高中生物基因工程1.3基因工程的应用课后作业选修3解析.doc

1.3　基因工程的应用

1.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是(　　)
A.可以抵抗所有病毒
B.对病毒的抗性具有局限性或特异性
C.可以抗害虫
D.可以稳定遗传,不会变异
解析:抗病毒转基因植物只能抵抗某些病毒,不能抵抗所有病毒,也不可以抗虫;抗病毒基因存在变异的可能性。
答案:B
2.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a转到马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列说法正确的是(　　)
A.基因a只有导入马铃薯受精卵中才能表达
B.目的基因来自细菌,可以不需要载体直接导入受体细胞
C.基因a导入成功后,将抑制细胞原有的新陈代谢,开辟新的代谢途径
D.目的基因进入受体细胞后,可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制,传给子代细胞并表达
解析:培育转基因植株可以以体细胞或受精卵作为受体细胞;目的基因必须借助载体才能导入受体细胞;目的基因导入成功后,不抑制细胞原有的代谢途径。
答案:D
3.下列高科技成果中,根据基因重组原理进行的是(　　)
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻　②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出抗虫棉　③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒　④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆牛
A.① B.①② C.①②③ D.②③④
解析:自然界的基因重组发生在减数分裂过程中,同源染色体的两条非姐妹染色单体间的互换和非同源染色体间的自由组合都可以发生基因重组;人工的基因重组就是基因工程。在题目给出的选项中:①袁隆平利用杂交技术培育出的超级水稻,其原理是自然界的基因重组。②将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内,培育出的抗虫棉,属于通过基因工程进行的基因重组,该方法将目的基因移植到某种生物,整合到该生物的DNA分子中,并使目的基因得以表达,其最大优点就是克服了远缘杂交不亲和的障碍。③是利用宇宙射线,诱发种子发生基因突变,从而培育出太空椒。④克隆牛属于动物体细胞的无性生殖,不产生基因间的重新组合。
答案:B
4.切取牛的生长激素和人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的技术及遵循的原理是(　　)
A.基因突变　DNA→RNA→蛋白质
B.基因工程　RNA→RNA→蛋白质
C.细胞工程　DNA→RNA→蛋白质
D.基因工程　DNA→RNA→蛋白质
解析:把牛的生长激素和人的生长激素基因分别导入小鼠的受精卵中,并在个体发育过程中表达,从而获得了“超级鼠”,此项研究采用的是基因工程技术,遵循的原理为基因的表达。
答案:D
5.利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内,转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%,体型大50%。在基因操作过程中,生长激素基因的受体细胞最好采用(　　)
A.乳腺细胞 B.体细胞
C.受精卵 D.精巢
解析:转基因绵羊生长速率提高,原因是产生的生长激素多,在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵。
答案:C
6.转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中,通过构建合适的载体,选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。选择不同表达器官生产重组蛋白时,关于它们的“相同点”判断正确的是(　　)
A.转基因动物的性别相同
B.目的基因的表达机制大体相同
C.启动子的碱基序列相同
D.转基因动物表达目的基因的发育阶段相同
解析:以乳腺为重组蛋白的表达靶位时,应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达;而以唾液腺和膀胱为靶位时,对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白。目的基因的表达均包括转录和翻译,表达机制大体相同。以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时,应选择与该器官对应的特异性启动子构建基因表达载体。
答案:B
7.(2014重庆高考理综)下图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述,正确的是(　　)

A.②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与
B.③侵染植物细胞后,重组Ti质粒整合到④的染色体上
C.④的染色体上若含抗虫基因,则⑤就表现出抗虫性状
D.⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异
解析:本题考查基因工程的原理和操作。构建基因表达载体时,需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶参与,A项错误;携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后,整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制,B项错误;抗虫基因在转基因植株中正常表达才能使其表现出抗虫性状,C项错误;植株抗虫性状的出现是由于获得了外源基因,属于基因重组导致的可遗传变异,D项正确。
答案:D
8.下列选项中,一定属于工程菌的生物是(　　)
A.大肠杆菌
B.肺炎双球菌
C.突变型高产青霉菌
D.表达出人干扰素的酵母菌
解析:含有并表达外源基因的菌类细胞株系一般称为工程菌,大肠杆菌、肺炎双球菌和突变型高产青霉菌都不含或不一定含外源基因,因此不一定是工程菌。酵母菌表达出人干扰素,反映了一定含有人的干扰素基因,因此表达出人干扰素的酵母菌是工程菌。
答案:D
9.我国已能自行生产乙肝疫苗等基因工程药物。其中,乙肝疫苗的生产方法是(　　)
A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒
B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒
C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞并表达
D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞并表达
解析:疫苗具有抗原性,乙肝病毒的抗原性由蛋白质外壳决定,所以乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白质外壳。生产乙肝疫苗的方法是:获取乙肝病毒表面抗原基因,导入受体细胞,使受体细胞表达乙肝病毒的蛋白质外壳。
答案:D
10.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每300 L人血中只能提取1 mg,所以价格昂贵。某生物制品公司用如下图所示方法生产干扰素。

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:图中有基因的提取、拼接和导入,为基因工程。
答案:B
11.下列不属于基因治疗的是(　　)
A.用正常的基因去弥补有缺陷的基因
B.转移基因以刺激免疫力,用于肿瘤和艾滋病的治疗
C.将可抑制癌基因转录的DNA序列导入癌细胞,抑制其增殖
D.食入“健康基因”
解析:基因治疗是把正常基因导入基因有缺陷的病人体内,使该基因的表达产物发挥功效,从而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传疾病的最有效的手段。“健康基因”被食入后会被消化酶分解,无法起到基因作用,所以食入“健康基因”不属于基因治疗。
答案:D
12.如果通过转基因技术,成功改造了某血友病女性的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常。当她与正常男性结婚,婚后所生子女的表现型为(　　)
A.儿子、女儿全部正常
B.儿子、女儿中各一半正常
C.儿子全部有病,女儿全部正常
D.儿子全部正常,女儿全部有病
解析:血友病为X染色体上的隐性遗传病,本题中完成转基因的细胞只有造血干细胞,而正常的体细胞和性原细胞没有进行转基因,女性患者虽凝血功能恢复正常,但所产生的卵细胞仍然含有血友病基因,所以当她与正常男性结婚后,所生男孩都患病,所生女孩均为携带者。
答案:C
13.普通的稻米不含维生素A,因此在以其为主食的地区,人们往往由于缺乏维生素A而出现健康问题。有人将相关的基因导入水稻体内,使其生产的稻米含有丰富的β胡萝卜素(在人体内能转化为维生素A),因其颜色金黄而被称为“金米”。请回答下列问题。
(1)培养“金米”所采用的技术是　　　　。 
(2)上述技术的核心是　　　　　　　　,此过程中用到的工具酶有　　　　　　　　。 
(3)若将目的基因导入水稻的体细胞,可通过　　　　　技术培养成幼苗,这一技术的理论基础是　　　　　　　　　。 
(4)从理论上讲,能否将控制合成β胡萝卜素的相关基因导入动物细胞内并使其表达?为什么?
解析:由题意知,培养“金米”所采用的技术是基因工程;基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建,该技术用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶;对离体植物细胞可通过植物组织培养形成个体,因为是由细胞培养形成个体,所以该技术的理论基础是植物细胞的全能性;因不同生物的基因的化学组成和结构相同,且合成蛋白质均通过转录和翻译两个阶段,翻译时共用一套密码子,所以从理论上讲,植物细胞的基因导入动物细胞内也可表达。
答案:(1)基因工程　(2)构建基因表达载体　限制酶和DNA连接酶　(3)植物组织培养　植物细胞具有全能性　(4)能。因为动植物细胞中的DNA分子都由4种脱氧核苷酸组成,且均为双螺旋结构;动植物的基因表达共用一套密码子。
14.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。请回答下列问题。
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是　　　　。 
(2)通常采用　　　　技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 
(3)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的　　　　细胞中特异表达。 
解析:在基因工程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射的方法导入目的基因。检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。
答案:(1)显微注射法　(2)DNA分子杂交　(3)膀胱上皮
15.美国科学家们对一名缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患严重复合型免疫缺陷症的女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的淋巴细胞取出做体外培养,然后用反转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的淋巴细胞中,再将这些转基因淋巴细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。请回答下列问题。
(1)基因治疗是把健康的　　　　　导入有　　　　　的细胞中,以达到治疗疾病的目的。 
(2)在基因治疗过程中,反转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中的　　　　　。此基因工程中的目的基因是　　　　　　　　　,目的基因的受体细胞是　　　　　。 
(3)将转基因淋巴细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常,是由于淋巴细胞中能合成　　　　　。 
(4)下图甲所示的方法是从　　　　　的DNA中直接分离出基因,图乙所示的方法是用　　　方法人工合成基因。 

解析:图甲表示用限制酶将供体细胞的DNA切成许多片段,然后将片段通过载体转入不同的受体细胞,从中找到目的基因。图乙表示用目的基因转录成的信使RNA为模板,反转录成互补的单链DNA,再合成双链DNA,从而获得目的基因。
答案:(1)外源基因　基因缺陷　(2)载体(或基因的运输工具)　腺苷酸脱氨酶基因　淋巴细胞　(3)腺苷酸脱氨酶　(4)供体细胞　反转录
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