高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用练基础版含解析新人教版选修3

专题1 基因工程 1.3 基因工程的应用（练）

1.下列关于基因工程的叙述，正确的是（ ）

A. 基因治疗不是治疗遗传病最有效的手段

B. 限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶

C. 目的基因可来自动、植物或微生物，而受体细胞只来自动植物

D. 启动子位于目的基因的末端，是启动翻译的一段DNA

【答案】B

2.基因治疗是指（ ）

A．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

B．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

C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常

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

【答案】B

【解析】通过分析可知，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，达到治疗疾病的目的。故选：B。

3.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

C．T4噬菌体 D．酵母菌

【答案】D

【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。 4.科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因水稻新品系。下列叙述错误的是（ ）

A．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到

B．可通过农杆菌的感染以实现重组质粒导入受体细胞

C．含耐盐基因的水稻细胞可经植物组织培养获得植株

D．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定水稻植株的耐盐性

【答案】A

5.将乙肝抗原基因导入到酵母菌中，通过发酵能大量生产乙肝疫苗。下列叙述正确的是（ ）

A．目的基因在酵母菌中表达出抗体

B．目的基因的表达需要线粒体提供能量

C．构建基因表达载体时需用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶

D．受体菌内目的基因的转录和翻译发生在同一场所

【答案】B

【解析】将乙肝抗原基因导人到酵母菌中，目的基因在酵母菌中表达出抗原，A错误；目的基因的表达需要能量，而生物体生命活动需要的能量主要由线粒体提供，B正确；、将乙肝抗原基因导人到酵母菌中，不用限制性核酸内切酶和DNA聚合酶处理，C错误；酵母菌是真核生物，目的基因的转录和翻译不在同一场所，D错误。

6.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．培育该“超级小鼠”所用的受体细胞可以是小鼠的受精卵，也可以是小鼠的体细胞

【答案】D

【解析】将外源生长激素基因导入动物体内可提高动物生长速度，A正确；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含量大大降低，B正确；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，C正确；用转基因动物作为器官移植的供体时，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，D错误。

7.下表有关基因表达的选项中，不可能的是（ ）

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

【答案】D

8.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（ ）

A．抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体

B．重组dna分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染

D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的

【答案】D

【解析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体由启动子、目的基因、标记基因和终止子等部分组成，可见启动子、终止子等调控序列对于抗虫基因在棉花细胞中的表达是不可缺少的，A正确；重组DNA分子中增加一个碱基对，会引起基因突变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致毒蛋白的毒性丧失，B正确；抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种，从而造成近缘物种也有抗虫基因，该近缘物种再通过授粉会造成基因进一步扩散和污染，C正确；转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对棉铃虫的抗性来确定的，故D错误．

9.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（ ） A．构建抗虫基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶

B．重组DNA分子中替换一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传

D．转基因抗虫棉若表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

【答案】C

【解析】构建基因表达载体需要限制酶对目的基因和运载体切割，需要用DNA连接酶将目的基因和运载体连接，A正确。重组DNA分子中替换一个碱基对，因为密码子的兼并性原有蛋白质的不会发生改变，B正确。抗虫棉有性生殖后因为基因重组后代抗虫性状不一定能稳定遗传，C错误。转基因抗虫棉如果表现出抗虫性状说明基因重组成功，发生了可遗传的变异，D正确。

10.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（ ）

A．构建抗虫基因表达载体过程中需要限制酶和DNA连接酶

B．重组DNA分子中替换一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失

C．抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传

D．转基因抗虫棉若表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

【答案】C

11.基因工程自20世纪70年代兴起后，目前巳成为生物科学的核心技术，并在实际领域——农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面，也展示出美好的前景。请回答下列有关基因工程的问题。

(1)基因工程操作的核心步骤是________。若选择的限制酶切出的DNA片段是平末端，应选择______进行连接。

(2)将目的基因导入到植物细胞采用最常用的方法是________，该方法通常要把目的基因插入_______的T-DNA中，这是利用T-DNA____________的功能。

(3)在基因工程操作中，若要在短时间内大量获取目的基因，可用_______________扩增DNA。该技术的原理是____________________________。 (4)人体的遗传性疾病很难用一般药物进行治疗，基因工程的兴起迎来了基因治疗的曙光。基因治疗的思路是____________________。

【答案】（1）基因表达载体的构建 T4DNA连接酶 （2）农杆菌转化法 Ti质粒 可转移至受体细胞并整合到受体细胞的染色体DNA上（3）PCR技术DNA（双链）复制 （4）将正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能

【解析】(1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建。T4DNA连接酶不仅能够连接粘性末端，还能够连接平末端。

12.科研人员利用“基因敲除技术”敲除了新生小鼠心肌细胞中的GATA4基因，结果发现一个分泌型因子FGF16的表达水平降低，小鼠心脏丧失了再生能力，并出现了严重的心肌肥大现象。紧接着科研人员利用腺相关病毒载体AAV9，实现了在心肌细胞中“过表达”Fgfl6基因，发现心肌细胞恢复增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制。这项工作为心肌损伤修复和病理性心肌肥大的临床治疗提供了理论基础。请回答：

（1）“基因敲除”和“基因工程”技术所依赖的生物学原理是________________。

（2）腺相关病毒载体AAV9作为基因工程的工具，除具备普通“质粒载体”的条件外，还应具有_____________、______________（答出两点即可）的条件。

（3）目的基因与载体结合过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。已知限制性内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—。请画出目的基因被限制性内切酶I切割后所形成的黏性末端________________。DNA连接酶对所连接的两端碱基序列是否有专一性要求？________________。

（4）定性的检测目的基因的“过表达”产物可采用_____________的方法。

（5）资料说明：_____________、基因与基因产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控的生物体的性状。

【答案】（1）基因重组必需是安全的（不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去）（2）分子大小应适合（以便提取和在体外进行操作）;宿主范围广;对靶细胞具有较高的转化效率;在宿主细胞中不会引起免疫排斥（或免疫排斥较低） （3）（或 ）否（4）抗原-抗体杂交基因与基因

【解析】（1）根据题意可知，“基因敲除”和“基因工程”技术所依赖的生物学原理是基因重组，定向改变了受体的基因组成。

（2）根据题意，科研人员利用腺相关病毒载体AAV9，实现了在心肌细胞中“过表达”Fgfl6基因，发现心肌细胞恢复增殖能力，心肌肥大也受到一定的抑制，说明腺相关病毒载体AAV9作为基因工程的工具，除具备普通“质粒载体”的条件外，还必需是安全的（不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去）、其分子大小应适合（以便提取和在体外进行操作）、其宿主范围广、对靶细胞具有较高的转化效率、在宿主细胞中不会引起免疫排斥（或免疫排斥较低）等条件。

（3）限制性内切酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在该核苷酸序列内部特定部位切割形成黏性末端或平末端；已知限制性内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，则目的基因被限制性内切酶I切割后所形成的黏性末端为（或

） ；DNA连接酶对所连接的两端碱基序列没有有专一性要求，只在互补的末端间催化形成磷酸二酯键。