高中生物 第一單元 生物技術(shù)與生物工程 第一章 基因工程和蛋白質(zhì)工程 1.1.2 基因工程的應(yīng)用規(guī)范訓(xùn)練 中圖3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE第二節(jié)基因工程的應(yīng)用（時(shí)間：30分鐘滿分：50分）考查知識(shí)點(diǎn)及角度難度及題號(hào)基礎(chǔ)中檔稍難基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用1、25、67基因工程在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用3、48一、選擇題(共5小題,每小題4分，共20分）1．人們將蘇云金桿菌中的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞中培育成為抗蟲(chóng)棉,這個(gè)過(guò)程中所利用的主要原理是 (）。A．基因突變DNA→RNA→蛋白質(zhì)B．基因重組DNA→RNA→蛋白質(zhì)C．基因工程DNA→RNA→蛋白質(zhì)D．染色體變異DNA→RNA→蛋白質(zhì)解析將蘇云金桿菌的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞中，通過(guò)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯合成特定的蛋白質(zhì),表現(xiàn)出特定的性狀.此題易錯(cuò)選C?；蚬こ淌且环N技術(shù)手段，而不是生物學(xué)原理，抗蟲(chóng)棉的培育利用的是基因工程這一技術(shù)手段使基因發(fā)生重組。答案B2．目前人類利用基因工程的方法成功培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，以下說(shuō)法正確的是 ()。A．蘇云金芽孢桿菌的毒蛋白基因與質(zhì)粒結(jié)合后直接進(jìn)入棉花的葉肉細(xì)胞表達(dá)B．抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁ㄈ~肉細(xì)胞后，可通過(guò)傳粉、受精的方法,使抗蟲(chóng)性狀遺傳下去C．標(biāo)記基因的作用是鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因D．轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉經(jīng)過(guò)種植，棉鈴蟲(chóng)不會(huì)產(chǎn)生抗性，這樣可以有效消滅棉鈴蟲(chóng)解析A項(xiàng)錯(cuò)誤：目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法包括農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。質(zhì)粒不能直接進(jìn)入植物細(xì)胞內(nèi)起基因表達(dá)載體的作用；B項(xiàng)錯(cuò)誤：抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁ㄈ~肉細(xì)胞中，并插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，然后以此細(xì)胞進(jìn)行植物組織培養(yǎng)，得到抗蟲(chóng)棉，才能使目的基因的遺傳特性得以表達(dá),但通過(guò)有性生殖，該性狀一般不能穩(wěn)定遺傳;D項(xiàng)錯(cuò)誤：棉鈴蟲(chóng)抗性的產(chǎn)生與抗蟲(chóng)棉的種植有關(guān)；C項(xiàng)正確：標(biāo)記基因的作用就是鑒別體細(xì)胞中是否含有目的基因。答案C3．下列關(guān)于應(yīng)用基因工程治療人類遺傳病的敘述,不正確的是 （)。A．基因治療可以有效地改善患者生理狀況,其操作對(duì)象是基因B．進(jìn)行基因治療時(shí),基因的受體細(xì)胞都是受精卵C．基因治療并不是對(duì)患者體內(nèi)細(xì)胞的缺陷基因進(jìn)行改造D．基因治療時(shí)可只對(duì)患者部分細(xì)胞輸入正常基因解析動(dòng)物基因工程操作的受體細(xì)胞一般為受精卵，但基因治療時(shí),不需對(duì)全部體細(xì)胞發(fā)揮作用，受體細(xì)胞不是受精卵，而是部分體細(xì)胞?；蛑委煵粚?duì)缺陷基因的改造，而是用正?；?qū)?，從功能上“覆蓋"缺陷基因。答案B4．治療白化病、苯丙酮尿癥等人類遺傳病的根本途徑是 (）.A．口服化學(xué)藥物B．注射化學(xué)藥物C．利用輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變D．采取基因療法糾正或彌補(bǔ)缺陷基因帶來(lái)的影響解析遺傳病是受基因控制的，要想徹底根治，只有通過(guò)基因工程技術(shù)，用正常的目的基因去糾正或彌補(bǔ)缺陷基因，這是基因治療。雖然輻射或藥物誘發(fā)致病基因突變，可以改變?cè)械幕?，但在一般情況下,突變大多是有害的，很可能引起另一種新的疾病。A、B選項(xiàng)只能治標(biāo),不能治本。答案D5．轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良方面應(yīng)用廣泛，其中一項(xiàng)基因工程就是改造CO2固定酶。其目的是 （).A．提高光合作用效率 B．延長(zhǎng)果實(shí)的貯藏期C．培育新作物品種 D．提高植物的抗性解析光合作用是植物利用光能將CO2和H2O合成可以貯存能量的有機(jī)物。改造CO2固定酶，其目的是為了提高光合作用效率。答案A二、非選擇題(共3小題，共30分)6．（10分)金茶花是中國(guó)特有的觀賞品種,但易得枯萎病,降低觀賞價(jià)值?？茖W(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎病的基因，用轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的新品種。請(qǐng)據(jù)下圖回答問(wèn)題.（1）將②連接到①上并形成③，常用到的酶有___________________________.(2)經(jīng)檢測(cè),被③侵染的茶花葉片細(xì)胞具備了抗病性，這說(shuō)明②已經(jīng)________.欲快速培育大量該抗病新品種，應(yīng)該采用的技術(shù)是________________，依據(jù)的理論基礎(chǔ)是______________________________.（3)通過(guò)轉(zhuǎn)基因方法獲得的抗病金茶花,將來(lái)產(chǎn)生的配子中是否一定含有抗病基因？________。解析本題一方面考查了基因工程技術(shù),另一方面又考查了細(xì)胞工程技術(shù)（植物的組織培養(yǎng))。①為細(xì)菌的質(zhì)粒,質(zhì)粒是基因工程最常用的載體；②為目的基因(或抗病基因），注意：切割質(zhì)粒和目的基因使之露出相同黏性末端的酶、一般是同一種限制性內(nèi)切酶；③為重組后的質(zhì)粒，此時(shí)的質(zhì)粒已經(jīng)含有目的基因；④為轉(zhuǎn)基因植物。然后分別解答題中的問(wèn)題：(1)基因工程中常用的工具酶為限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶。（2)茶花葉片細(xì)胞抗病性的出現(xiàn)，說(shuō)明抗病基因在茶花細(xì)胞中已經(jīng)表達(dá)。在植物的繁殖方式當(dāng)中，植物組織培養(yǎng)具有快速、大量繁殖、保持親本一切性狀的特點(diǎn)。（3）此題要根據(jù)減數(shù)分裂過(guò)程分析，最終形成的配子中不一定都含有抗病基因。答案(1)限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶(2)表達(dá)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性(3）不一定7．（12分）天然釀酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶類，用作發(fā)酵原料的淀粉需經(jīng)一系列復(fù)雜的轉(zhuǎn)化過(guò)程才能被利用.研究者從某絲狀真菌中獲取淀粉酶基因并轉(zhuǎn)入釀酒酵母菌，獲得的釀酒酵母工程菌可直接利用淀粉產(chǎn)生酒精.請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1）將淀粉酶基因切割下來(lái)所用的工具是____________,用________將淀粉酶基因與載體拼接成新的DNA分子，下一步將該DNA分子________,以完成工程菌的構(gòu)建.(2)若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌,可采用的檢測(cè)方法是_______;若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，可采用________檢測(cè)。（3)將該工程菌接種在含淀粉的固體平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)一定時(shí)間后，加入碘液，工程菌周圍出現(xiàn)透明圈,請(qǐng)解釋該現(xiàn)象發(fā)生的原因。________________________________________________________________。解析本題考查了與基因工程相關(guān)的知識(shí)。將基因切割下來(lái)的工具是限制酶，將基因與載體結(jié)合在一起的是DNA連接酶。基因工程的基本流程是:目的基因的獲得、重組載體的構(gòu)建、重組載體的導(dǎo)入和篩選、目的基因的表達(dá)與鑒定。目的基因的檢測(cè)與鑒定包括分子水平的檢測(cè),如用DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)基因或?qū)?yīng)的mRNA，用抗原－抗體雜交來(lái)檢測(cè)蛋白質(zhì),也包括個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。淀粉在工程菌分泌的淀粉酶的作用下被分解，加入碘液后，因工程菌周圍無(wú)淀粉而不變藍(lán),故出現(xiàn)透明圈。答案（1）限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶導(dǎo)入釀酒酵母菌（2）DNA分子雜交技術(shù)抗原—抗體雜交技術(shù)（3)這說(shuō)明淀粉酶基因已成功導(dǎo)入工程菌并能夠穩(wěn)定地表達(dá)淀粉酶8．(8分)科學(xué)家們對(duì)一位因缺乏腺苷酸脫氨酶基因而患嚴(yán)重復(fù)合型免疫缺陷癥的美國(guó)女孩進(jìn)行基因治療，其方法是首先將患者的淋巴細(xì)胞取出做體外培養(yǎng)，然后用逆轉(zhuǎn)錄病毒將正常腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入人工培養(yǎng)的淋巴細(xì)胞中，再將這些轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)，經(jīng)過(guò)多次治療,患者的免疫功能趨于正常。(1）基因治療是把健康________導(dǎo)入有________的細(xì)胞中，以達(dá)到治療疾病的目的。（2）在基因治療過(guò)程中，逆轉(zhuǎn)錄病毒的作用相當(dāng)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________，目的基因的受體細(xì)胞是________。(3）將轉(zhuǎn)基因淋巴細(xì)胞多次回輸?shù)交颊唧w內(nèi)后，免疫能力趨于正常，是由于淋巴細(xì)胞中能合成________。（4）下圖甲所示的方法是從________的DNA中直接分離出基因,圖乙所示的方法是用________的方法人工合成基因.解析該題主要考查了基因治療的步驟及提取目的基因的方法。圖甲表示用限制酶將供體細(xì)胞的DNA切成許多片段，然后將片段通過(guò)載體轉(zhuǎn)入到不同的受體細(xì)胞，從中找到目的基因。圖乙表示用目的基因轉(zhuǎn)錄成的信使RNA為模板，逆轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單