1、2020-2021學年高中生物 第6章 從雜交育種到基因工程 第2節 基因工程及其應用作業新人教版必修22020-2021學年高中生物 第6章 從雜交育種到基因工程 第2節 基因工程及其應用作業新人教版必修2年級：姓名：- 9 -基因工程及其應用 (20分鐘70分)一、選擇題(共10小題,每小題4分,共40分)1.(2020合肥高一檢測)下列關于基因工程的敘述中,錯誤的是()a.基因工程是人工進行基因切割、重組、轉移和表達的技術,是在分子水平上對生物遺傳作人為干預b.基因治療是基因工程技術的應用c.由于全球科學家一致認為基因工程食品即轉基因食品對人體是有害的,因此應杜絕此類食品生產d.基因工程

2、打破了物種與物種之間的界限2.目的基因導入受體細胞后,是否可以穩定維持和表達其遺傳特性,只有通過檢測和鑒定才能知道。下列屬于目的基因檢測和鑒定的是()檢測受體細胞的染色體上是否有目的基因檢測受體細胞是否有致病基因檢測目的基因是否轉錄出了mrna檢測目的基因是否翻譯出了蛋白質a.b.c.d.3.(2020廣安高一檢測)科學家經過多年的努力,創立了一種新興生物技術基因工程,實施該工程的最終目的是()a.定向地對dna分子進行人工剪切b.定向提取生物體的dnac.在生物體外對dna分子進行改造d.定向地改造生物的遺傳性狀4.(2020蚌埠高一檢測)基因工程是將目的基因通過一定過程,轉入受體細胞中,經

3、過受體細胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴大,再進行表達,從而培養出工程生物或生產基因產品的技術。你認為支持基因工程技術的理論有()遺傳密碼具有通用性基因可獨立表達基因表達互相影響dna作為遺傳物質能夠嚴格地自我復制a.b.c.d.5.利用外源基因在受體細胞中表達,可生產人類所需要的產品。下列選項中能說明目的基因完成了在受體細胞中表達的是()a.棉花二倍體細胞中檢測到細菌的抗蟲基因b.大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mrnac.山羊乳腺細胞中檢測到人生長激素dna序列d.酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白6.據圖分析,有關基因工程的工具酶功能的敘述,不正確的是()a.切斷a的酶為限制性核酸內切酶b.

4、切斷b的酶為解旋酶c.連接a的酶為dna連接酶d.切斷b的酶為限制性核酸內切酶7.(2020南通高一檢測)運用轉基因技術手段,將從蘇云金桿菌中獲取的抗蟲基因bt轉移到優質油菜中,培育出能抗蟲的油菜品種。這一品種能產生特異性的殺蟲物質,對菜青蟲有顯著的抗性。根據以上信息分析,下列敘述正確的是()a.含bt基因的油菜不屬于轉基因植物b.特異性的殺蟲物質能殺滅多種害蟲c.普通油菜中存在bt基因d.抗蟲油菜能大大減少農藥的使用,可大幅度降低農業生產成本,且保護農業生態環境8.(2020杭州高一檢測)科學家在某種農桿菌中找到了抗枯萎病的基因,并以質粒為運載體,采用轉基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品種

5、。下列敘述正確的是()a.質粒是最常用的運載體之一,質粒的存在與否對宿主細胞生存有決定性的作用b.通過該方法獲得的抗枯萎病金花茶,將來產生的花粉中不一定含有抗病基因c.該種抗枯萎病基因之所以能在金花茶細胞中表達,是因為兩者的dna結構相同d.為了保證金花茶植株抗枯萎病,只能以受精卵作為基因工程的受體細胞9.已知某種限制酶在一線性dna分子上有3個酶切位點,如圖中箭頭所指。如果該線性dna分子在3個酶切位點上都被該酶切斷,則會產生a、b、c、d四種不同長度的dna片段。現有多個上述線性dna分子,若在每個dna分子上至少有1個酶切位點被酶切斷,則從理論上講,經該酶酶切后,這些線性dna分子最多能

6、產生長度不同的dna片段種類數是()a.3b.4c.9d.1210.基因疫苗是指將編碼外源抗原的基因與質粒重組,構建出真核表達載體,導入人或動物細胞后利用宿主細胞的蛋白質合成系統合成外源抗原蛋白,并誘導機體產生對該抗原的免疫應答,以達到預防和治療疾病的目的。可見,基因疫苗是一種()a.重組質粒b.外源抗原的dna片段c.外源抗原蛋白質d.減毒或滅活的病原體二、非選擇題(共2小題,共30分)11.(15分)螢火蟲能發光是因為螢火蟲體內可以通過熒光素酶催化某化學反應。如果熒光素酶存在于植物體內,也可使植物體發光。一直以來熒光素酶的唯一來源是從螢火蟲腹部提取。但加利福尼亞大學的一組科學家成功地通過轉

7、基因工程實現了將熒光素酶基因導入大腸桿菌體內,并在大腸桿菌體內生產熒光素酶。請你根據已有的知識回答下列有關問題:(1)在此轉基因工程中,目的基因是。(2)將此目的基因導入大腸桿菌體內需要運載體的幫助。選取運載體的時候必須考慮的是()a.能夠在宿主細胞內復制并穩定保存b.具有特定的限制酶切點c.具有與目的基因相同的堿基片段d.具有某些標記基因(3)與雜交育種、誘變育種相比,通過基因工程來培育新品種的主要優點是和。12.(15分)酵母菌的維生素、蛋白質含量高,可生產食品和藥品等。科學家將大麥細胞中的ltp1基因植入啤酒酵母菌中,獲得的啤酒酵母菌可產生該基因編碼的蛋白,并釀出泡沫豐富的啤酒。基本的操

8、作過程如下:(1)該技術定向改變了酵母菌的性狀,這在可遺傳變異的來源中屬于。(2)本操作中為了將ltp1基因導入酵母菌細胞內,所用的運載體是。(3)要使運載體與ltp1基因連接,首先應使用進行切割。(4)切割完成后,利用將運載體與ltp1基因連接。(5)從“反對和贊成”兩個方面談談飲用轉基因的酵母菌釀造的啤酒安全性。 (10分鐘30分)1.(6分)(2020天津高一檢測)科學家將4個關鍵基因移植到已分化的肌肉細胞中并表達,使這個細胞成為多能干細胞(ips細胞),如圖為該實驗示意圖。下列敘述正確的是()a.應用該技術可緩解器官移植時器官供應不足的問題b.ips細胞所攜帶的遺傳信息與肌肉細胞相同c

9、.關鍵基因表達使細胞功能趨向專門化,降低了細胞的分化程度d.圖示過程體現了ips細胞的全能性2.(6分)上海醫學研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達水平的新方法,使轉基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高30多倍。下列敘述正確的是()a.“轉基因動物”是指體細胞中出現了新基因的動物b.“提高基因的表達水平”是指設法使牛的乳腺細胞中含有更多的人白蛋白基因c.只有從轉基因牛乳汁中才能獲取人白蛋白,是因為人白蛋白基因只在牛乳腺細胞中含有d.轉基因牛的肌肉細胞中也有人白蛋白基因,但不發生轉錄、翻譯,不能合成人白蛋白3.(18分)如圖所示為人體正常紅細胞和鐮刀型

10、細胞貧血癥患者紅細胞形態及鐮刀型細胞貧血癥的基因治療過程。請回答以下問題:(1)圖細胞為鐮刀型細胞貧血癥的紅細胞,這種病是由于造成的。(2)寫出以下結構或物質的名稱:a.;d.。(3)寫出以下過程的操作內容:;用攜帶正常基因的運載體(病毒)侵染造血干細胞;。(4)患者身體康復后,所生子女是否會帶有鐮刀型細胞貧血癥基因?請說明理由。十六基因工程及其應用【基礎達標】1.c2.c3.d定向地對dna分子進行人工剪切以獲得目的基因,這是基因工程的操作步驟,a錯誤。定向提取生物體的dna,這是基因工程的操作步驟,b錯誤。在生物體外對dna分子進行改造屬于蛋白質工程,c錯誤。基因工程的最終目的是定向地改造

11、生物的遺傳性狀,創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品,d正確。4.d轉基因技術的生物學理論基礎主要有:遺傳密碼在生物界具有通用性,這保證了目的基因可以在不同生物中表達;基因的表達具有獨立性,目的基因的表達不會受細胞中其他基因的干擾;dna作為遺傳物質,其自我復制非常嚴格,能夠保證目的基因準確地復制擴增。5.d基因表達的產物是蛋白質,因此,只有在受體細胞中檢測或提取到了相應蛋白質才能證明目的基因在受體細胞中完成了表達。a、c項只能說明完成了目的基因的導入;b項只能說明完成了目的基因的導入和目的基因的轉錄過程;d項酵母菌細胞中提取到人干擾素蛋白,說明目的基因完成了在受體細胞中的表達。6.d

12、a為磷酸二酯鍵,限制性核酸內切酶作用于磷酸二酯鍵,a正確,d錯誤。解旋酶使dna雙鏈解開,連接dna兩條鏈的為堿基對之間的氫鍵(b),b正確。dna連接酶可使兩個dna分子片段連接起來,作用部位也是磷酸二酯鍵,c正確。7.d普通油菜中不含bt基因,轉基因油菜中的bt基因是從蘇云金桿菌中轉移到油菜細胞中的,故含bt基因的油菜屬于轉基因植物,a、c錯誤。該品種能產生特異性的殺蟲物質,對菜青蟲有顯著的抗性,b錯誤。抗蟲油菜能大大減少農藥的使用,可大幅度降低農業生產成本,且保護農業生態環境,d正確。8.b質粒在宿主細胞中能夠友好借居,但是不能對宿主細胞的生存起決定作用,a錯誤。因為在轉基因植物體內基因

13、只存在于某一條染色體上,所以在減數分裂形成配子時隨著同源染色體的分離,部分配子存在目的基因,而另外一半配子不含目的基因,b正確。抗枯萎病基因之所以能在金花茶細胞中表達,是因為兩者共用一套密碼子,c錯誤。培育轉基因植物時的受體細胞可以是受精卵,也可以是其他體細胞,d錯誤。9.c長度可能為a、b、c、d、a+b、a+b+c、b+c、b+c+d、c+d,這些線性dna分子最多能產生長度不同的dna片段有9種。10.a根據題干信息“基因疫苗是指將編碼外源抗原的基因與質粒重組”可知,基因疫苗是一種重組質粒。11.【解析】(1)根據題意,在此轉基因工程中,目的基因是熒光素酶基因。(2)作為運載體,不需要具

14、有與目的基因相同的堿基片段。(3)基因工程育種具有目的明確、培育周期短、可以克服遠緣雜交的不親和性等優點。答案:(1)熒光素酶基因(2)a、b、d(3)目的明確培育周期短可以克服遠緣雜交的不親和性(任意兩點)12.【解析】(1)由于基因工程利用定向技術克服遠緣雜交不親和的障礙,使原本不能在一起的基因組合到一起,使生物具有特定性狀,故其原理應為基因重組。(2)運載體取自大腸桿菌的質粒。(3)(4)基因工程中的剪刀為限制酶,兩個序列相同、能互補配對的黏性末端可用dna連接酶“縫合”。(5)轉基因的酵母菌釀造的啤酒對人類的健康有害,因為:轉基因作物中的毒素可引起人類急、慢性中毒或產生致癌、致畸、致突

15、變作用;作物中的免疫或致敏物質可使人類機體產生過敏反應。對人體安全,因為:兩種食品成分相同,目前暫未找到不安全的證據。答案:(1)基因重組(2)質粒(3)限制性核酸內切酶 (4)dna連接酶 (5)反對觀點:不安全,轉基因食品可能會損傷人體的消化系統,破壞人體免疫系統。贊成觀點:安全,轉基因食品與非轉基因食品成分相同,不對人體健康產生影響(目前還未找到不安全的證據,回答上述兩種觀點之一即可)【能力提升】1.a因為圖中神經細胞、肝臟細胞和心肌細胞都是由自身細胞培育來的,所以不會發生免疫排斥反應,可以緩解器官移植供應不足的問題,a正確。ips細胞植入了其他基因,所以攜帶的遺傳信息與肌肉細胞不同,b

16、錯誤。關鍵基因表達沒有使細胞功能趨向專門化,而是使細胞成為了多能干細胞,c錯誤。圖示顯示了基因的選擇性表達,并沒有體現ips細胞的全能性,d錯誤。2.d轉基因動物是指以實驗方法導入外源基因,在染色體組內穩定整合并能遺傳給后代的一類動物。體細胞中出現了新基因的動物不一定是轉基因動物,基因突變也可能出現新基因,這樣的動物不能稱為轉基因動物;“提高基因的表達水平”是指設法使牛乳腺細胞中的人白蛋白基因轉錄、翻譯成更多的人白蛋白。人白蛋白基因導入的是牛的受精卵,隨著受精卵的分裂、分化,存在于牛的每個細胞中,但是只有在牛的乳腺細胞中人白蛋白基因才能表達。3.【解析】本題主要考查通過基因治療的措施來治愈遺傳病的操作過程。(1)由于基因突變使紅細胞呈鐮刀狀而易破碎,如圖乙。(2)在基因治療過程中,a為目的基因,可以與運載體結合后導入受體細胞中,d作為受體細胞應為具有持續分裂能力的造血干細胞。(3)基因治療過程應有四個步驟,其中為將正常基因導入運載體中,為將基因表達載體導入受體細胞的染色體上,為將具有正常功能的造血干細胞轉移至患者