培育农作物新品种的技术是( )a基因工程 b组织培养 c诱变育种 d杂交育种【答案】a【解析】试题分析：例如用基因工程的方法能够使人的基因整合到大肠杆菌体内；植物组织培养是无性繁殖，不能培育出新品种。考点：考查基因工程的优点，意在考查学生的识记能力和知识的运用能力。2我国科学家通过基因工程成功培育出抗虫棉,大致过程如图所示。以下说法，错误的是a作为载体的ti质粒必须具有标记基因以便于筛选b目的基因必须插入到ti质粒的t-dna上c目的基因最终会整合到植物的染色体dna上d抗虫棉能够抵抗各种病虫害【答案】d【解析】试题分析：作为载体的ti质粒必须具有标记基因以便于筛选，a正确；目的基因必须插入到ti质粒的t-dna上，才能利用t-dna将目的基因带入受体细胞，b正确；目的基因导入受体细胞后会整合到植物的染色体dna上，c正确；抗虫棉不能对抗所有病虫害，d错误。考点：基因工程的原理及技术【名师点睛】分析图解可知，图中将苏云金芽孢杆菌的bt毒蛋白基因和ti质粒进行重组，利用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞；在利用植物组织培养技术培养成完整植株。基因表达载体的构建是基因工程中的核心步骤，其组成包括：目的基因、启动子、终止子、标记基因和复制原点。3玉米含有ppc 酶，其利用co2 的能力远远高于水稻。科技人员分离出ppc 基因，利用农杆菌介导的转化系统将其转入水稻体内，从而提高水稻的光合效率。下列说法错误的是（ ）a在此过程中会用到限制性核酸内切酶、dna 连接酶和运载体等工具b此技术与花药培养技术相结合，可以快速获得纯合子，缩短育种周期c此项技术是否成功必须测定转基因植株与对照植株同化二氧化碳的速率dppc 基因导入受精卵是此技术的关键，否则不能达到该基因在各组织细胞中都表达的目的【答案】d【解析】试题分析：此过程是基因工程，用到限制酶、dna连接酶和载体等工具，a正确；基因工程育种与单倍体育种技术相结合，可以快速获得纯合子，缩短育种周期，b正确；基因工程技术是否成功必须测定转基因植株与对照植株同化co2的速率，c正确，基因表达载体的构建是实施基因工程的关键技术，d错误；答案是d。考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。4mst 是一种限制性内切酶，它总是在cctgagg的碱基序列中切断dna。图中显示了用mst 处理后的正常血红蛋白基因片段。镰刀型细胞贫血症的根本原因是血红蛋白基因突变。下列有关叙述中，错误的是()a在起初的正常血红蛋白基因中有3个cctgagg序列b若血红蛋白基因某一处cctgagg突变为cctcctg，则用mst 处理该基因后产生3个dna片段c将mst 酶用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断，若产生3个dna片段，则血红蛋白基因正常d将mst 酶用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断，若产生4个dna片段，则血红蛋白基因正常【答案】c【解析】试题分析：据图分析，该基因被切成四段，说明有3个cctgagg序列被mst 切割，所以a正确；若该基因某一处cctgagg突变为cctcctg，则mst 不能切割，故该突变的基因被切成三段，所以b正确；将mst 酶用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断，若产生3个dna片段，则血红蛋白基因不正常，所以c错误；将mst 酶用于镰刀型细胞贫血症的基因诊断，若产生4个dna片段，与题中图解一致，则血红蛋白基因正常，所以d正确。考点：本题考查基因工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解。5下列哪项不是转基因成果( )a.清除石油污染的假单孢杆菌 b.高产青霉素菌株c.转基因大豆 d.巨型小鼠【答案】b【解析】高产青霉素菌株是采用人工诱变而产生的，不是转基因的成果。6下列关于基因工程及其应用的叙述正确的是（ ）a若要生产转基因抗病水稻，可先将目的基因导入大肠杆菌中，再转入水稻细胞b基因工程的核心是基因表达载体的构建c用dna探针能检测饮用水中重金属物质的含量d作为运载体必须要有多个限制酶的切点【答案】【解析】水稻属于单子叶植物，一般利用基因枪法将目的基因导入受体细胞，a错误；基因工程的核心是基因表达载体的构建，b正确；探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因单链dna片段，可以检查饮用水中是否含有病毒，而不能检查重金属，c错误；作为运载体要有多种限制酶的切点，d错误。【考点定位】基因工程【名师点睛】基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取（1）目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因。（2）获取方法：从基因文库中获取；人工合成（反转录法和化学合成法）；pcr技术扩增目的基因。2、基因表达载体的构建（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。启动子：是一段有特殊结构的dna片段，位于基因的首端，是rna聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mrna，最终获得所需的蛋白质。终止子：也是一段有特殊结构的dna片段，位于基因的尾端。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。常用的标记基因是抗生素基因。（3）基因表达载体的构建过程：3、将目的基因导入受体细胞（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。（2）常用的转化方法：生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术ca2+处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到ti质粒的t-dna上农杆菌导入植物细胞整合到受体细胞的dna表达将含有目的基因的表达载体提纯取卵（受精卵）显微注射受精卵发育获得具有新性状的动物ca2+处理细胞感受态细胞重组表达载体与感受态细胞混合感受态细胞吸收dna分子（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。4、目的基因的检测和表达（1）首先要检测转基因生物的染色体dna上是否插入了目的基因，方法是采用dna分子杂交技术。（2）其次还要检测目的基因是否转录出mrna，方法是用标记的目的基因作探针与mrna杂交。（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。（4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。7下列措施中不能获得较多个体的是( )a超数排卵处理 b转基因技术c植物组织培养技术 d胚胎分割技术【答案】b【解析】转基因技术仅仅改变了细胞的基因组成，而不增加个体数量。超数排卵可以增加卵细胞的数量从而增加受精卵的数量，最后达到个体增加的目的。植物组织培养用来快速繁殖个体，可以增加个体数量。胚胎分割移植可以增加胚胎的数量，从而增加个体数量。881976 年，美国的h boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并得表达。此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌（ ）a. 能进行dna复制b. 能传递给细菌后代c. 能合成生长抑制素释放因子d. 能合成人的生长素【答案】c【解析】根据题干信息可知，hboyer教授采用基因工程技术将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌细胞内，由于自然界所有生物共用一套遗传密码子，所以“表达”是指该基因在大肠杆菌细胞内转录、翻译合成了生长抑制素释放因子，故选c。【考点定位】基因表达9筛选是生物工程技术中的一个重要环节。下列关于生物工程对所需要的对象进行筛选叙述中，错误的是（ ）a基因工程中，依标记基因对工程菌进行筛选 b遗传育种中，利用病菌侵染法，对所育植物品种的抗病性进行筛选c微生物培养中，利用无氮培养基筛选出根瘤菌d细胞工程中，利用双亲细胞的特性筛选出杂种细胞【答案】c【解析】根瘤菌只能在相应的豆科植物根细胞内才能固氮，在无氮培养基中不能固氮，故不能筛选。10下列操作过程中能够形成愈伤组织的是（ ）抗虫棉植物的培养 花药离体培养 脱毒苗的培养 白菜甘蓝杂种植物的培养a. b. c. d. 【答案】a【解析】本题考查植物细胞工程的应用，要求考生理解植物组织培养和植物体细胞杂交技术的原理，掌握植物细胞工程技术的应用，并能理解植物组织培养过程中愈伤组织的形成过程，进而正确答题。植物组织培养过程中，外植体经脱分化会形成愈伤组织；抗虫棉植物的培养是通过基因工程完成的，将目的基因成功导入受体植物细胞后，要利用植物组织培养技术才能得到转基因植物个体，此过程中会形成愈伤组织；花药离体培养是利用植物组织培养技术将花药中的花粉粒培养成个体，此过程中会形成愈伤组织；脱毒苗的培养是利用植物组织培养技术将植物芽尖等不含病毒的组织细胞培养成个体，此过程中会形成愈伤组织；白菜甘蓝杂种植物的培养中，需先将白菜的原生质体和甘蓝的原生质体融合形成杂种植物细胞，再利用植物组织培养技术将杂种植物细胞培养成个体，此过程中会形成愈伤组织；所以a正确，bcd错误。11关于现代生物技术相关知识的叙述，其中正确的是（ ）a. 动物细胞培养与植物组织培养均需使用胰蛋白酶处理b. 将二倍体玉米花粉和二倍体水稻花粉进行细胞杂交获得的植株为二倍体，但不可育c. 限制酶切割dna分子,从dna分子中部获取目的基因时,同时有两个磷酸二酯键被水解d. 将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染是因为叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中【答案】b【解析】动物细胞培养使用胰蛋白酶处理，植物组织培养不需使用胰蛋白酶处理，a错误；将二倍体玉米花粉和二倍体水稻花粉都含一个染色体组，二者进行细胞杂交获得的植株为异源二倍体，由于来自于玉米的染色体与来自于水稻的染色体在减数分裂时不能正常联会而不能产生正常的生殖细胞，所以该二倍体杂种植株不可育，b正确；限制酶切割dna分子，从dna分子中部获取目的基因时，同时有4个磷酸二酯键被水解，c错误；将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中能防止基因污染是因为精子含有很少量的细胞质，叶绿体基因组不会随花粉进入到受精卵中，但可以进入卵细胞中，d错误。12关于单克隆抗体，下列叙述不正确的是a组成单克隆抗体的基本单位是氨基酸b单克隆抗体仅特异地对同一抗原进行免疫反应c单克隆抗体制备的过程中第一次筛选是为了选出能分泌特定抗体的杂交瘤细胞d单克隆抗体可以广泛应用于疾病的诊断、治疗等【答案】c【解析】试题分析：单克隆抗体的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，a项正确；单克隆抗体具有特异性，仅特异地对同一抗原进行免疫反应，b项正确；单克隆抗体制备的过程中第一次筛选是为了选出杂交瘤细胞，c项错误；单克隆抗体可用于疾病的诊断、治疗等，d项正确。考点：本题考查单克隆抗体的制备与应用的知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。13下列不属于基因工程育种优点的是a.育种周期短 b.克服远缘杂交不亲和的障碍 c.据盲目性 d.目的性强【答案】c【解析】基因工程育种可以定向改变性状，具有极强的目的性，育种周期短，同时克服远缘杂交不亲和的障碍，在现在的育种技术中占有越来越重要的地位。14下列技术依据dna分子杂交原理的是（ ）检测转基因生物的dna上是否插入了目的基因检测目的基因是否转录出了mrna检测目的基因是否翻译成蛋白质通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性用滋养层细胞做dna分析性别鉴定a. b. c. d.【答案】c【解析】试题分析：dna分子杂交是根据碱基互补配对原则，把互补的双链 dna解开，把单链的dna小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的dna 中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的dna或基因，正确；mrna与表达基因的模板链互补配对，通过核酸分子杂交可检测目的基因是否转录，错误；检测目的基因是否翻译合成蛋白质，方法是抗原抗体杂交法，原理是抗原抗体特异性结合，错误；通过观察害虫吃棉叶是否死亡判断棉花是否被赋予了抗虫特性，是从个体水平检测，错误；滋养层细胞是胚胎的细胞可通过dna分子杂交进行性别鉴定，正确。故选c。考点：本题考查基因工程的应用等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。15治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是( )。a口服化学药物b注射化学药物c采取基因治疗法替换致病基因d利用辐射或药物诱发使致病基因突变【答案】c【解析】遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这就是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的异常基因，但在一般情况下，突变大多是有害的，很可能引起另一种疾病，a、b项所提到的方法不能根治。16人类 b 型血友病属于伴 x 隐性遗传病，因为血液中缺少凝血因子导致凝血异常。下列关于对患者进行基因治疗的设计，正确的是a逆转录病毒的核酸可直接用作载体b需将凝血因子和载体连接起来c必须把目的基因插入到 x 染色体d需选择患者自身细胞作为受体细胞【答案】d【解析】试题分析：逆转录病毒的核酸用作载体，必需具备一定的条件：要具有限制酶的切割位点；要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；能在宿主细胞中稳定存在并复制；是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来；故a错误；需将凝血因子相关的基因和载体连接起来形成基因表达的载体；故b错误；目的基因只要在受体细胞中使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的；故c错误；需选择患者自身细胞作为受体细胞；故d正确。考点：人类遗传病的监测和预防；人体免疫系统在维持稳态中的作用17要想提取某一特定的目的基因，所用限制酶的种类、切点数目、形成的黏性末端的数目分别是 （ ）a1，1，2 b1，4，4c2，4，4d1，2，4【答案】d【解析】要提取一目的基因，要用同一种限制酶在两个切点进行切割，露出四个相同的黏性末端，这样才能与运载体结合。18下列有关基因专利的叙述，不正确的是( )。a基因专利使得基因资源的世界大战极其残酷b基因专利威胁着发展中国家的国有医药等产业c反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为d世界人类基因组组织规定：人类基因组序列所有数据都要保密【答案】d【解析】人类的基因数目有限，如果随着被发现，其序列一个个被授予专利，基因资源的世界大战也将极其残酷，发展中国家的国有医药等产业将遭到严重打击。因此，在基因组数据共享问题上，世界人类基因组组织采取了积极行为，反对涉及人类固有基因序列的不合理专利行为。19下列各项与蛋白质结构多样性无关的是a.氨基酸数目、种类、排列顺序 b.构成蛋白质的多肽链的数目c.构成蛋白质的肽链的空间结构 d.氨基酸至少含一个氨基和一个羧基【答案】d【解析】构成多肽链的氨基酸数目、种类、排列顺序及构成蛋白质的多肽链的数目、蛋白质的空间结构决定了蛋白质结构多样性，而构成蛋白质的氨基酸的结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。20干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5g，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如下图所示：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【答案】b【解析】试题分析：据图分析，该过程属于基因工程从淋巴细胞中获取干扰素基因，干扰素基因和细菌质粒形成重组质粒，将目的基因导入酵母菌，干扰素基因表达基因工程又叫dna重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外dna重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品解：a、图中没有两性生殖细胞的形成，不涉及个体间的杂交，故a错误b、图中获取干扰素基因与质粒形成重组dna，导入酵母菌细胞表达，属于基因工程，故b正确；c、图中没有将两个或多个动物细胞结合形成一个细胞，故c错误；d、图中移植的是dna，属于分子水分的操作，器官的移植涉及细胞工程，故d错误故选：b考点：基因工程的应用二、非选择题21白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将白细胞介素的基因导入到酵母细胞中，使其分泌出有活性的人白细胞介素。（1）目的基因获取和扩增：从健康人体外周静脉血分离得到淋巴细胞，于37培养48h，提取细胞总rna，经 作用生成cdna。根据已知目的基因的核苷酸序列，合成引物、通过pcr扩增获取目的基因，此时需要加入的反应物与生成cdna时所加反应物不同的是 （至少写出两种）。（2）重组载体的构建：由图中可知：酶切载体和目的基因用的是_酶，经dna连接酶处理，形成重组载体。重组载体的化学本质是 （3）将重组载体导入酵母细胞，在培养液中培养一段时间后，利用纯化的产物进行细胞培养实验，可研究人的白细胞介素对于 的作用。【答案】（1）反转录 模板cdna 热稳定dna聚合酶 引物（2）两种限制酶ecor与ecor52 dna（3）促进淋巴细胞增殖（抑制肿瘤细胞增殖）【解析】试题分析：（1）以rna为模板合成dna需要题干逆转录（反转录）。pcr扩增获取目的基因时需要模板cdna、热稳定dna聚合酶、引物、原料。（2）由图示可知载体和目的基因都有限制酶ecor与ecor52的识别位点和切割位点，所以酶切载体和目的基因用的是两种限制酶ecor与ecor52，重组载体实际上是重组dna,因而其化学本质是dna。（3）白细胞介素可治疗癌症，因此可推知白细胞介素可抑制肿瘤细胞的增殖。考点：本题考查基因工程及基因工程的应用，意在考查识图能力、推理分析能力及识记能力。22科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有pst、sma、hind、alu等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图（ampr为抗氨苄青霉素基因），其中是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，、表示相关结构或细胞。请据图作答：（1）在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割。该酶的特点 。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，在此实例中，应该选用限制酶 对含鱼抗冻蛋白基因的dna、质粒进行切割，然后用 将它们连接起来。（2）培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体中含有 作为标记基因。（3）研究人员通常采用 法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用 技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。（4）利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中、依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的 、 过程。在培养过程中，除了提供水分、无机盐、糖类、维生素以及氨基酸外，还需要在培养基中加入 。同时