2017-2018年生物選修3（人教版）練習(xí)：1 .3 基因工程的應(yīng)用

專題1基因工程

1.3基因工程的應(yīng)用

----------------?課堂演練當(dāng)堂達(dá)標(biāo)----------------

i.下列關(guān)于基因工程成果的概述，不正確的是（）

A.醫(yī)藥衛(wèi)生方面，主要用于診斷治療疾病

B.在農(nóng)業(yè)上主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的

農(nóng)作物

C.在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上培育出了體型大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物

D.在環(huán)境保護(hù)方面主要用于環(huán)境監(jiān)測(cè)和對(duì)污染環(huán)境的凈化

解析：基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生方面的應(yīng)用，主要是用于生產(chǎn)藥物，

基因治療現(xiàn)在處于臨床試驗(yàn)階段。

答案：A

2.利用基因工程技術(shù)將生長(zhǎng)激素基因?qū)刖d羊體內(nèi)，轉(zhuǎn)基因綿

羊生長(zhǎng)速率比一般的綿羊提高30%,體型大50%,在基因操作過程

中生長(zhǎng)激素基因的受體細(xì)胞最好采用（）

A.乳腺細(xì)胞B.體細(xì)胞

C.受精卵D.精巢

解析：轉(zhuǎn)基因羊全身所有的組織細(xì)胞均來自受精卵的有絲分裂，

遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，且受精卵體積較大，容易操作，也能

保證發(fā)育成的個(gè)體的所有細(xì)胞都含有生長(zhǎng)激素基因，故正確答案為

Co

答案：c

3.下列不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是（）

A.干擾素B.白細(xì)胞介素

C.青霉素D.乙肝疫苗

解析：青霉素是青霉菌產(chǎn)生的一種代謝產(chǎn)物，高產(chǎn)青霉素菌株的

獲得是通過人工誘變育種實(shí)現(xiàn)的。

答案：C

4.近年來基因工程的發(fā)展非常迅速，科學(xué)家可以用DNA探針

和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM(jìn)行遺傳病的診斷和治療。下列做法不正確的

是()

A.用DNA探針檢測(cè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥

B.用DNA探針檢測(cè)病毒性肝炎

C.用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥

D.用基因替換的方法治療21三體綜合征

解析：基因工程是基因水平上的現(xiàn)代生物技術(shù)，21三體綜合征

是染色體異常遺傳病，是患者第21號(hào)染色體比正常人多了一條，無

法從基因水平上治療。

答案：D

5.(2014?全國(guó)H卷)植物甲具有極強(qiáng)的耐旱性，其耐旱性與某個(gè)

基因有關(guān)，若從該植物中獲得該耐旱基因，并將其轉(zhuǎn)移到耐旱性低的

植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。

回答下列問題：

(1)理論上，基因組文庫含有生物的________基因；而cDNA文

庫含有生物的________基因。

(2)若要從植物甲中獲得耐旱基因，可首先建立該植物的基因組

文庫，再從中________出所需的耐旱基因。

⑶將耐旱基因?qū)朕r(nóng)桿菌，并通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將其導(dǎo)入植物

的體細(xì)胞中，經(jīng)過一系列的過程得到再生植株。要確認(rèn)該耐

旱基因是否在再生植株中正確表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)此再生植株中該基因的

,如果檢測(cè)結(jié)果呈陽性，再在田間試驗(yàn)中檢測(cè)植株的

是否得到提高。

（4）假如用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐旱植株自交，子代中耐旱與不

耐旱植株的數(shù)量比為3：1時(shí)，則可推測(cè)該耐旱基因整合到了

（填“同源染色體的一條上”或“同源染色體的

兩條上”）。

解析：（1）基因文庫包括基因組文庫和cDNA文庫，基因組文庫

包含生物基因組的全部基因，cDNA文庫是以mRNA反轉(zhuǎn)錄后構(gòu)建

的，只含有已經(jīng)表達(dá)的基因（并不是所有基因都會(huì)表達(dá)），即部分基因。

（2）從基因文庫中獲取目的基因需要進(jìn)行篩選。

（3）要提高植物乙的耐旱性，需要利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將耐旱基因

導(dǎo)入植物乙的體細(xì)胞中。要檢測(cè)目的基因（耐旱基因）是否表達(dá)應(yīng)該用

抗原一抗體雜交法檢測(cè)目的基因（耐旱基因）的表達(dá)產(chǎn)物（即耐旱的相

關(guān)蛋白質(zhì)）；個(gè)體水平檢測(cè)可以通過田間試驗(yàn)，觀察檢測(cè)其耐旱情況。

（4）如果耐旱基因整合到同源染色體的一條上，則轉(zhuǎn)基因植株的

基因型可以用A_表示（A表示耐旱基因，—表示另一條染色體上沒有

相應(yīng)的基因），A_自交后代基因型為AA：A_：_=1：2：1,所以耐

旱：不耐旱=3：1,與題意相符；如果耐旱基因整合到同源染色體的

兩條上，則子代將全部表現(xiàn)耐旱，不會(huì)出現(xiàn)性狀分離。

答案：（1）全部部分

⑵篩選

（3）乙表達(dá)產(chǎn)物耐旱性

（4）同源染色體的一條上

課后作業(yè)知能強(qiáng)化

A級(jí)基礎(chǔ)鞏固

1.下列屬于基因工程技術(shù)培養(yǎng)的新品種的是（）

A.耐寒的小黑麥

B.抗棉鈴蟲的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉

C.太空椒

D.試管牛

解析：耐寒的小黑麥?zhǔn)嵌啾扼w育種，原理是染色體變異，A項(xiàng)錯(cuò)

誤；抗蟲棉是基因工程育種，目的基因是蘇云桿菌的抗蟲基因，B項(xiàng)

正確；太空椒是誘變育種，原理是基因突變，C項(xiàng)錯(cuò)誤；試管牛是胚

胎工程育種，涉及體外受精和早期胚胎發(fā)育、胚胎移植，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：B

2.科學(xué)家已能運(yùn)用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由乳腺分泌抗體,

相關(guān)敘述中正確的是（）

①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與載體黏

性末端的堿基對(duì)連接起來③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的

基因提供依據(jù)④受精卵是理想的受體

A.①②③④B.①③④

C.②③④D.①②④

解析：基因工程可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞，從

而定向改造生物的性狀；DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏

性末端的堿基對(duì)，而是磷酸二酯鍵；由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知

相應(yīng)的mRNA中核昔酸序列，進(jìn)而可推測(cè)相應(yīng)基因中核甘酸排序，

從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容

易發(fā)育為一個(gè)完整生物個(gè)體。

答案：B

3.“黃金大米”是將胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶的基因?qū)氲剿炯?xì)胞中而

制備成功的。一般地說，制備“黃金大米”植株的過程中，不需要使

用下列中的（）

A.限制性核酸內(nèi)切酶B.纖維素酶

C.DNA連接酶D.DNA聚合酶

解析:獲取目的基因和構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)都需要使用限制性核

酸內(nèi)切酶;采用基因工程技術(shù)培育“黃金大米”植株的過程中不需要

使用纖維素酶；構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要使用DNA連接酶；基因

在受體細(xì)胞中復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶。

答案：B

4.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物成功表達(dá)后，以下說法正確的是（）

A.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抵抗所有病毒

B.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物對(duì)病毒的抗性具有局限性或特異性

C.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以抗害蟲

D.抗病毒轉(zhuǎn)基因植物可以穩(wěn)定遺傳，不會(huì)變異

解析：抗病毒轉(zhuǎn)基因植物只抵抗某些病毒，不是抵抗所有病毒，

也不可以抗蟲?；蛟趥鬟f的過程中，可能會(huì)發(fā)生變異。

答案：B

5.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的生理狀況，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)胞的缺陷基因改造

D.基因治療時(shí)可只對(duì)患者部分細(xì)胞輸入正?；?/p>

解析:基因治療是利用基因工程將健康的外源基因?qū)氲接谢?/p>

缺陷的細(xì)胞中，其操作對(duì)象是基因，一般用的受體細(xì)胞是淋巴細(xì)胞或

者臍帶血細(xì)胞。

答案：B

B級(jí)能力訓(xùn)練

6.在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(h/)常作為

標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上

生長(zhǎng)。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。

(1)A過程需要的酶有o

(2)B過程及其結(jié)果體現(xiàn)了質(zhì)粒作為載體必須具備的兩個(gè)條件是

(3)C過程的培養(yǎng)基除含有必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、瓊脂和激素外，還必

須力口入O

(4)如果利用DNA分子雜交原理對(duì)再生植株進(jìn)行檢測(cè)，D過程應(yīng)

該用作為探針。

(5)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因植株的卡那霉素抗性基因的傳遞符合孟德

爾遺傳規(guī)律。

①將轉(zhuǎn)基因植株與雜交,其后代中抗卡那霉素

型與卡那霉素敏感型的數(shù)量比為1：1。

②若該轉(zhuǎn)基因植株自交,則其后代中抗卡那霉素型與卡那霉素敏

感型的數(shù)量比為o

解析：(1)A過程為目的基因與載體相結(jié)合的過程，需要同一種

限制酶和DNA連接酶。（2）B過程為目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞過程，目

的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞需檢測(cè)標(biāo)記基因，在培養(yǎng)過程中，質(zhì)粒能進(jìn)

行復(fù)制并能穩(wěn)定保存。（3）過程中加入卡那霉素對(duì)含卡那霉素抗性基

因的細(xì)胞進(jìn)行選擇。（4）D過程用含放射性同位素標(biāo)記的抗蟲基因作

探針檢驗(yàn)植株中是否含有抗蟲基因。⑸①轉(zhuǎn)基因植株相當(dāng)于雜合子，

與非轉(zhuǎn)基因植株雜交，后代兩種性狀個(gè)體比例為1：1;②轉(zhuǎn)基因植

株自交，后代兩種性狀個(gè)體比例為3：lo

答案：（1）限制酶和DNA連接酶

（2）具有標(biāo)記基因；能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存

（3）卡那霉素

（4）放射性同位素標(biāo)記的抗蟲基因

（5）①非轉(zhuǎn)基因植株②3：1

7.科學(xué)家將螢火蟲的熒光基因分離出來，轉(zhuǎn)移到煙草的細(xì)胞中，

成功得到了能夠發(fā)出熒光的煙草植株。這一實(shí)驗(yàn)的成功說明（）

A.螢火蟲和煙草的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相同

B.螢火蟲和煙草的基因相同

C.螢火蟲和煙草的遺傳信息相同

D.螢火蟲和煙草共用一套密碼子

解析：螢火蟲是動(dòng)物，而煙草是植物，兩者的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相似，而

不是完全相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；螢火蟲和煙草的基因結(jié)構(gòu)相同，但基因中

的遺傳信息不同，B項(xiàng)錯(cuò)誤；螢火蟲和煙草的遺傳信息不同，C項(xiàng)錯(cuò)

誤；螢火蟲和煙草共用一套密碼子，因此一種生物的基因能在另一種

生物體內(nèi)表達(dá)，D項(xiàng)正確。

答案：D

8.在實(shí)驗(yàn)室里用四環(huán)素培育轉(zhuǎn)基因的雄性蚊子，這些蚊子與雌

性蚊子交配的后代也需要四環(huán)素才能生存，但實(shí)質(zhì)上不可能找到，于

是會(huì)慢慢死去。該技術(shù)有望減少登革熱等疾病的發(fā)生。下列關(guān)于該技

術(shù)說法正確的是（）

A.轉(zhuǎn)基因技術(shù)能定向改變蚊子的基因，屬于基因突變

B.該轉(zhuǎn)基因蚊子屬于新的物種

C.需要四環(huán)素才能生存這一特性是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果

D.該技術(shù)的其中一個(gè)環(huán)節(jié)是構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要用到限制

酶和DNA聚合酶

解析：轉(zhuǎn)基因技術(shù)能定向改變蚊子的基因，屬于基因重組，A項(xiàng)

錯(cuò)誤。該轉(zhuǎn)基因蚊子具有新的基因，但仍能與雌性蚊子交配產(chǎn)生后代,

沒有出現(xiàn)生殖隔離，所以不屬于新的物種，B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于產(chǎn)生的后

代需要四環(huán)素才能生存，說明這一特性是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)

果，C項(xiàng)正確。該技術(shù)的其中一個(gè)環(huán)節(jié)是構(gòu)建基因表達(dá)載體，需要用

到限制酶和DNA連接酶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

答案：C

9.下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯(cuò)誤的是（）

A.抗蟲棉——Bt毒蛋白基因

B.抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因

C.抗鹽堿和抗旱植物一一調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓的基因

D.耐寒的番茄一抗凍基因

解析:抗病毒轉(zhuǎn)基因植物常使用病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制

酶基因。幾丁質(zhì)酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌轉(zhuǎn)基因植物

的目的基因，故選項(xiàng)B錯(cuò)。

答案：B

10.天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的

基因B,而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工

程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是（）

A.提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,經(jīng)反轉(zhuǎn)錄獲得互補(bǔ)的DNA,

再擴(kuò)增基因B

B.利用限制酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因B

C.利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞

D.將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細(xì)胞

解析：提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA,反轉(zhuǎn)錄得到DNA,然后擴(kuò)

增，可獲得大量的基因B,A正確。從基因文庫中獲取目的基因，只

要根據(jù)目的基因的相關(guān)信息和基因文庫中的信息進(jìn)行篩選對(duì)比即可，

不需要用限制酶進(jìn)行切割，B錯(cuò)誤。目的基因與質(zhì)粒的連接需要用

DNA連接酶，而不是DNA聚合酶，C錯(cuò)誤。目的基因需要和載體連

接后形成重組質(zhì)粒再導(dǎo)入，而且應(yīng)該用農(nóng)桿菌進(jìn)行感染，而不是大腸

桿菌，D錯(cuò)誤。

答案：A

11.腺昔脫氨酶（ADA）基因缺陷癥是一種免疫缺陷病，對(duì)患者采

用基因治療的方法是：取出患者的白細(xì)胞，進(jìn)行體外培養(yǎng)時(shí)轉(zhuǎn)入正常

ADA基因，再將這些白細(xì)胞注入患者體內(nèi)，使其免疫功能增強(qiáng)，能

正常生活。下列有關(guān)敘述正確的是（）

A.正常ADA基因替換了患者的缺陷基因

B.正常ADA基因通過控制ADA的合成來影響免疫功能

C.正常ADA基因可遺傳給后代

D.ADA基因缺陷癥屬于獲得性免疫缺陷病

解析：基因治療是將正常的基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，正常

的ADA基因可以控制合成正常的ADA來影響免疫功能；ADA基因

缺陷癥是先天性免疫缺陷病。

答案：B

12.21世紀(jì)被認(rèn)為是生物學(xué)的世紀(jì)，目前基因芯片可以在很短

的時(shí)間內(nèi)觀察到病變細(xì)胞，并分析出是因哪個(gè)基因變異而引起的疾

病。以下與基因芯片有關(guān)的敘述中，不正確的是()

A.利用基因芯片可以進(jìn)行基因鑒定

B.利用基因芯片可以改造變異基因

C.利用基因芯片可以檢測(cè)變異基因

D.基因芯片技術(shù)能識(shí)別堿基序列

解析：基因芯片只是利用DNA分子雜交原理，進(jìn)行遺傳信息的

鑒定，不能用于改造變異基因。

答案：B

13.利用轉(zhuǎn)基因植物作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)人類藥用蛋白的研究逐

漸受到各國(guó)的重視。下圖為我國(guó)科研人員利用轉(zhuǎn)基因植物反應(yīng)器生成

丙肝病毒(HCV)抗原蛋白的流程。請(qǐng)據(jù)圖回答：

⑴該轉(zhuǎn)基因技術(shù)所“轉(zhuǎn)”的基因是，

它來源于。

(2)a過程中需要使用的工具酶是,b表示過

程。在質(zhì)粒中至少含個(gè)限制酶識(shí)別位點(diǎn)。

(3)d過程采用的是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的常用方法，叫

(4)檢測(cè)目的基因是否整合到染色體上，所用的方法是

o檢測(cè)目的基因在生物體內(nèi)是否已經(jīng)表達(dá)，

常用技術(shù)。

解析：(1)通過閱讀題干和圖解，可以判斷出該技術(shù)涉及的目的

基因是丙肝病毒(HCV)抗原蛋白基因，或稱為HCV抗原蛋白基因，

或稱為抗原基因；該基因來自丙肝病毒或HCV。(2)據(jù)圖可知，目的

基因是從病毒內(nèi)獲取的，要用到限制酶；b過程表示的是基因工程的

第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建；運(yùn)載目的基因的載體必須含有1個(gè)或

多個(gè)(至少1個(gè))限制酶切點(diǎn)，才能保證目的基因的接入。(3)目的基因

導(dǎo)入植物受體細(xì)胞最常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。(4)要檢測(cè)目的基

因是否導(dǎo)入并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上，通常采用DNA分

子雜交技術(shù)；要檢測(cè)目的基因是否在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，即合成抗原蛋

白，通常采用抗原一抗體雜交技術(shù)。

答案：(1)丙肝病毒(HCV)抗原蛋白基因(HCV抗原蛋白基因或抗

原基因)丙肝病毒(HCV)

(2)限制酶基因表達(dá)載體的構(gòu)建1

(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法

(4)DNA分子雜交技術(shù)抗原-抗體雜交

14.基因敲除是根據(jù)DNA重組原理發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。

通常用設(shè)計(jì)好的DNA片段替代動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的基因片段，從而達(dá)到基

因敲除的目的。運(yùn)用基因敲除技術(shù)構(gòu)建基因敲除動(dòng)物模型是研究基因

功能中較為普遍的一種方法，其基本原理如圖所示：

動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)一匚口一］篩選出_口_

一對(duì)靶基因—II—卜-----,,(—

與靶基因序列_；：A目的基

同源的目的基因―’因的細(xì)胞

請(qǐng)回答下列問題:

(1)在將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞前，需要構(gòu)建一個(gè)基因表達(dá)載體。

一個(gè)理想的基因表達(dá)載體，通常由啟動(dòng)子、終止子、目的基因和

________等組成。

(2)如果要獲得一只含目的基因的小鼠，則選擇的受體細(xì)胞通常

為。

(3)上述途徑所獲得的動(dòng)物，其后代并非每一個(gè)個(gè)體都含目的基

因，原因是________________________________________________

(4)假設(shè)通過基因敲除構(gòu)建了一個(gè)非球形紅細(xì)胞型貧血(II型)模

型動(dòng)物，該動(dòng)物因丙酮酸激酶缺陷或葡萄糖6磷酸脫氫酶(G-6-PD)

缺陷，使紅細(xì)胞膜變化引起紅細(xì)胞自溶現(xiàn)象，但向該動(dòng)物注射ATP

后，自溶現(xiàn)象可明顯降低。由此可表明，基因?qū)ι镄誀畹目刂品绞?/p>

之一是_________________________________________________