2019-2020学年高中生物 专题1 基因工程 3 基因工程的应用同步检测（含解斩）新人教版选修3

13基因工程的应用理一理判一判1.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞的染色体上也未必能正常表达。()2提高农作物的抗盐碱和抗干旱能力，与调节渗透压的基因有关。()3利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中。()4基因治疗的主要方法是让患者口服一些健康的外源基因。()5将抗毒素合成基因导入植物体内可达到抗真菌的效果。()6利用基因工程生产乙肝疫苗时，目的基因存在于人体b淋巴细胞的dna中。()悟一悟1.bt毒蛋白基因控制合成的bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后才具有毒性。2动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质，并不是为了产生体型巨大的个体。3青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。4基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。5dna分子制作探针进行检测时应检测单链，即需要将待测双链dna分子打开。6干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，它是一种抗病毒的特效药，对治疗某些癌症也有一定疗效。7基因工程的目的不同，选用的受体细胞不同。若生产基因工程药物，受体细胞一般选用微生物，利用微生物繁殖速度快的特点，可在短期内获得大量目标产品。8据科学家的研究资料显示，用大肠杆菌生产出来的干扰素是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内的增殖，加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用。由此可知，大肠杆菌可以生产干扰素，但没有证据表明大肠杆菌能生产糖蛋白。感悟体会：练一练1.2018浙江卷将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种a。这种导入外源基因的方法属于()a杂交育种 b转基因技术c单倍体育种 d多倍体育种解析：将一种生物的基因导入另一种生物体内需要采用基因工程技术，因此，将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，需要采用转基因技术，这样可以培育出在冬天也能长期保存的西红柿。答案：b22016天津卷人血清白蛋白(hsa)具有重要的医用价值，只能从人血浆中制备。下图是以基因工程技术获取重组hsa(rhsa)的两条途径。 (1)为获取hsa基因，首先需采集人的血液，提取_合成总cdna，然后以cdna为模板，使用pcr技术扩增hsa基因。下图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向，请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。(2)启动子通常具有物种及组织特异性，构建在水稻胚乳细胞内特异表达rhsa的载体，需要选择的启动子是_(填写字母，单选)。a人血细胞启动子 b水稻胚乳细胞启动子c大肠杆菌启动子 d农杆菌启动子(3)利用农杆菌转化水稻受体细胞的过程中，需添加酚类物质，其目的是_。(4)人体合成的初始hsa多肽，需要经过膜系统加工形成正确的空间结构才有活性。与途径相比，选择途径获取rhsa的优势是_。(5)为证明rhsa具有医用价值，须确认rhsa与_的生物学功能一致。解析：(1)合成总cdna需提取细胞中所有的mrna，然后通过逆转录获得。采用pcr技术扩增hsa时，母链的方向是3到5，子链的延伸方向是5到3，两条引物分别与模板链的5端互补配对，引导子链延伸，故两条引物延伸方向是相反的。(2)根据启动子通常具有物种及组织特异性，在水稻胚乳细胞内特异表达rhsa，需选择水稻胚乳细胞的启动子。(3)农杆菌具有趋化性，即植物的受伤组织会产生一些糖类和酚类物质吸引农杆菌向受伤组织集中转化。(4)水稻是真核生物，具有生物膜系统，能对初始rhsa多肽进行加工才能形成正确的空间结构，获得的has才有活性，而大肠杆菌是原核生物，细胞中不具有膜结构的细胞器，无法对初始rhsa多肽进行加工。(5)为证明rhsa具有医用价值，需确认rhsa与天然的hsa的生物学功能是否一致。答案：(1)总rna(或mrna)(2)b(3)吸引农杆菌移向水稻受体细胞，有利于目的基因成功转化(4)水稻是真核生物，具有膜系统，能对初始rhsa多肽进行高效加工(5)has考点一 植物基因工程硕果累累1.2019河北高二期末下列不属于基因工程在植物中的应用的是()a增强植物的抗逆性b改良植物的品质c获得多倍体植物d利用植物细胞生产动物蛋白解析：通过基因工程，可以增强植物的抗逆性、改良植物的品质，或者利用植物细胞生产动物蛋白；获得多倍体植物可用秋水仙素处理植物的芽尖分生组织。答案：c2据报道，我国海水稻试种成功，并获得喜人的收获。如果能够在更多的盐碱地里种植海水稻，将会养活更多的人。请回答下列问题：(1)人们可以利用基因工程技术培育转基因海水稻，可以将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育耐盐水稻。将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建_，要大量获得耐盐基因可采用_技术。(2)将目的基因(耐盐基因)导入水稻细胞常用的方法是_；检测耐盐基因是否导入水稻细胞内，通常采用_技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可采用的方法是_。(3)据了解，海水稻的产量还比较低，有待提高。目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，利用杂种优势提高产量。杂交育种和基因工程依据的遗传学原理都是_，但二者的操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是_。解析：(1)为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载体；pcr技术是基因体外扩增的有效途径，要大量获得耐盐基因可采用该技术。(2)将目的基因(耐盐基因)导入单子叶植物细胞常用的方法是农杆菌转化法；检测目的基因是否导入受体细胞内，通常采用dna分子杂交技术；要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可将水稻种在海水或盐碱地中，观察生长状况。(3)杂交育种是通过基因重组实现优良性状的组合，而基因工程是基因拼接技术，所以依据的遗传学原理都是基因重组；杂交育种的局限性是不能跨越种的障碍，对性状的改造也是在原有性状之上重新组合。基因工程技术相对于它的突出优点是克服远缘杂交不亲和的障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状。答案：(1)基因表达载体pcr(2)农杆菌转化法dna分子杂交将该转基因水稻种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况(3)基因重组克服远缘杂交不亲和的障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状考点二 动物基因工程前景广阔3.2019陕西高二期末上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，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药物蛋白含量提高30多倍。转基因动物是()a提供目的基因的动物b能表达基因信息的动物c能产生白蛋白的动物d基因组中增加外源基因的动物解析：转基因动物是接受目的基因的动物，而不是提供基因的动物，a错误；供体和受体都具有相关基因，都能表达基因信息，b错误；供体细胞内也有白蛋白基因，转基因动物是受体动物，c错误；把供体的特定基因导入受体的基因组，使受体动物含有供体的基因，这样的受体动物就是转基因动物，d正确。答案：d42019江苏高二期中转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是()a养殖转生长激素基因鲑鱼b养殖抗口蹄疫病毒转基因兔c养殖转乳糖酶基因牛d从牛乳汁中获得人血清蛋白解析：养殖转生长激素基因鲑鱼能获得分泌更多生长激素的鲑鱼，使其生长更快，个体更大，a错误；养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔，只能获得具有能抗口蹄疫病毒能力的兔，b错误；养殖含转乳糖酶基因的转基因牛，只能使得牛获得产生转乳糖酶的能力，c错误；基因工程可以利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内的表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、白蛋白等。从牛乳汁中获得人血清白蛋白，血清白蛋白用于失血性休克、脑水肿、流产引起的白蛋白缺乏、肾病等，d正确。答案：d52019河北高二月考科学家在牛的乳房生物反应器中获得的人的血清白蛋白，下列相关叙述，不正确的是()a获得的人血清白蛋白具有生物学活性b应当以牛的乳腺细胞作为受体细胞c可用显微注射法将目的基因导入受体细胞d受体细胞的性染色体组成是xx解析：不同生物共用同一套密码子，在牛的乳房生物反应器中获得的人血清白蛋白具有生物学活性，a项正确；乳腺细胞高度分化，难以表达全能性，一般以牛的受精卵作为受体细胞，b项错误；可用显微注射法将目的基因导入受体细胞，c项正确；在牛的乳房生物反应器中获得的人的血清白蛋白，只有雌牛的乳腺才能分泌乳汁，受体细胞的性染色体组成应是xx，d项正确。答案：b考点三 基因工程药物异军突起6.2019辽宁葫芦岛第一高级中学高二期中不属于基因工程方法生产的药物是()a干扰素b胰岛素c人参皂甙干粉 d乙肝疫苗解析：通过基因工程方法生产的药物包括干扰素、胰岛素、乙肝疫苗，人参皂甙干粉是通过植物组织培养生产的药物，选c。答案：c72019福建高二期末我国上海研究所合成一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物脑啡呔多糖(类似人类中的糖蛋白)。如要采用基因工程和发酵技术让微生物来生产有生物活性的脑啡呔多糖，应选哪种微生物为受体细胞()a大肠杆菌 b大肠杆菌质粒ct4噬菌体 d酵母菌解析：脑啡呔多糖类似人类中的糖蛋白，大肠杆菌属于原核生物，细胞内无内质网、高尔基体等细胞器，只有核糖体，因此只能合成相应的蛋白质，而无法添加糖基，a项错误；大肠杆菌质粒的化学本质是环状的dna，不能作为受体细胞，b项错误；t4噬菌体是病毒，不能作为受体细胞，c项错误；酵母菌为真核生物，可以在核糖体中合成蛋白质，在内质网中完成蛋白质的糖基化等修饰，故d项正确。答案：d82019丘北县第二中学校高一月考1979年，科学家成功培育出了能够产生人胰岛素的大肠杆菌。通过体外培养能够大量生产人胰岛素，为糖尿病人带来了福音。培育产生人胰岛素大肠杆菌的目的基因是()a大肠杆菌质粒中的标记基因b人体细胞控制胰岛素合成的基因c大肠杆菌质粒中的抗性基因d大肠杆菌拟核中控制胰岛素合成的基因解析：科学家成功培育出了能够产生人胰岛素的大肠杆菌，该大肠杆菌能产生人的胰岛素，故目的基因是来自于人体细胞中控制胰岛素合成的基因。综上所述，acd不符合题意，b符合题意。答案：b考点四 基因治疗9.2019安徽合肥高升学校高二月考基因治疗的目的就是把下列哪种分子或物质插入细胞来治疗遗传疾病()a隐性等位基因 b显性等位基因c生长激素 d正常等位基因解析：基因治疗是把正常等位基因插入细胞，使该基因的表达产物发挥功能，来治疗遗传疾病。综上所述，a、b、c错误，d正确。答案：d102019河北高二期末基因治疗是治疗遗传病的常见手段，下列遗传病不宜用基因治疗方法治愈的是()a血友病 b地中海贫血症c人类红绿色盲 d21三体综合征解析：血友病是单基因遗传病，可以用基因治疗的方法治愈，a正确；地中海贫血症是单基因遗传病，可以用基因治疗的方法治愈，b正确；人类红绿色盲是单基因遗传病，可以用基因治疗的方法治愈，c正确；21三体综合征为染色体异常遗传病，患者多了一条21号染色体，因此不宜用基因治疗的方法治愈，d错误。答案：d基础达标一、选择题(每小题5分，共60分)1下列新品种是利用基因工程手段，将某种生物的基因转移到相应生物体内而获得的是()a高产青霉素菌株b高产优质杂交水稻c三倍体无子西瓜d转基因抗冻番茄解析：培育高产青霉素菌株利用的原理是基因突变，属于诱变育种；培育高产优质杂交水稻的原理是基因重组，属于杂交育种；三倍体无子西瓜的培育为多倍体育种；转基因抗冻番茄是利用基因工程的手段，将抗冻基因转移到番茄细胞内而获得的，d符合题意。答案：d2下列与基因工程无关的是()a培养利用“工程菌”生产胰岛素b基因治疗c抗虫棉的培育d杂交育种解析：“工程菌”是指利用基因工程技术将外源基因导入受体细胞的过程，所以与基因工程有关，a错误；基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，所以与基因工程有关，b错误；基因工程也叫转基因技术，培育转基因抗虫棉利用了基因工程，c错误；杂交育种是利用基因重组的原理将具有不同优良性状的个体进行杂交，从子代杂合体中逐代自交筛选出能稳定遗传的符合生产要求的个体，属于常规育种，与基因工程无关，d正确。答案：d32019河北高二月考下列不属于基因工程应用实例的是()a抗烟草花叶病毒的转基因烟草b含鱼抗冻基因的番茄c含抗生素合成基因的转基因植物dx射线处理得到的突变高产青霉菌解析：培育抗烟草花叶病毒的转基因烟草，属于基因工程的应用，a不符合题意；含鱼抗冻基因的番茄，属于基因工程的应用，b不符合题意；含抗生素合成基因的转基因植物，属于基因工程的应用，c不符合题意；x射线处理得到的突变高产青霉菌属于诱变育种，不属于基因工程的应用，d符合题意。答案：d42019黑龙江大庆实验中学高二月考下列不是应用基因工程方法的一项是()a能产生人胰岛素的大肠杆菌b洗衣粉中的酶制剂c抗棉铃虫的抗虫棉d青霉素高产菌株解析：能产生人胰岛素的大肠杆菌属于基因工程的应用，a错误；加酶洗衣粉中的酶是科学家通过基因工程生产出的能够耐酸、耐碱、忍受表面活性剂和较高温度的酶，b错误；转基因抗虫棉的培育成功属于植物基因工程的应用，c错误；培养出高产的青霉菌是采用人工诱变的方法，原理是基因突变，d正确。答案：d52019河北安平中学高二月考基因身份证是指()a能够证明个人全部基因结构的证件b能够提供个人完整遗传信息的证件c记录个人某些基因资讯的证件d用于进行遗传咨询和基因检测的证件解析：基因身份证是能够证明个人部分基因结构的证件，a错误；基因身份证是能够提供个人部分遗传信息的证件，b错误；基因身份证是记录个人某些基因资讯的证件，c正确；基因身份证记录了个人某些基因资讯，不需要进行遗传咨询和基因检测，d错误。答案：c62019西藏拉萨中学高二期中下列关于基因工程的叙述，正确的是()基因工程是人工进行基因重组的技术基因治疗是基因工程技术的应用基因工程打破了物种与物种之间的界限dna探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量a bc d解析：基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预，正确；基因治疗属于基因工程技术的应用，正确；基因工程打破了不同物种之间的生殖隔离，突破了远缘杂交不亲和的障碍，正确；dna探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、检测饮用水病毒含量，但是不能改造变异的基因，错误。因此，关于基因工程的叙述中，正确的是。答案：b72019陕西高一期末下列关于基因工程的应用的叙述，错误的是()a抗虫基因作物的使用有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染b转基因食品都经过严格实验，安全性是毋庸置疑的c基因工程生产药品具有高质量、低成本的特点d人们利用基因工程的方法，获得了高产、稳产和具有优良品质的农作物解析：抗虫基因作物的使用可以减少农药的使用，这样有利于降低生产成本，减少农药对环境的污染，a正确；转基因食品可能存在安全性问题：滞后效应、过敏源、营养成分改变，b错误；基因工程生产的药品具有高效率、低成本的特点，c正确；人们利用基因工程的方法，可以获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，如抗虫棉，d正确。答案：b82019山西太原五中高二月考下列关于基因工程应用的叙述，正确的是()a基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因b基因诊断的基本原理是dna分子杂交c一种基因探针能检测水体中的各种病毒d原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析：基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的，a错误；基因诊断又称dna诊断或分子诊断，通过分子生物学和分子遗传学的技术，直接检测出分子结构水平和表达水平是否异常，从而对疾病做出判断，利用的原理是dna分子杂交，b正确；基因探针是用放射性同位素(或荧光分子)标记的含有目的基因的dna片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，c错误；现在很多转基因生物就是用原核生物的基因杂交产生新品种的，比如抗虫棉等，d错误。答案：b92019黑龙江哈尔滨三中高二期中关于基因工程的应用，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：干扰素的化学本质是糖蛋白，是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，它几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药，a正确；基因治疗是治疗遗传病的最有效手段，b正确；基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体内基因治疗是基因治疗的一种形式，c正确；体外基因治疗先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后在体外完成转移，再筛选成功转移的细胞进行扩增培养，最后重新输入患者体内，d错误。答案：d102019山东微山县第二中学高二月考下列不属于利用基因工程技术制取的药物是()a从大肠杆菌体内制取白细胞介素b在酵母菌体内获得干扰素c利用青霉菌获取青霉素d在大肠杆菌内获得胰岛素解析：利用基因工程生产的人类蛋白药物有红细胞生长素、白细胞介素、干扰素、胰岛素等，a、b、d均属于利用基因工程技术制取的药物；青霉菌自身含有控制青霉素合成的基因，不需导入，高产青霉菌是利用诱变育种获得的，而不是基因工程育种，c符合题意。答案：c112019河南南阳中学高二期中基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段，下列有关叙述中，不正确的是()a基因治疗是治疗疾病的新途径，其利用的是转基因技术b基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法c可利用分离出来的功能正常的基因取代病变基因，或依靠其表达产物弥补病变基因带来的生理缺陷d在没有充分了解基因调控机制等机理之前，进行基因治疗是十分困难的解析：基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，利用的是转基因技术而非基因工程产品，a正确、b错误；基因治疗时可利用分离出来的功能正常的基因取代病变基因，或依靠其表达产物弥补病变基因带来的生理缺陷，c正确；因基因治疗的依据是转基因技术，故在没有充分了解基因调控机制之前，进行基因治疗是十分困难的，d正确。答案：b122019黑龙江哈尔滨市第六中学校高二月考下列关于转基因植物的叙述中，正确的是()a科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗病和抗干旱能力b由于抗虫棉可以抵抗所有危害棉花植株的害虫，所以得到推广c科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质的编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值d抗“病”转基因植物中的“病”指的是病毒解析：可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，不能提高抗病能力，a错误；抗虫棉不能抵抗所有的害虫，b错误；将必需氨基酸含量多的蛋白质的编码基因导入植物中，可以提高农作物的营养价值，c正确；抗“病”转基因植物中的“病”指的是病毒、细菌、真菌等，d错误。答案：c二、非选择题(40分)13(12分)2019江西吉安一中高考模拟植物基因工程在农业生产中的应用发展迅速，其中最关键的核心步骤是构建基因表达载体，在此之前首先要获取目的基因，pcr是获取大量目的基因的一种方法，pcr技术可以实现在生物体外复制特定的dna片段。最后将目的基因导入受体细胞并检验是否可以维持和表达其遗传特性。(1)抗病转基因植物所采用的基因，使用最多的是_(答一种即可)。(2)pcr技术的原理是_；构建基因表达载体的目的是_(答出两点即可)。(3)我国的转基因抗虫棉用的方法是_；将目的基因导入单子叶植物常用的方法是_；导入双子叶植物常用的方法是_，在此方法中，植物受到损伤后会分泌_。解析：(1)据题意分析可知，病毒外壳蛋白基因(cp基因)或病毒的复制酶基因是抗病转基因植物所采用最多的基因。(2)dna双链复制是pcr技术的原理；构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在；使目的基因可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用。(3)花粉管通道法是我国科学家独创的方法，主要应用在转基因抗虫棉方面；将目的基因导入单子叶植物常用的方法是基因枪法；导入双子叶植物常用的方法是农杆菌转化法，在此方法中，植物受到损伤后会分泌酚类化合物。答案：(1)病毒外壳蛋白基因(cp基因)或病毒的复制酶基因(2)dna双链复制使目的基因在受体细胞中稳定存在；使目的基因可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用(3)花粉管通道法基因枪法农杆菌转化法酚类化合物14(13分)2019贵州高考模拟人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶(ada)的基因，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶。随着基因工程的不断发展，科学家利用基因治疗治愈了人类复合型免疫缺陷症，过程如下图所示。回答下列问题：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤，图中代表的步骤是_。(2)图中表示目的基因的检测与鉴定。检测ada基因是否存在t细胞中，用pcr技术进行扩增时，应提取t细胞中的_(填“mrna”“总rna”或“dna”)作为pcr模板，从而筛选出含ada基因的t细胞。检测ada基因是否转录时，未出现ada基因转录的mrna，从基因表达载体的构建角度推测，最可能的原因是_。(3)含ada基因的t细胞必需要能产生_，才能注入患者体内，达到治疗疾病的目的。这种治疗方法属于基因治疗，基因治疗是指_。(4)基因工程中常用的载体，除上图所示以外，还有_和_。解析：(1)图中代表的步骤是将目的基因和病毒结合，为基因表达载体的构建过程。(2)检测ada基因是否存在t细胞中，用pcr技术进行扩增时，应提取t细胞中的dna作为pcr模板，从而筛选出含ada基因的t细胞。启动子是rna聚合酶识别和结合的部位，可驱动基因开始转录，检测ada基因是否转录时，未出现ada基因转录的mrna，最可能的原因是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子。(3)基因治疗是指把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的。人类复合型免疫缺陷症患者体内缺失腺苷酸脱氨酶(ada)的基因，导致体内缺乏腺苷酸脱氨酶。进行基因治疗时含ada基因的t细胞必需要能产生腺苷酸脱氨酶(ada)，才能注入患者体内，达到治疗疾病的目的。(4)基因工程中常用的载体有质粒，动植物病毒，噬菌体的衍生物。答案：(1)基因表达载体的