2024-2025學(xué)年高中生物專題1基因工程3基因工程的應(yīng)用課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練含解析新人教版選修3

PAGE6-基因工程的應(yīng)用1.(2024·天津高二檢測)科學(xué)家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關(guān)基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是 ()A.用同一種限制酶,分別處理質(zhì)粒和含目的基因的DNA,可產(chǎn)生相同的黏性末端,進(jìn)而在DNA連接酶的作用下形成重組DNA分子B.基因非編碼區(qū)對于目的基因在馬鈴薯塊莖細(xì)胞中的表達(dá)是不行缺少的C.馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞D.采納反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子【解析】選D。構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí),須要用同一種限制酶處理含有目的基因的DNA和質(zhì)粒,以產(chǎn)生相同的黏性末端,再用DNA連接酶連接形成重組DNA分子,A正確;基因非編碼區(qū)雖然不能編碼合成蛋白質(zhì),但能對編碼區(qū)進(jìn)行調(diào)控,如啟動子、終止子,B正確;馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞,再采納植物組織培育技術(shù)即可形成轉(zhuǎn)基因植株,C正確;內(nèi)含子不能轉(zhuǎn)錄形成mRNA,所以采納反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因不含內(nèi)含子,D錯(cuò)誤。2.科學(xué)家培育的轉(zhuǎn)基因奶牛乳腺細(xì)胞能夠合成并分泌抗胰蛋白酶,這是動物乳房作為生物反應(yīng)器探討的重大進(jìn)展。下列與合成并分泌抗胰蛋白酶無關(guān)的是 ()A.核糖體上遺傳信息的翻譯B.細(xì)胞中的中心體C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜相互聯(lián)系D.奶?；蚺c抗胰蛋白酶基因重組【解題指南】解答本題的關(guān)鍵是明確分泌蛋白合成和分泌的過程。【解析】選B。分泌蛋白是在核糖體上合成的,而核糖體上進(jìn)行的是遺傳信息的翻譯過程,A不符合題意;合成和分泌抗胰蛋白酶與細(xì)胞有絲分裂過程無關(guān),而中心體與細(xì)胞有絲分裂有關(guān),B符合題意;依據(jù)分析可知,分泌蛋白的合成與分泌過程涉及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜,須要這些結(jié)構(gòu)的運(yùn)輸和加工,C不符合題意;轉(zhuǎn)基因奶牛的培育涉及奶牛基因與抗胰蛋白酶基因的重組,使抗胰蛋白酶基因能在奶牛乳腺細(xì)胞中特異性表達(dá),D不符合題意。3.(2024·聊城高二檢測)科學(xué)家在河南華溪蟹體內(nèi)找到了金屬硫蛋白基因,并以質(zhì)粒為載體,采納轉(zhuǎn)基因方法培育出了汲取汞實(shí)力極強(qiáng)的轉(zhuǎn)基因煙草。下列有關(guān)該煙草培育的說法正確的是 ()A.金屬硫蛋白基因需插入質(zhì)粒中,才能轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中B.為培育出轉(zhuǎn)基因煙草植株,應(yīng)選擇的受體細(xì)胞肯定是煙草的受精卵C.同種限制酶既可以切割目的基因,又可以切割質(zhì)粒,因此不具有專一性D.轉(zhuǎn)基因煙草與原煙草相比,基因組成發(fā)生變更,導(dǎo)致兩者出現(xiàn)生殖隔離【解析】選A。質(zhì)粒為基因工程中的載體,目的基因必需借助載體才能導(dǎo)入受體細(xì)胞,選項(xiàng)A正確;將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞,可以選擇體細(xì)胞,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;限制酶能識別特定的核苷酸序列,當(dāng)目的基因與質(zhì)粒具備相同的核苷酸序列時(shí),同種限制酶既可以切割目的基因,又可以切割質(zhì)粒,因此限制酶具有專一性,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;轉(zhuǎn)基因煙草與原煙草相比,基因組成發(fā)生變更,但不肯定會出現(xiàn)生殖隔離,只有當(dāng)兩者不能雜交,或雜交不能產(chǎn)生可育后代,才會出現(xiàn)生殖隔離,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4.我國農(nóng)科院生物技術(shù)探討所郭三堆探討員領(lǐng)導(dǎo)的探討小組將自主設(shè)計(jì)的BtGFMCrylA殺蟲基因?qū)朊藁?xì)胞并使之勝利表達(dá),培育出了國產(chǎn)抗蟲棉。下列有關(guān)國產(chǎn)抗蟲棉研制過程的敘述,不正確的是 ()A.BtGFMCrylA殺蟲基因在棉花細(xì)胞中的表達(dá)須要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過程B.基因表達(dá)載體的構(gòu)建須要用到限制酶和DNA連接酶C.BtGFMCrylA殺蟲基因具有毒性,可以干脆殺死棉鈴蟲D.BtGFMCrylA殺蟲基因是通過花粉管通道法導(dǎo)入棉花細(xì)胞的【解析】選C。BtGFMCrylA殺蟲基因可限制Bt殺蟲晶體蛋白的合成,Bt殺蟲晶體蛋白對棉鈴蟲具有毒性,該基因只有經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯才能合成Bt殺蟲晶體蛋白,因此A選項(xiàng)正確,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;基因表達(dá)載體的構(gòu)建方法是先用同種限制酶切割載體和含目的基因的DNA分子,再用DNA連接酶進(jìn)行連接;我國科學(xué)家獨(dú)創(chuàng)的花粉管通道法將目的基因?qū)朊藁?xì)胞培育抗蟲棉。5.近年來基因工程的發(fā)展特別快速,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探針檢測鐮刀型細(xì)胞貧血癥B.用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥C.用DNA探針檢測病毒性肝炎D.用基因替換的方法治療21三體綜合征【解析】選D。鐮刀型細(xì)胞貧血癥是基因突變導(dǎo)致的,可用DNA探針檢測出來,A正確;用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥屬于基因治療,原理是基因工程,檢測是否導(dǎo)入目的基因的方法是用基因探針進(jìn)行DNA分子雜交,B正確;肝炎病毒的遺傳物質(zhì)是DNA,可以用DNA探針進(jìn)行檢測,原理是分子雜交,C正確;21三體綜合征屬于染色體數(shù)目異樣,多了一條21號染色體,所以無法用基因替換的方法治療21三體綜合征,D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】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)可只對患者部分細(xì)胞輸入正?；颉窘忸}指南】解答本題的關(guān)鍵有兩點(diǎn):(1)基因治療是針對個(gè)體的部分體細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)。(2)基因治療并不能變更患者體內(nèi)的缺陷基因,往往是導(dǎo)入正?；?使相應(yīng)的細(xì)胞具有正常功能。【解析】選B。基因治療是利用基因工程將健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中,其操作對象是基因,一般用的受體細(xì)胞是淋巴細(xì)胞或臍帶血細(xì)胞。6.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因動物的描述,不正確的是 ()A.可將外源生長激素基因?qū)雱游锛?xì)胞內(nèi),提高動物的生長速率B.可將腸乳糖酶基因?qū)肽膛；蚪M,降低乳汁中乳糖的含量,進(jìn)而改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)C.可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制成乳腺生物反應(yīng)器,使哺乳動物的產(chǎn)奶量增加D.可以用轉(zhuǎn)基因動物作為器官移植的供體【解析】選C。可利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)制成乳腺生物反應(yīng)器,使哺乳動物本身變成“批量生產(chǎn)藥物的工廠”?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】下列關(guān)于用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植供體的探討的敘述,不正確的是 ()A.器官短缺和免疫排斥是目前制約人體器官移植的兩大難題B.豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小和血管分布與人的極為相像C.靈長類動物體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒少于豬D.無論以哪種動物作為供體,都須要在其基因組中導(dǎo)入某種調(diào)整因子,以抑制抗原確定基因的表達(dá),或設(shè)法除去抗原確定基因【解析】選C。豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于靈長類動物,是目前人體最志向的動物器官供體。為解決免疫排斥問題,必需除去抗原確定基因,或在其基因組中導(dǎo)入某種調(diào)整因子,以抑制抗原確定基因的表達(dá)。7.利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類干擾素,下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是 ()A.用適當(dāng)?shù)拿笇d體與人類干擾素基因進(jìn)行切割與黏合B.用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)物質(zhì)處理受體細(xì)菌表面,將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌C.通常通過檢測目的基因產(chǎn)物來檢測重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌D.受體細(xì)菌內(nèi)能合成人類干擾素說明目的基因完成了表達(dá)【解析】選C。利用細(xì)菌大量生產(chǎn)人類干擾素需用限制酶和DNA連接酶對載體和目的基因進(jìn)行切割與黏合;將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)菌時(shí)要用Ca2+處理,使之能汲取DNA分子;檢測重組DNA是否已導(dǎo)入受體細(xì)菌,可采納DNA分子雜交技術(shù);受體細(xì)菌能合成人類干擾素說明目的基因完成了表達(dá)?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】動物基因工程前景廣袤,最令人興奮的是利用基因工程技術(shù)使哺乳動物成為乳腺生物反應(yīng)器,以生產(chǎn)所須要的藥品,如轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)人的生長激素?？茖W(xué)家培育轉(zhuǎn)基因動物成為乳腺生物反應(yīng)器時(shí) ()A.僅僅利用了基因工程技術(shù)B.不須要乳腺蛋白基因的啟動子C.利用基因槍法將人的生長激素基因?qū)胧芫阎蠨.須要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”【解析】選D。培育轉(zhuǎn)基因動物成為乳腺生物反應(yīng)器時(shí),除了采納基因工程技術(shù),還須要采納細(xì)胞工程(動物細(xì)胞培育)和胚胎工程技術(shù)(胚胎移植),A錯(cuò)誤;乳腺生物反應(yīng)器須要乳腺蛋白基因的啟動子,使目的基因只在乳腺細(xì)胞中表達(dá),B錯(cuò)誤;基因槍法是將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法,將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最有效的方法是顯微注射法,C錯(cuò)誤;乳腺生物反應(yīng)器是從乳腺中獲得藥物,因此須要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”,D正確。8.下圖是利用基因工程培育抗蟲植物的示意圖。以下相關(guān)敘述,正確的是 ()A.②的構(gòu)建須要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶參加B.③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒整合到④的染色體上C.④的染色體上若含抗蟲基因,則⑤就表現(xiàn)出抗蟲性狀D.⑤只要表現(xiàn)出抗蟲性狀就表明植株發(fā)生了可遺傳變異【解題指南】(1)圖示信息:將目的基因連接在載體上→將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞→植物組織培育。(2)關(guān)鍵學(xué)問:基因工程的工具酶、目的基因的檢測和表達(dá)?！窘馕觥窟xD。本題考查基因工程。構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒須要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;③侵染植物細(xì)胞后,重組Ti質(zhì)粒上的T-DNA整合到④的染色體DNA上,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;染色體上含有目的基因,但目的基因也可能不表達(dá),或者表達(dá)的蛋白質(zhì)不具有生物活性,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;植株表現(xiàn)出抗蟲性狀,說明含有目的基因,屬于基因重組,為可遺傳變異,故D項(xiàng)正確。9.(2024·全國卷Ⅱ)幾丁質(zhì)是很多真菌細(xì)胞壁的重要成分,幾丁質(zhì)酶可催化幾丁質(zhì)水解。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入植物體內(nèi),可增加其抗真菌病的實(shí)力?；卮鹣铝袉栴}:(1)在進(jìn)行基因工程操作時(shí),若要從植物體中提取幾丁質(zhì)酶的mRNA,常選用嫩葉而不選用老葉作為試驗(yàn)材料,緣由是____________________________________。提取RNA時(shí),提取液中需添加RNA酶抑制劑,其目的是___________________________________________________________________。

(2)以mRNA為材料可以獲得cDNA,其原理是

__________________________。

(3)若要使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá),須要通過質(zhì)粒載體而不能干脆將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞,緣由是_______________________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。

(4)當(dāng)幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體連接時(shí),DNA連接酶催化形成的化學(xué)鍵是__________________________。

(5)若獲得的轉(zhuǎn)基因植株(幾丁質(zhì)酶基因已經(jīng)整合到植物的基因組中)抗真菌病的實(shí)力沒有提高,依據(jù)中心法則分析,其可能的緣由是________________________________________________________。

【解析】(1)嫩葉相對于老葉,細(xì)胞壁較薄,較易破裂,簡單提取幾丁質(zhì)酶的mRNA;由于RNA酶可降解RNA,提取RNA時(shí),提取液中應(yīng)添加RNA酶抑制劑,以防止所提取的RNA降解。(2)以mRNA為模板、4種脫氧核苷酸為原料,在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下,依據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則,mRNA可通過逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA。(3)目的基因中缺乏表達(dá)所須要的復(fù)制原點(diǎn)、啟動子等,而質(zhì)粒載體中含有,為了使目的基因在受體細(xì)胞中表達(dá),應(yīng)將目的基因與質(zhì)粒載體形成重組質(zhì)粒,導(dǎo)入受體細(xì)胞。(4)DNA連接酶可將同種限制酶切割產(chǎn)生的末端連接起來,復(fù)原被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵