新教材2023年高中生物第3章基因工程第3节基因工程的应用提能作业新人教版选择性必修3

第3章第3节A级基础达标练一、选择题1．下列实例不涉及基因工程的是(C)A．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，以降低乳汁中乳糖的含量B．将正常的基因导入病人体内并使其表达，以达到治疗疾病的目的C．用航空飞船将种子载到太空中环游，以获得高产的植株D．将胰岛素基因导入动物的受精卵中，并在动物乳汁中获得胰岛素解析：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中需要采用基因工程技术；将正常的基因导入病人体内并使其表达，需要采用基因工程技术；用航空飞船将种子载到太空中环游，以获得高产的植株，这属于诱变育种，不涉及基因工程；将胰岛素基因导入动物的受精卵中，需要采用基因工程技术。2．下列关于基因工程的成果及应用的说法，正确的是(C)A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒B．利用基因工程菌只能生产药物C．基因工程使人们更容易培育出优良性状的动植物品种，获得很多过去难以得到的生物制品D．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中解析：抗虫基因的表达产物是毒蛋白，只能对害虫起作用；利用基因工程菌除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等；利用基因工程生产乙肝疫苗是通过构建含有乙肝病毒表面抗原基因的重组质粒，然后导入相应的宿主细胞，如酵母菌细胞，生产乙肝病毒表面抗原蛋白，人体B淋巴细胞DNA中不含该基因。3．科学家已能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体的某些抗体，以下叙述不正确的是(C)A．该技术可导致定向变异B．表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的特异性启动子C．目的基因是抗原合成基因D．受精卵是理想的受体细胞解析：由题意分析可知该技术为基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，可以定向改变生物性状，故A项正确；运用基因工程技术，让羊的乳腺生产抗体，则表达载体中目的基因上游要加入羊乳腺蛋白基因的启动子，故B项正确；目的基因是人体内控制某些抗体合成的基因，故C项错误；受精卵常作为动物基因工程的受体细胞，故D项正确。4．下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是(B)A．DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接B．Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞C．Bt抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用D．需制备好相应抗原来检测Bt抗虫蛋白解析：培育转基因植物常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将编码Bt抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构建基因表达载体，A项错误；在植物细胞基因工程中，可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B项正确；Bt抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用，C项错误；要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原—抗体杂交技术进行检测，目的基因翻译的蛋白质作为抗原，故需制备好相应抗体来检测Bt抗虫蛋白，D项错误。5．(不定项)下列有关基因工程应用的叙述，正确的是(BCD)A．植物基因工程技术主要用于提高植物的生长速度B．利用转基因技术生产的药物已经有很多种，如抗体、疫苗、激素等C．基因治疗是治疗遗传病最有效的手段，治疗后产生的变异一般是不可遗传的D．利用植物基因工程提高农作物抗虫能力时所用的杀虫基因可以是Bt毒蛋白基因解析：植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病等)，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面，A错误；利用转基因技术可生产如抗体、疫苗、激素等多种药物，B正确；基因治疗是治疗遗传病最有效的手段，治疗后产生的变异一般是不可遗传的，C正确；提高农作物抗虫能力时用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等，D正确。二、非选择题6．阅读资料，回答问题：资料一：科学家将蜘蛛丝蛋白基因转入山羊机体内，然后从羊奶中提取蛋白质，抽成丝后坚如钢铁。资料二：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。科学家培育的转基因小鼠能合成人的生长激素并分泌到尿液中。(1)培育转基因动物用到的生物技术是__基因工程、早期胚胎培养、胚胎移植__，在培育转基因动物时，通常要将外源基因转入__受精卵__中，其原因是__受精卵的全能性高__。如何检测受体细胞是否含有目的基因？__检测载体的标记基因__。(2)为使目的基因在后代中长期保持，应将目的基因导入细胞的__细胞核__中。(3)从提取、分离产物的角度分析，乳腺和膀胱哪一个作为转基因动物的生物反应器更好？__膀胱__；原因是__正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物，而且不受性别和年龄限制__。解析：目的基因整合到细胞核中的DNA分子上，能使目的基因在后代中长期保存。从分离产物的角度分析，乳汁中含有较多的蛋白质，这样就给分离带来一定的麻烦，而正常的尿液中几乎不含蛋白质，分离蛋白质的过程就会变得比较简单，另外，雌雄动物都产生尿液，而只有雌性动物能产生乳汁，所以用膀胱生物反应器更好。B级合格达标练一、选择题1．采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器，使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述，不正确的是(A)A．将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器B．将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起构建成基因表达载体C．该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因D．与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别等限制，受体来源更广泛解析：将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因羊中，人凝血因子基因在羊乳腺细胞中表达，获得乳腺生物反应器，A错误；构建基因表达载体时需将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起，B正确；用基因工程技术将人凝血因子基因导入羊受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因羊中，人凝血因子基因存在于所有的体细胞中，在减数分裂形成生殖细胞时，该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因，C正确；在乳腺生物反应器中，只能从雌性动物进入泌乳期后分泌的乳汁中获取产物，与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是雌性和雄性动物的尿液中都可提取到产物，不受性别等限制，受体来源更广泛，D正确。2．下列表示抗凝血酶乳腺生物反应器的制备过程，下列说法正确的是(D)eq\x(抗凝血酶基因)eq\o(→,\s\up7(导入))eq\x(受体细胞①)→eq\x(②)eq\o(→,\s\up7(移植))eq\x(受体母牛)A．该转基因牛中的抗凝血酶基因只存在于乳腺细胞中B．②表示性别为雄性的胚胎C．常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞D．①表示受精卵解析：该转基因牛中的抗凝血酶基因存在于所有体细胞中，只是在乳腺细胞中表达，A错误；②表示性别为雌性的胚胎，B错误；常用显微注射法将目的基因导入动物受精卵，C错误；培育转基因动物时常以受精卵作为受体细胞，因此①表示受精卵，D正确。3．八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β－胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻，使水稻胚乳中富含β－胡萝卜素，由此生产出的大米成为“黄金大米”。下列有关叙述错误的是(C)A．psy和crtⅠ基因是该项研究中的目的基因B．以pmi基因作为标记基因便于筛选出导入目的基因的受体细胞C．检出水稻中含八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶，即表明转基因水稻培育成功D．可设法将重组载体导入水稻细胞解析：题意显示，科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻，使水稻胚乳中富含β－胡萝卜素，显然psy和crtⅠ基因是该项研究中的目的基因，A正确；由题干信息可知，pmi编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，因此构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因，B正确；若检测出水稻胚乳细胞中含有β－胡萝卜素，才能说明转基因水稻培育成功，仅含有八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶，不能说明其能正常发挥作用，C错误；在培育“黄金大米”的转基因操作中，可将水稻细胞作为受体细胞，因此，可设法将重组载体导入水稻细胞，D正确。4．近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是(A)A．克隆猴“中中”和“华华”B．利用乳腺生物反应器生产药物C．制造一种能分解石油的“超级细菌”D．制造一种能产生干扰素的工程菌解析：克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术，A项符合题意；利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B项不符合题意；制造一种能分解石油的“超级细菌”，这属于基因工程的应用，C项不符合题意；制造一种能产生干扰素的工程菌，这属于基因工程的应用，D项不符合题意。5．(不定项)科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法错误的是(ABD)A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法B．人的生长激素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮细胞中C．进行基因转移时，要将目的基因转入小鼠受精卵中D．采用抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否插入了小鼠的基因组解析：花粉管通道法用于将目的基因导入植物细胞，A项错误；培育转基因动物时，因为受精卵的全能性最高，所以进行基因转移时通常将目的基因转入受精卵中，小鼠的体细胞是由同一个受精卵分裂和分化来的，核遗传物质相同，故人的生长激素基因存在于小鼠所有体细胞中，B项错误，C项正确；检测目的基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交法，D项错误。6．(不定项)下列关于基因治疗和基因芯片的叙述，正确的是(ABC)A．基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中B．基因芯片可以用于基因测序C．基因芯片可用于遗传病的诊断，基因治疗可用于遗传病的治疗D．相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠解析：基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，A正确；基因芯片可以用于基因测序，其测序原理是DNA分子的杂交，B正确；基因芯片可以用于遗传病的诊断，基因治疗可用于遗传病的治疗，C正确；基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作复杂，但效果较为可靠，D错误。二、非选择题7．苏云金杆菌能产生具有杀虫能力的抗虫蛋白。下图是转Bt抗虫蛋白基因植物的培育过程示意图(AmpR为氨苄青霉素抗性基因)，据图回答下列问题。(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，会形成__4__种DNA片段。(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程，此过程可获得__2__种重组质粒；如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切，目的基因与质粒连接后可获得__1__种重组质粒。(3)目的基因插入质粒后，不能影响质粒的__复制__。(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白，可以协助带有目的基因的T－DNA导入植物细胞，并防止植物细胞中__DNA水解酶__对T－DNA的降解。(5)已知转基因植物中抗虫蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体，使细胞膜穿孔，肠细胞裂解，昆虫死亡。而该抗虫蛋白对人类的风险相对较小，原因是人类肠上皮细胞__表面无相应的特异性受体__。(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种，其目的是降低害虫种群中的__抗性__基因频率的增长速率。解析：(1)题图中①的DNA上有1个HindⅢ切割位点、2个BamHⅠ切割位点，因为BamHⅠ与BstⅠ的识别序列相同，所以用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后形成4种DNA片段。(2)用HindⅢ和BamHⅠ切割质粒可形成2种长度不同的片段，因此用DNA连接酶连接形成的重组质粒有2种；BstⅠ与B