2020高考生物选修3现代生物科技专题1 1.3基因工程的应用

专题1 基因工程1.3 基因工程的应用1．下列关于基因工程成果的概述，不正确的是()A．医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物C．在畜牧养殖业上培育出了体型大、品质优良的动物D．在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化解析：基因工程在医药卫生方面的应用，主要是用于生产药物，基因治疗现在处于临床试验阶段。

答案：A2．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。

普遍番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。

科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。

下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是()A．运载工具可以是质粒B．受体细胞是番茄细胞C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因D．目的基因的表达延缓了细胞的软化解析：根据题干信息可知，运载工具可以是质粒，则抗软化番茄的培育过程如下：以质粒作为载体，将目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)与质粒结合形成重组DNA，利用含重组DNA的农杆菌去感染普通番茄，使目的基因进入普通番茄细胞中的染色体DNA上，从而抑制多聚半乳糖醛酸酶的作用。

答案：C3．下列不属于基因工程方法生产的药物是()A．干扰素B．白细胞介素C．青霉素D．乙肝疫苗解析：青霉素是青霉菌产生的一种代谢产物，高产青霉素菌株的获得是通过人工诱变育种实现的。

答案：C4．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗。

下列做法不正确的是()A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症B．用DNA探针检测病毒性肝炎C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症D．用基因替换的方法治疗21三体综合征解析：基因工程是基因水平上的现代生物技术，21三体综合征是染色体异常遗传病，是患者第21号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。

答案：D5．植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关，若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列问题：(1)理论上，基因组文库含有生物的________基因；而cDNA文库含有生物的________基因。

(2)若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中________出所需的耐旱基因。

(3)将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物________的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。

要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的________是否得到提高。

(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了__________________(填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。

解析：(1)基因文库包括基因组文库和cDNA文库，基因组文库包含生物基因组的全部基因，cDNA文库是以mRNA反转录后构建的，只含有已经表达的基因(并不是所有基因都会表达)，即部分基因。

(2)从基因文库中获取目的基因需要进行筛选。

(3)要提高植物乙的耐旱性，需要利用农杆菌转化法将耐旱基因导入植物乙的体细胞中。

要检测目的基因(耐旱基因)是否表达应该用抗原—抗体杂交法检测目的基因(耐旱基因)的表达产物(即耐旱的相关蛋白质)；个体水平检测可以通过田间试验，观察检测其耐旱情况。

(4)如果耐旱基因整合到同源染色体的一条上，则转基因植株的基因型可以用A_表示(A表示耐旱基因，_表示另一条染色体上没有相应的基因)，A_自交后代基因型为AA∶A_∶__＝1∶2∶1，所以耐旱：不耐旱＝3∶1，与题意相符；如果耐旱基因整合到同源染色体的两条上，则子代将全部表现耐旱，不会出现性状分离。

答案：(1)全部部分(2)筛选(3)乙表达产物耐旱性(4)同源染色体的一条上[A级基础巩固]1．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是()A．是否有抗生素抗性B．是否能检测到标记基因C．是否有相应的性状D．是否能分离到目的基因解析：抗虫基因表达出的性状只能是抗虫，不可能有抗生素抗性，A错误；载体上的标记基因用于筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，B错误；转基因成功的标志是目的基因在受体细胞内表达，受体细胞表现出一定的性状，C正确，D错误。

答案：C2．1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。

长成的烟草植株通体光亮，堪称自然界的奇迹。

这一研究成果表明()①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同②萤火虫与烟草共用一套遗传密码③烟草体内合成了荧光素④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同A．①③B．②③C．①④D．①②③④解析：萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA，这是完成基因重组的基础，①正确；自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码，即无论在高等生物还是低等生物中，相同的密码子决定的氨基酸种类都相同，②正确；萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该植株通体光亮，可见荧光素基因在该植株中成功表达，③正确；基因的表达包括转录和翻译，最后合成出蛋白质，④正确。

答案：D3．下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用？()A．提高农作物的抗逆性B．生产某些天然药物C．改良农作物的品质D．作器官移植的供体解析：D项为动物基因工程技术的重要应用。

答案：D4．抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的是()A．抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒B．抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性C．抗病毒转基因植物可以抗害虫D．抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异解析：抗病毒转基因植物只抵抗某些病毒，不是抵抗所有病毒，也不可以抗虫。

基因在传递的过程中，可能会发生变异。

答案：B5．关于应用基因工程治疗人类遗传病的叙述，不正确的是() A．基因治疗可以有效地改善患者的生理状况，其操作对象是基因B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因改造D．基因治疗时可只对患者部分细胞输入正常基因解析：基因治疗是利用基因工程将健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，其操作对象是基因，一般用的受体细胞是淋巴细胞或者脐带血细胞。

答案：BB级能力训练6．在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。

下图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答下列问题。

(1)A过程需要的酶有___________________________________。

(2)B过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件是_____________________________________________________。

(3)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_______________________________________________。

(4)如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用____________________________________________作为探针。

(5)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。

①将转基因植株与________________杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1∶1。

②若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为__________。

解析：(1)A过程为目的基因与载体相结合的过程，需要同一种限制酶和DNA连接酶。

(2)B过程为目的基因导入受体细胞过程，目的基因是否导入受体细胞需检测标记基因，在培养过程中，质粒能进行复制并能稳定保存。

(3)过程中加入卡那霉素对含卡那霉素抗性基因的细胞进行选择。

(4)D过程用含放射性同位素标记的抗虫基因作探针检验植株中是否含有抗虫基因。

(5)①转基因植株相当于杂合子，与非转基因植株杂交，后代两种性状个体比例为1∶1；②转基因植株自交，后代两种性状个体比例为3∶1。

答案：(1)限制酶和DNA连接酶(2)具有标记基因；能在宿主细胞中复制并稳定保存(3)卡那霉素(4)放射性同位素标记的抗虫基因(5)①非转基因植株②3∶1B级能力训练7．下列关于植物、动物以及微生物在基因工程的应用方面的叙述，错误的是()A．动物和微生物可以生产基因工程药物，植物不能B．三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同C．三类生物技术操作原理相同D．三类生物技术操作中用到的工具酶相同解析：除基因工程的第三步“将目的基因导入受体细胞”的方法不同外，三类生物在基因工程的应用中，从原理、使用工具到操作流程等基本一致，B、C、D正确；三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物，A错误。

答案：A8．下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是()A．抗虫棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因C．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻基因解析：抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。

几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错。

答案：B9．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是()A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用解析：人肝细胞中胰岛素基因不表达，通过人肝细胞mRNA反转录不能得到胰岛素基因，A错误；基因表达载体的复制原点和启动子是不同的位点，基因表达载体的复制开始于复制原点，胰岛素基因的表达开始于启动子，B错误；抗生素抗性基因可作为基因工程中的标记基因，可将含有目的基因的受体细胞筛选出来，C正确；启动子在基因表达的转录中起作用，终止密码子在基因表达的翻译中起作用，D错误。

答案：C10．腺苷脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的白细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些白细胞注入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。

下列有关叙述正确的是()A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能C．正常ADA基因可遗传给后代D．ADA基因缺陷症属于获得性免疫缺陷病解析：基因治疗是将正常的基因导入有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；ADA基因缺陷症是先天性免疫缺陷病。