生物选修3《现代生物科技专题》1.3 基因工程的应用达标测试
展开题组一 植物基因工程的成果
1.下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )
A.抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B.抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C.抗盐碱和抗干旱植物——调节细胞渗透压的基因
D.耐寒的番茄——抗冻蛋白基因
2.我国科学家利用基因工程技术将海藻合成酶基因转移到甘蔗体内,获得了抗旱、高产、高糖的甘蔗新品种。以下关于植物基因工程的说法,正确的是( )
A.我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的
B.可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因
C.抗真菌转基因植物中,可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因
D.提高作物的抗盐碱和抗干旱的能力,与调节渗透压的基因无关
3.(2020河南洛阳实验中学月考)植物甲具有极强的耐旱性,其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因,并将其转移到耐旱性低的植物乙中,有可能提高后者的耐旱性。回答下列问题:
(1)理论上,基因组文库含有相应生物的 基因;而cDNA文库中含有相应的生物的 基因。
(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中 出所需的耐旱基因。
(3)将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物 的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的 ,如果检测结果呈阳性,再在田间实验中检测植株的 是否得到提高。
(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1,则可推测该耐旱基因整合到了 (填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”)。
题组二 动物基因工程的成果
4.(2020湖北襄阳一中高二期中)下列关于转基因动物的描述,不正确的是( )
A.将外源生长激素基因导入动物细胞内,能提高动物的生长速率
B.将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,可降低乳汁中乳糖的含量,进而改善畜产品的品质
C.利用转基因技术制成乳腺生物反应器,是为了使哺乳动物的产奶量增加
D.可以利用转基因动物作为器官移植的供体
5.(2020陕西汉中实验中学月考)蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法,错误的是( )
A.将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体
B.将含有丝蛋白基因的表达载体导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
C.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
D.转基因动物产生的生殖细胞也可能含有药用蛋白基因
6.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题:
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是 。
(2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入 中,原因是 。
(3)通常采用 技术检测外源基因是否插入小鼠的基因组。
(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。
题组三 基因工程药物异军突起
7.(2020河南郑州一中月考)我国自主研制的复制型艾滋病疫苗,是把艾滋病病毒的核酸的几个重要片段反转录后插入天花病毒DNA中,形成重组病毒疫苗。该疫苗具有复制能力,可以持续刺激免疫系统,使人产生较强的免疫能力。该疫苗研制过程中( )
A.运用了RNA病毒容易突变的能力
B.运用了基因工程手段,使用质粒作为载体
C.可利用相应的动物细胞培养天花病毒
D.该重组病毒的形成说明艾滋病病毒和天花病毒具有相同的遗传物质
8.(2020江西吉安一中月考)科学家研发了世界上第一种用于过敏性鼻炎的基因工程药物,这种药物借助小RNA来抑制炎症蛋白的合成,最后使炎症蛋白无法产生。试验证明其在动物身上是安全有效的。下列有关描述正确的是( )
A.该药物可能通过抑制翻译过程来起治疗作用
B.该基因工程药物属于治疗过敏性鼻炎的抗体
C.该药物完全可以用于治疗人类的过敏性鼻炎
D.引起过敏性鼻炎的过敏原一定破坏了鼻黏膜细胞
9.白细胞介素是一类淋巴因子。研究人员将人白细胞介素的基因导入酵母菌细胞中,使其分泌出有活性的白细胞介素。请回答:
(1)为增加白细胞介素基因的数量,可使用 技术,但前提是必须知道该基因的部分核苷酸序列,以便根据这一序列 。
(2)为便于鉴别受体细胞中是否含有外源基因,携带外源基因的质粒上应有 ,还应有 ,以利于外源基因的表达。
(3)在重组载体导入酵母菌细胞之前,需用 处理酵母菌细胞,白细胞介素基因进入酵母菌细胞内,并且在其细胞内维持稳定和表达的过程,称为 。在表达过程中,启动子需与 识别和结合,从而驱动转录过程。
(4)为了能成功表达出白细胞介素,不使用细菌,而使用酵母菌细胞作为受体细胞,可能原因是 。
题组四 基因治疗曙光初照
10.(2020黑龙江哈尔滨三中高二期末)下列关于基因治疗和基因芯片的叙述,不正确的是( )
A.基因治疗是把正常的外源基因导入有基因缺陷的细胞中
B.基因芯片可以用于基因测序
C.基因芯片可用于遗传病的诊断,基因治疗可用于遗传病的治疗
D.相对体外基因治疗,体内基因治疗效果较为可靠
11.腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷症,对患者采用的基因治疗方法是:取出患者的淋巴细胞,进行体外培养时转入正常ADA基因,再将这些淋巴细胞转入患者体内,使其免疫功能增强,能正常生活。下列有关叙述中不正确的是( )
A.正常ADA基因替换了患者的缺陷基因
B.正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能
C.淋巴细胞需在体外扩增后再转入患者体内
D.腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症
12.(2020四川南充一中月考)科学家们对一位缺乏腺苷酸脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷症的美国女孩进行基因治疗,其方法是首先将患者的白细胞取出进行体外培养,然后用逆转录病毒将正常腺苷酸脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中,再将这些转基因白细胞回输到患者体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
(1)基因治疗是把健康的 导入有 的细胞中,以达到治疗疾病的目的。
(2)在基因治疗过程中,逆转录病毒的作用相当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 ,目的基因的受体细胞是 。
(3)将转基因白细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常是由于白细胞能合成 。
(4)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比,其主要差别是 。
答案全解全析
1.3 基因工程的应用
基础过关练
1.B 培育抗病毒转基因植物常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因,而几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用于培育抗真菌转基因植物,B错误。
2.C 我国转基因抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的,A错误;可用于转基因植物的抗虫基因除植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因外,还有Bt毒蛋白基因和淀粉酶抑制剂基因等,B错误;抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因,C正确;作物调节渗透压的能力越强,其抵抗盐碱和干旱等与水分有关的逆境时的效果就越好,因此调节细胞渗透压的基因与提高作物抗盐碱和抗干旱的能力有关,D错误。
3.答案 (1)全部 部分 (2)筛选 (3)乙 表达产物 耐旱性 (4)同源染色体的一条上
解析 (1)基因组文库含有某种生物的全部基因,cDNA文库中只含有该种生物的部分基因。(2)若要从植物甲中获得耐旱基因,可首先建立该植物的基因组文库,再从中筛选出所需的耐旱基因。(3)由于植物乙的耐旱性低,因此将耐旱基因导入农杆菌,并通过农杆菌转化法将其导入植物乙的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的表达产物,如果检测结果呈阳性,再在田间实验中检测植株的耐旱性是否得到提高。(4)假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交,子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1,该比例符合杂合子(如Aa)自交后代的结果,则可推测该耐旱基因整合到了同源染色体的一条上。
4.C 外源生长激素基因在动物体内表达后,可促进动物生长,从而提高动物的生长速率,A正确;将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,肠乳糖酶基因的表达产物是乳糖酶,可分解乳糖,使乳汁中乳糖含量降低,进而改善畜产品的品质,B正确;利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品,是为了获得高产量的外源蛋白质,而不是使哺乳动物的产奶量增加,C错误;利用基因工程方法对转基因动物的器官进行改造,采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,再结合克隆技术,培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆动物器官,D正确。
5.B 题述过程需要将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体,再通过显微注射导入受精卵中,获得乳腺生物反应器,A正确,B错误;乳腺生物反应器的受体只能是雌性,故与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛,C正确;转基因动物体细胞染色体中含有药用蛋白基因,此药用蛋白基因会随着染色体进入生殖细胞,若只有一条染色体上整合了药用蛋白基因,其产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因,若一对同源染色体上都整合了药用蛋白基因,则生殖细胞中一定含有药用蛋白基因,D正确。
6.答案 (1)显微注射法 (2)受精卵(或早期胚胎) 受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中表达 (3)DNA分子杂交 (4)膀胱上皮
解析 (1)在基因工程中,若受体细胞是动物细胞,常采用显微注射法导入目的基因。(2)若要使小鼠膀胱上皮细胞合成人的生长激素,在进行基因转移时,受体细胞通常是受精卵,其原因是受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中得到表达。(3)检测目的基因是否插入受体细胞的基因组,通常采用的是DNA分子杂交技术。
7.C 复制型艾滋病疫苗利用了病毒的复制能力,容易突变对疫苗的作用不利,故A错误;研制过程中运用了基因工程的方法,载体是天花病毒,故B错误;天花病毒必须寄生在相应的动物细胞内才能生存,故C正确;艾滋病病毒的遗传物质是RNA,而天花病毒的遗传物质是DNA,艾滋病病毒的核酸反转录后才能插入天花病毒DNA中,故D错误。
8.A 题述药物借助小RNA抑制炎症蛋白的合成,使炎症蛋白无法产生,可能是通过抑制翻译过程来起治疗作用的,A正确;过敏性鼻炎的成因是过度免疫,该基因工程药物作用的原理是抑制免疫反应,不属于抗体,B错误;试验仅证明该药物在动物身上安全有效,但人类与动物的基因存在不同,不能保证该药物完全可以用于治疗人类的过敏性鼻炎,C错误;引起过敏性鼻炎的过敏原没有破坏鼻黏膜细胞,D错误。
9.答案 (1)PCR 设计引物 (2)标记基因 启动子和终止子 (3)Ca2+ 转化 RNA聚合酶 (4)细菌细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器
解析 (1)基因工程中,扩增目的基因可用PCR技术,但前提是必须知道基因的部分序列,以便设计引物。(2)基因表达载体含有目的基因、启动子、终止子、标记基因等成分,标记基因的作用是鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。终止子也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。因此启动子和终止子利于外源基因的表达。(3)在重组载体导入酵母菌细胞之前,需用Ca2+处理酵母菌,使酵母菌成为感受态细胞,白细胞介素基因进入酵母菌细胞内,并且在其细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。在表达过程中,启动子需与RNA聚合酶识别和结合,从而驱动转录过程。(4)在体液免疫过程中,白细胞介素是由T淋巴细胞分泌的。由于细菌属于原核生物,细胞中无内质网和高尔基体等加工白细胞介素的细胞器,因此为了能成功表达出白细胞介素,不使用细菌,而使用酵母细胞作为受体细胞。
10.D 基因治疗是把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的,A正确;基因芯片可以用于基因测序,B正确;基因芯片可以用于遗传病的检测,而基因治疗可用于遗传病的治疗,C正确;基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗,体外基因治疗操作复杂,但效果较为可靠,D错误。
11.A 基因治疗是将正常基因导入有基因缺陷的细胞中;正常的ADA基因可以通过控制ADA的合成来影响免疫功能;为获得大量含正常ADA基因的淋巴细胞,需在体外扩增后再转入患者体内;腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症。
12.答案 (1)外源基因 基因缺陷 (2)载体(或基因的运载工具) 腺苷酸脱氨酶基因 白细胞 (3)腺苷酸脱氨酶 (4)脱氧核苷酸的排列顺序不同
解析 (1)基因治疗就是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中,从而达到治疗疾病的目的。(2)逆转录病毒作为载体,将目的基因(腺苷酸脱氨酶基因)导入白细胞。(3)目的基因在受体细胞中经过转录和翻译,合成腺苷酸脱氨酶。(4)人的不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序是不同的。
1.B
2.C
4.C
5.B
7.C
8.A
10.D
11.A
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