2019-2020学年生物人教版选修3同步检测:1.3 基因工程的应用
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[随堂检测]1.(甘肃天水检测)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.①④ D.①②③④解析:选D。
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。
2.(盐城高二检测)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:选A。
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项正确;三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物,A项错误。
3.(东北育才学校高二期中)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系,下列相关叙述错误的是( )A.可通过农杆菌感染法将重组质粒导入受体细胞B.含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株C.可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性D.如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的,可用PCR技术得到大量目的基因解析:选D。
棉花是双子叶植物,通过农杆菌感染法可将重组质粒导入棉花受体细胞,A正确;植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状,含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得耐盐的植株,B正确;棉花植株是否耐盐,主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活,因此,可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性,C正确;如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的,可从基因文库中获取目的基因,D错误。
一、植物基因工程的成果()阅读教材P17~19 1.植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。
(2)改良农作物的品质。
(3)利用植物生产药物等。
2.抗虫转基因植物与抗病转基因植物类型项目抗虫转基因植物抗病转基因植物方法从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因,将其导入植物中将抗病基因导入植物中基因种类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①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;②抗真菌基因:几丁质酶基因和抗毒素合成基因成果转基因抗虫棉、转基因抗抗烟草花叶病毒的转基虫水稻等因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等意义减少化学农药的使用,降低生产成本,减少环境污染,降低了对人体健康的损害3.抗逆转基因植物(1)抗逆基因:利用调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱;导入鱼的抗冻蛋白基因使作物抗寒;导入抗除草剂基因使作物抗除草剂。
(2)成果:抗盐碱、抗干旱的烟草;抗寒的番茄;抗除草剂的大豆、玉米等。
4.利用转基因改良植物的品质(1)将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米,获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照组提高30%。
(2)将控制番茄果实成熟的基因导入番茄,获得了转基因延熟番茄。
(3)将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛,获得了转基因矮牵牛。
二、动物基因工程的应用()阅读教材P20~21 项目应用 基因来源或处理成果用于提高动物生长速度外源生长激素基因转基因绵羊、转基因鲤鱼用于改善畜产品的品质肠乳糖酶基因转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量少用转基因动物生产药物药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子乳腺生物反应器用转基因动物作器官移植的供体抑制抗原决定基因的表达或除去抗原决定基因结合克隆技术培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官三、基因工程与人体健康()阅读教材P20~211.基因工程药物(1)概念:利用转基因的工程菌生产的药物。
(2)原理:通过基因工程技术,使外源基因在工程菌细胞内高效表达。
2019-2020学年度高中选修3《现代生物科技专题》生物1.3 基因工程的应用人教版练习题第八十四篇第1题【单选题】下列有关现代生物技术的叙述中,正确的是A、限制性内切酶、DNA连接酶只存在于徽生物中B、培养禽流感病毒时应选用无菌的牛肉汤C、基因工程、细胞工程都能克服远源杂交不亲和的障碍D、体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体【答案】:【解析】:第2题【单选题】下列有关基因工程的叙述,正确的是A、目的基因导入受体细胞后,一定能稳定遗传B、DNA连接酶的作用是将两个粘性末端的碱基连接起来C、基因表达载体的构建是基因工程的核心D、常用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等【答案】:【解析】:第3题【单选题】利用基因工程生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如图所示,下列叙述不正确的是( )A、过程①是在小菜蛾细胞的细胞核中进行B、过程②获取的CarE基因中不含有启动子C、过程③进行前需要用Ca^2+处理大肠杆菌D、过程④后只有部分工程菌含有CarE基因【答案】:【解析】:第4题【单选题】水母发光蛋白由236个氨基酸构成,其中Asp、Gly、Ser构成发光环,现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记,在转基因技术中,这种蛋白质的作用是( )A、促使目的基因导入宿主细胞中B、使目的基因容易被检测出来C、促使目的基因在宿主细胞中复制D、使目的基因容易成功表达【答案】:【解析】:第5题【单选题】下列关于基因工程成果的概述,不正确的是A、在医药卫生方面,主要用于诊断疾病B、在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物C、在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、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【答案】:【解析】:第6题【单选题】下列关于基因工程的叙述,错误的是( )A、cDNA文库中的基因可以进行物种间的基因交流B、转基因棉花是否具抗虫特性可通过检测棉花对某种害虫的抗性来确定C、外源DNA必须位于重组质粒的起始密码和终止密码之间才能进行表达D、抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物,从而造成基因污染【答案】:【解析】:第7题【单选题】草甘磷是一些除草剂的活性成分,使用时需要加入少量的洗衣粉作为表面活性剂.一种特定的基因对草甘磷具有抗性,如果这个基因能通过基因工程转入农作物中,就能使农作物即使被撒到除草剂也能存活.为了检测转入农作物中的目的基因是否表达,某同学随机选取了对草甘磷敏感的植株(A,D)、对草甘磷天然具有抗性的植株(B,E)和转入抗草甘磷目的基因的转基因植株(C,F),进行实验,观察并记录植株的生长情况如下图.据图分析,下列叙述中正确的是( )A、实验组叶面定时喷洒一定浓度的草甘磷溶液,对照组则不作任何处理B、实验结果表明转入植株C,F的草甘磷抗性基因已成功表达C、自然种群中存在对草甘磷天然具有抗性植株(E)的根本原因是基因重组D、长期使用草甘磷,将导致农作物中抗草甘磷基因频率的定向改变【答案】:【解析】:第8题【单选题】下图表示利用基因工程生产胰岛素的三种途径,据图判断下列说法错误的是( )A、选取的质粒要带有标记基因B、受体细胞A一般选用受精卵,过程③会用到了胚胎移植技术C、受体细胞B通常选用卵细胞或受精卵,而不选用体细胞D、⑥常用的方法是用钙离子处理大肠杆菌,使其易于吸纳重组质粒M【答案】:【解析】:第9题【单选题】利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内,检测转基因小鼠的癌症发病率,结果如图所示.进一步研究发现,乳腺和唾液腺的癌变率较高的.下列说法正确的是( )A、可用农杆菌转化法将癌基因导入小鼠体内B、两种癌基因共同作用使细胞更易发生癌变C、只要有Myc或Ras基因,细胞就会癌变D、Myc和Ras基因的表达没有组织特异性【答案】:【解析】:第10题【单选题】各种育种方法或技术都有其优劣之处,下列相关叙述不正确的是( )A、传统的育种方法周期长,可选择的范围有限B、通过人工诱变,人们有目的地选育新品种,能避免育种的盲目性C、杂交育种难以将不同物种的优良基因集中在一起D、基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移,人们可以定向选育新品种【答案】:【解析】:第11题【多选题】A、AB、BC、CD、D【答案】:【解析】:第12题【综合题】复合型免疫缺陷症(SCID)患者缺失ada基因,利用利用现代生物工程技术将人正常ada基因转入患者自身T细胞,可改善患者的免疫功能.如图显示该过程的主要步骤,回答下列问题:图中所示获取正常ada基因的方法是从基因文库中获取目的基因,基因文库包括基因组文库和______.若要大量获取该目的基因,可通过PCR技术迸行扩增.PCR技术是利用______的原理,需要______酶催化。
姓名,年级:时间:1.3基因工程的应用基础巩固1转基因动物是指()A.提供基因的动物B。
基因组中转入了外源基因的动物C.能产生白蛋白的动物D。
能表达基因遗传信息的动物解析:转基因动物是指基因组中增加了外源基因的动物。
答案:B2若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环境保护上的重要意义是()A。
减少氮肥使用量,降低生产成本B。
减少氮肥生产量,节约能源C.避免因施用氮肥过多引起的环境污染D.改良土壤的群落结构解析:农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化,引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象,污染环境。
利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,可减少氮肥施用量,避免水体富营养化,保护环境。
答案:C3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基因治疗是指()A.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B。
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后恢复正常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解析:目前实施的基因治疗措施有体外基因治疗和体内基因治疗,其基本方法都是把相应的正常基因导入有基因缺陷的相关细胞中,从而使病人恢复正常。
答案:A5科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因转到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,保护了环境。
下列说法正确的是()A。
抗虫基因中含有终止密码子B.抗虫基因能在大白菜细胞中正常表达C。
转基因技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体D。
限制酶识别的序列一定是GAATTC解析:基因中不含有终止密码子,终止密码子存在于mRNA上。
载体不是酶。
限制酶有多种,不同的限制酶识别的序列大都不相同。
答案:B6下列关于抗病转基因植物中抗病毒基因成功表达后的说法,正确的是()A.可以抵抗所有病毒B。
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]:B2.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]:D3.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.①B.①②C.①②③D.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。
姓名,年级:时间:专题一第三节一、选择题1.通过基因工程方法生产的药物有( C )①干扰素②白细胞介素③青霉素④乙肝疫苗A.①②③ B.①②③④C.①②④ D.②③④[解析]青霉素是经诱变育种方法培育出高产青霉素菌种,然后再通过发酵工程来生产的,其他药物都是用基因工程方法生产的。
2.(2019·济宁检测)我国转基因技术发展态势良好,农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。
下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是( D )A.转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B.转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用,减少了环境污染C.转基因抗虫水稻是否具有抗虫性,可通过饲养卷叶螟进行检测D.转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因[解析] 转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因,转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因,而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的基因;转基因抗虫水稻减少了农药的使用,减少了环境污染,同时降低了农业生产的成本;检测目的基因是否表达最简便的方法是个体水平的检测。
3.工程菌是指( C )A.用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞群B.用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞群C.用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞群D.从自然界中选取的能迅速增殖的菌类4.下列关于基因工程相关知识的叙述,正确的是( C )A.在基因工程操作中为了获得重组质粒,必须用相同的限制酶,露出的黏性末端可以不相同B.若要生产转基因抗病水稻,可将目的基因先导入到大肠杆菌中,再转入水稻细胞中C.如果提高作物中某种氨基酸的含量,可以导入控制合成含有该种氨基酸蛋白质的基因D.基因治疗主要是对具有缺陷的体细胞进行全面修复[解析] 获得重组质粒,必须要求有相同的黏性末端,使用的限制酶可以不同。
对于水稻等单子叶植物,常用基因枪法;对于双子叶植物则常用农杆菌转化法.基因治疗只是替换或修复部分体细胞的缺陷基因。
1.3基因工程的应用课后篇巩固提升基础知识巩固1.下列有关基因工程应用的说法,正确的是()A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大的动物C.基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物D.科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中,或者改变这些氨基酸的合成途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的含量,不能抗病毒。
基因工程用于畜牧业主要是为了改良动物品种,改善畜产品的品质。
科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的含量。
2.利用基因工程,可将酵母菌制成“工程菌”, 用于生产乙肝疫苗,在制作“工程菌”时,应向酵母菌中导入()A.乙肝病毒的表面抗原B.抗乙肝病毒的抗体的基因C.抗乙肝病毒的抗体D.乙肝病毒的表面抗原基因3.治疗复合型免疫缺陷症、白化病、囊性纤维化病等人类遗传病的最有效手段是()A.口服化学药物B.注射化学药物C.利用辐射或药物诱发致病基因突变D.采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响4.番茄营养丰富,是人们喜爱的蔬菜之一。
普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶基因,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,不耐储存。
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.质粒可作为载体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,目的基因是抗多聚半乳糖醛酸酶基因,受体细胞是番茄细胞。
5.下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述,不正确的是()A.器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似C.灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪D.无论以哪种动物作为供体,都需要在其基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,应在器官供体基因组中导入某种调节因子,或设法除去抗原决定基因,以培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官。
1.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是()。
A.口服化学药物B.注射化学药物C.采取基因治疗法替换致病基因D.利用辐射或药物诱发使致病基因突变解析遗传病是受基因控制的,要想彻底根治,只有通过基因工程技术,将正常的基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,这就是基因治疗。
虽然用辐射或药物诱发致病基因突变,可以改变原有的异常基因,但在一般情况下,突变大多是有害的,很可能引起另一种疾病,A、B项所提到的方法不能根治。
答案 C2.转基因食品已大量进入我们的日常生活,如转基因西红柿、转基因草莓等,涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争,如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。
下列关于转基因大豆的叙述,不正确的是()。
A.培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因B.目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵,也可以是体细胞C.转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量,生产成本更低D.固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一解析豆科植物可与含固氮基因的根瘤菌共生,故固氮基因并非必需的目的基因。
答案 D3.基因治疗是指()。
A.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B.对有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C.运用人工诱变的方法,使有基因缺陷的细胞产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解析基因治疗是将正常的基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,并未修复细胞中的缺陷基因,缺陷基因和正常基因同时存在,基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变。
答案 A4.应用生物工程技术可获得人们需要的生物新品种或新产品。
请据图回答下列问题。
(1)要获得抗虫基因,可采用__________________________________等方法,基因工程的核心是________________________________________。
1.3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。
5.DNA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:B2.[2016·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Ⅱ相比,选择途径Ⅰ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:D4.[2019·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:D5.[2019·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:C7.[2019·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C.T4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:D8.[2019·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。