选择性必修3 生物技术与工程第四节 基因工程的应用当堂检测题

【优编】第四节基因工程的应用-1随堂练习

一．单项选择

1．下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是（    ）

A．科学家可以利用转基因技术抑制乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量来延长番茄的储藏时间

B．将某些抗病毒的基因导入动物体内，使获得的转基因动物能抵抗相应病毒

C．抗虫基因只要成功地插入到植物细胞染色体上就都能正常表达

D．可利用工程菌大规模生产细胞因子．抗体．疫苗．激素等药物

2．2020年诺贝尔化学奖，颁给了两位基因编辑技术的女科学家，表彰她们开发了基因技术中最锐利的工具之一（ CRISPR/Cas9“基因剪刀”）。CRISPR/Cas9系统主要包含向导RNA和Cas9蛋白两个部分，向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑，其工作原理如图所示。下列说法错误的是（ ）

A．CRISPR/Cas9系统可应用于对人类遗传病的治疗

B．Cas9蛋白功能类似于基因工程中DNA连接酶的作用

C．向导RNA识别序列发生错配可能会导致基因被错误剪辑

D．向导RNA能通过碱基互补配对形成DNA- RNA 杂合双链

3．科研人员以抗四环素基因为标记基因，通过基因工程的方法让大肠杆菌生产鼠的β-珠蛋白，治疗鼠的镰刀型细胞贫血症。下列相关实验设计，不合理的是（　　）

A．用β-珠蛋白基因的编码序列．启动子．终止子．抗四环素基因等元件来构建基因表达载体

B．利用正常小鼠DNA分子通过PCR克隆出β-珠蛋白基因的编码序列

C．用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌

D．将β-珠蛋白基因表达载体导入具有四环素抗性的大肠杆菌中

4．2020年诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑研究领域做出贡献的科学家。利用基因编辑技术可实现对目标基因进行碱基的敲除．加入等修改。下列叙述不正确的是（    ）

A．上述操作所引起的变异类型属于基因重组

B．进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响

C．可以利用该技术对某些基因的功能进行研究

D．可以利用该技术改造动．植物进行遗传育种

5．某一品系的棉花野生型植株既不抗虫也不抗除草剂，如图为构建转基因植株M（抗虫．抗除草剂）的过程示意图，下列有关叙述错误的是（    ）

A．采用Ti质粒作为运载体的优势是其具备控制质粒转移的TDNA片段

B．应用CaCl2处理农杆菌能使重组质粒更容易进入其中

C．过程⑤可能依次经历了细胞团．球形胚．心形胚．胚状体．完整植株的过程

D．基因A．B可能插入到细胞M的染色体上，但不可能同时存在于同一条染色体上

6．下列不可以作为基因探针的是（    ）

A．带有荧光分子标记的基因片段

B．带有荧光分子标记的由目的基因编码的一段多肽链

C．用放射性同位素标记的cDNA分子

D．用放射性同位素标记的RNA分子

7．下列各组生物中均是通过基因工程方法获得的是（    ）

A．向日葵豆和无籽西瓜 B．超级小鼠和克隆羊

C．超级绵羊和无籽番茄 D．超级鱼和抗虫棉

8．塞卡病毒的实验室诊断方法主要是检测早期感染者血液样本中的RNA，原理是RNA是（    ）

A．塞卡病毒衣壳的成分 B．塞卡病毒的遗传物质

C．宿主细胞的转录产物 D．宿主细胞的遗传物质

9．以下关于植物基因工程应用的说法，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

10．下列有关植物基因工程的成果的叙述，正确的是（    ）

A．转基因抗虫棉改善了作物品质

B．将毒素蛋白基因直接导入水稻的受精卵，可以得到抗虫水稻；导入调节细胞渗透压的基因，有利于植物抗盐碱，抗干旱

C．转入调节细胞渗透压的基因，有利于植物抗盐碱，抗干旱

D．植物细胞中没有质粒，所以不能利用质粒作为植物基因工程的载体

11．下列有关基因工程应用的叙述，错误的是（　　）

A．植物基因工程技术主要用于提高植物的生长速度

B．利用转基因技术生产的药物已经有很多种，如抗体．疫苗．激素等

C．基因治疗是治疗遗传病最有效的手段，治疗后产生的变异一般是不可遗传的

D．利用植物基因工程提高农作物抗虫能力时所用的杀虫基因可以是Bt毒蛋白基因

12．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（　　）

A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因

B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交

C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒

D．胰岛素基因只能在人体胰岛细胞中提取

13．下列关于转基因生物和转基因食品的优点的叙述，正确的有（    ）

①提高粮食产量    ②减少农药使用，从而减轻环境污染    ③降低生产成本，降低粮食售价④增加食物营养，提高附加价值    ⑤增加食物种类，提升食物品质⑥促进生产效率，带动相关产业发展

A．只有一个正确 B．有两个正确

C．至多有四个正确 D．全部正确

14．从目前来看，下列哪一生物科技成果没有运用基因工程技术（    ）

A．试管动物技术，克隆羊多莉 B．抗虫棉．转基因玉米

C．利用大肠杆菌生产胰岛素 D．利用酵母菌细胞生产乙肝病毒疫苗

15．下列关于植物．动物以及微生物在基因工程应用方面的叙述，错误的是（    ）

A．动物和微生物可以生产基因工程药物，植物不能

B．三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同

C．三类生物技术操作原理相同

D．三类生物技术操作中用到的工具酶相同

16．下列哪项不是转基因的成果？（    ）

A．耐储藏番茄 B．高产青霉素菌株

C．转基因抗虫棉 D．巨型小鼠

17．下列关于基因工程应用的叙述，正确的是

A．基因治疗的实质就是把缺陷基因诱变成正常基因

B．DNA分子杂交可应用于基因诊断

C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒

D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良

18．下列关于转基因大豆的叙述，不正确的是（    ）

A．培育过程中可能用到抗病．抗虫等抗性基因

B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞

C．转基因大豆的种植过程中可能会减少农药等的使用量，生产成本更低

D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

基因工程的应用：
1．基因工程在农业上的应用：生产高产．稳产和具有优良品质的品种；产生抗逆性品种；
2．动物基因工程的成果：①提高动物的生长速度；②改善畜产品的品质；③转基因动物生产药物；④转基因动物作器官移植的供体；⑤基因工程药物；
3．基因治疗（治疗遗传病最有效的手段）：把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。

解答：

A．乙烯可以促进果实成熟，利用转基因寄生抑制乙烯形成酶的活性抑制乙烯的合成，延长番茄的储藏时间，A正确；

B．科学家将某些病毒的基因导入动物体内，其病毒的编码外源性抗原的基因在动物体内中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫应答，增强了动物体的免疫功能，培育出抵抗相应病毒的动物新品种，B正确；

C．目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，C错误；

D．基因工程制药是利用转基因的“工程菌”生产药物，如抗体．激素．细胞因子．疫苗等，D正确。

故选C。

2．【答案】B

【解析】

根据题意分析可知：CRISPR/Cas9系统基因编辑技术是利用该基因表达系统中的引导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA，最终实现对靶基因序列的编辑。由于其他DNA序列也含有与引导RNA互补配对的序列，造成引导RNA错误结合而出现脱靶现象。

解答：

A．据题干信息可知：CRISPR/Cas9系统最终能实现对靶基因序列的编辑，可利用该技术对因基因序列出错而导致的遗传病进行修正治疗，A正确；

B．由题干信息“向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，从而引导Cas9蛋白结合到相应位置并剪切DNA”，说明Cas9蛋白功能类似于基因工程中限制酶的作用，B错误；

C．CRISRP/Cas9基因编辑技术有时存在编辑对象出错而造成错误剪辑，其原因是其它DNA序列也含有与向导RNA互补的序列，造成向导RNA错误结合而出现错误剪辑，C正确；

D．据题干信息可知：向导RNA能识别并结合特定的DNA序列，该序列之间通过碱基互补配对连接，会形成DNA- RNA 杂合双链，D正确。

故选B。

3．【答案】D

【解析】

基因表达载体包括启动子．目的基因（β珠蛋白基因）．标记基因（抗四环素基因）．终止子等。抗四环素基因是标记基因，用于筛选导入重组质粒的受体细胞，因此受体细胞（大肠杆菌）不含有四环素抗性基因。导入重组质粒的大肠杆菌能抗四环素，因此可以用含有四环素的培养基筛选出已经导入β珠蛋白编码序列的大肠杆菌。

解答：

A．基因表达载体包括启动子．目的基因（β珠蛋白基因）．标记基因（抗四环素基因）．终止子等，A正确；

B．β珠蛋白基因属于目的基因，可以利用PCR技术扩增，B正确；

C．标记基因是四环素抗性基因，因此用含有四环素的培养基筛选出已经导入β-珠蛋白编码序列的大肠杆菌，C正确；

D．标记基因是四环素抗性基因，说明受体细胞大肠杆菌本身不具有四环素抗性，D错误。

故选D。

4．【答案】A

【解析】

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

6．【答案】B

【解析】

基因探针是指以放射性同位素．生物素或荧光染料等进行标记的已知核苷酸序列的核酸片段（可以是DNA或RNA片段），可用于核酸分子杂交以检测目标核苷酸序列是否存在。利用基因探针进行诊断的原理是碱基互补配对原则。

解答：

A．基因探针可以是带有荧光分子标记的基因片段，能检查目标核苷酸序列是否存在，A错误；

B．带有荧光分子标记的由目的基因编码的一段多肽链不能检查目标核苷酸序列是否存在，不能作为基因探针，B正确；

C．基因探针可以是用放射性同位素标记的cDNA分子，能检查目标核苷酸序列是否存在，C错误；

D．基因探针可以是用放射性同位素标记的RNA分子（RNA分子是基因转录的产物），能检查目标核苷酸序列是否存在，D错误。

故选B。

7．【答案】D

【解析】

8．【答案】B

【解析】

生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。

解答：

A．塞卡病毒衣壳的成分是蛋白质，不是RNA，A错误；

B．寨卡病毒的遗传物质是RNA，因此可通过检测血液样本中的RNA来检测感染者，B正确；

C．宿主细胞的转录产物是RNA，但跟病毒检测无关，C错误；

D．宿主细胞的遗传物质是DNA，与病毒的检测原理无关，D错误。

故选B。

9．【答案】C

【解析】

植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

动物基因工程主要用于提高动物品种改良．建立生物反应器．器官移植等。

解答：

A．我国的抗虫棉是转入了Bt毒蛋白基因培育出来的，A错误；

B．抗虫基因主要有Bt毒蛋白基因．蛋白酶抑制剂基因．淀粉酶抑制剂基因．植物凝集素基因等，B错误；

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，C正确；

D．利用可以调节细胞渗透压的基因，可提高作物抗盐碱和抗干旱的能力，D错误。

故选C。

10．【答案】C

【解析】

11．【答案】A

【解析】

植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

动物基因工程主要用于提高动物品种改良．建立生物反应器．器官移植等。

解答：

A．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂．抗虫，抗病等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面，A错误；

B．利用转基因技术生产的药物已经有很多种，如抗体．疫苗．激素如生长激素等，B正确；

C．基因治疗是治疗遗传病最有效的手段，治疗后产生的变异一般是体细胞变异，不可遗传的，C正确；

D．利用植物基因工程提高农作物抗虫能力时所用杀虫基因可以是Bt毒蛋白基因，可以用于制备抗虫棉，D正确。

故选A。

12．【答案】B

【解析】

13．【答案】D

【解析】

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是将一种生物的基因转移到另一种生物体内，产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。

解答：

①部分转基因作物具有抗病．抗除草剂等特点，提高了粮食的产量，①正确；

②抗虫转基因植物能减少农药使用，降低生产成本，减少环境污染，②正确；

③抗虫转基因植物能减少农药使用，降低生产成本，降低粮食售价，③正确；

④转基因金大米等能增加食物营养和食物种类，提高附加价值，④正确 ；

⑤基因工程能定向改造植物，进而增加食物种类，提升食物品质，⑤正确；

⑥含有外源生长激素基因的动物能提高动物的生长速度等，促进生产效率，带动相关产业发展，⑥正确。即全部正确。

故选D。

14．【答案】A

【解析】

基因工程又称为DNA拼接技术，其原理是基因重组，最终的目的是将目的基因导入受体细胞中，使其在受体细胞中稳定存在并表达，最终定向改造生物的遗传性状。

解答：

A．试管动物技术又称体外受精一胚胎移植，其原理是有性生殖，克隆羊“多莉”利用了核移植技术，两者没有运用基因工程技术，A正确；

BCD．抗虫棉．转基因玉米，利用大肠杆菌生产胰岛素以及利用酵母菌细胞生产乙肝病毒疫苗，均是将一种生物的基因导入另一种生物体内，从而使该基因在受体细胞中稳定存在并表达，采用的是基因工程技术，B．C．D错误。

故选A。

15．【答案】A

【解析】

基因工程的原理是基因重组；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，导入动物细胞用显微注射法，导入微生物用感受态细胞法。

解答：

除基因工程的第三步将目的基因导入受体细胞的方法不同外，三类生物在基因工程的应用中，从原理．使用的工具酶到操作流程等基本一致，B．C．D正确；三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物，A错误，
故选A。

16．【答案】B

【解析】

植物基因工程成果：抗虫转基因植物-减轻农药对环境的污染．抗病转基因植物．抗逆转基因植物．利用转基因改良植物的品质；

动物基因工程成果：提高动物生长速度．改善畜产品的品质．用转基因动物生产药物．用转基因动物作器官移植的供体．基因工程药品的生产。

解答：

A．科学家利用转基因技术显著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量，从而培育成了转基因耐储藏番茄，A正确；

B．高产青霉素菌株是通过诱变育种获得的，B错误；

C．转基因抗虫棉是将苏云金杆菌中的Bt基因转入棉花体内获得的，C正确；

D．巨型小鼠是将人的生长激素基因导入小鼠受精卵中获得的，D正确。

故选B。

17．【答案】B

【解析】

本题考查了基因工程应用的相关知识，属于对识记．理解层次的考查，考生既要清楚基因诊断和基因治疗的概念，又要区分二者的区别。基因诊断是以DNA和RNA为诊断材料，应用分子生物学技术，通过检查基因的结构或表达来诊断遗传性疾病的方法和过程。进行基因检测有两个必要条件，一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA，当两者都变性呈单链状态时，就能进行分子杂交。基因治疗是将目的基因通过载体导入患者受体细胞形成重组受体细胞，体外培养后再输回患者体内，或将目的基因通过载体直接送入患者体内。

解答：

A．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，达到治疗疾病的目的，A错误；

B．基因诊断利用的原理是DNA分子杂交，因此DNA分子杂交可应用于基因诊断，B正确；

C．基因探针是用放射性同位素（或荧光分子）标记的含有目的基因DNA片段，一种基因探针只能检测水体中的一种或一类病毒，C错误；

D．原核生物和真核生物的基因都是双螺旋结构，比如苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花体内，就是原核生物基因对真核生物的遗传改良，D错误。

故选B。

18．【答案】D

【解析】

植物基因工程在农业中的应用发展迅速，其中转基因大豆．棉花．油菜．玉米已经进入大规模商业化应用阶段，植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂．抗虫．抗病．抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

解答：

A．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力等，因此培育转基因大豆过程中可能用到抗病．抗虫等抗性基因作为目的基因，A正确；

B．植物基因工程中，受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞，因为它们都具有全能性，在一定条件下能发育成完整个体，B正确；

C．对于具有抗病．抗虫等抗性的转基因大豆，在种植过程中就能减少农药等的使用量，从而使生产成本更低，C正确；

D．大豆可以和根瘤菌互利共生，不需要转入固氮菌的固氮基因，D错误。

故选D。