人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用课后作业题，共12页。试卷主要包含了培育抗逆性品种，改良植物的品质，用转基因动物作为器官移植的供体，下列关于基因工程的应用错误的是，基因工程的三大分支不包括，目前基因工程技术主要用于等内容，欢迎下载使用。
3.3  基因工程的应用教学目标课程标准目标解读基因工程是一种重组DNA技术。  举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。  举例说出基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。  认同基因工程的应用价值。  关注基因工程的进展。教学重点  基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。教学难点  乳腺生物反应器。知识点01  基因工程在农业方面的应用1.培育抗逆性品种将某些生物的抗虫基因、某些病毒、真菌的抗病基因、降解或抵抗某种除草剂的基因、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 抗虫基因作物的意义：减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。2.改良植物的品质利用转基因技术改良植物的营养价值、观赏价值等。 知识点02  基因工程在畜牧业上的应用1.提高动物的生长速率2.改善畜产品的品质 知识点03  基因工程在医药卫生领域的应用1.对微生物或动植物的细胞进行基因改造生产药物2.让转基因哺乳动物批量生产药物实例：乳腺生物反应器或乳房生物反应器培育过程：应用：目前已经在牛、山羊等动物的乳腺生物反应器中，获得了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等重要医药产品。3.用转基因动物作为器官移植的供体人体器官移植的难题：人体移植器官短缺是世界性难题解决途径：寻求可替代的移植器官，如用猪的器官来解决人类器官移植的来源问题。猪的优点：a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物最大难题：免疫排斥改造方法：a.在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达；b.设法除去抗原决定基因，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 知识点04  基因工程在食品工业方面的应用1.基因工程菌概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。应用：利用基因工程菌，除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。2.实例①阿斯巴甜：一种普遍使用的甜味剂，主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成，这两种氨基酸可通过基因工程实现大规模生产。②凝乳酶：应用：奶酪生产中用来凝聚固化奶中的蛋白质。传统方法：杀死未断奶的小牛，取出第四胃的黏膜进行提取。现代制备方法：将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中，再通过工业发酵批量生产凝乳酶。③淀粉酶、脂酶应用：加工转化糖浆需要淀粉酶      加工烘烤食品、制造生物能源要用到脂酶制备方法：构建基因工程菌，然后用发酵技术大量生产。优点：和天然产物中提取的酶相比，基因工程获得的工业用酶的纯度更高，生产成本显著降低，生产效率较高。 知识点05  其他方面的应用培育出具有优良性状的动植物品种，获得过去难以得到的生物制品。培育可以降解多种污染物的“超级细菌”来处理环境污染。利用经过基因改造的微生物来生产能源。基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 考点01   乳腺生物反应器传统转基因产品主要是由原核或低等真核生物制备的，但生产的多数蛋白要么没有生物活性且不稳定，要么重组产物具有免疫原性且缺少生物活性。利用动物乳腺生物反应器可以克服上述方法的不足。它是利用转基因技术，把外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并分泌蛋白的能力，在动物乳汁中生产一些具有重要价值产品的转基因动物的总称。制备乳腺生物反应器的关键是保证目的蛋白特异性在乳腺中的高效表达。从小分子肽到大分子复杂蛋白质，从生物活性酶到抗体、病毒抗原蛋白均可通过乳腺生物反应器生产。乳腺用于生物反应器有着独特的优势，如：乳汁中含有种类相对较少的蛋白成分，得到目的蛋白后易纯化、成本低、产量高等。然而，乳腺生物反应器的研制与其它转基因动物的获得面临相似的问题：（1）转基因动物的成功率低。（2）目的蛋白的表达水平低。（3）目的基因的改造、体细胞克隆等技术环节还不够成熟。（4）存在“位置效应”与“剂量效应”。（5）相关机理和机制不清楚。（6）产品的安全性不确定。【典例1】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表达载体
B. 可通过显微注射技术将表达载体导入羊的受精卵中
C. 可用丝蛋白基因探针与该羊口腔上皮细胞mRNA杂交，检测目的基因是否发挥作用
D. 上述培育转基因蜘蛛羊的过程涉及基因工程、动物细胞培养、胚胎移植等技术  题组A  基础过关练单项选择题1.下列关于基因工程应用的叙述中，错误的是（）A. 科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力
B. 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖的含量降低
C. 可用转基因技术制成乳腺生物反应器，使哺乳动物的产奶量增加
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.下列应用不涉及基因工程技术的是（　　）A. 培育能产生乙肝疫苗的酵母菌 B. 培育能生产人类激素的绵羊
C. 培育高产、优质的“太空椒” D. 培育分解石油的“超级细菌”3.下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（）A. 将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌
B. 将花青素代谢基因导入植物体细胞，经植物组织培养获得花色变异植株
C. 将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵，培育出产低乳糖牛乳的奶牛
D. 将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者，进行基因治疗4.下列关于基因工程的应用错误的是( )A. 转基因抗虫棉的目的基因主要是Bt毒蛋白基因
B. 可利用动物乳腺生物反应器生产转基因药物
C. 抗真菌转基因植物可使用的基因有几丁质酶基因
D. 将腺苷酸脱氨酶基因导入人体内某种细胞可治疗白化病5.基因工程的三大分支不包括（）A. 细胞基因工程 B. 微生物基因工程
C. 植物基因工程 D. 动物基因工程6.目前基因工程技术主要用于（） ①生产药物  ②改良农产品品质③人类遗传病的基因治疗   ④提高农作物的抗逆能力A. ①② B. ①②④ C. ②③ D. ②③④7.下表有关基因工程技术应用的选项，不可能实现的是（）A. A B. B C. C D. D8.动物乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，进行大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品，大致过程如图所示。下列有关说法错误的是（    ）A. 通过③形成的重组质粒具有人的药用蛋白基因、启动子、终止子和标记基因
B. ④通常采用显微注射法
C. 转基因母牛乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物
D. 该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取 题组B  能力提升练一、单项选择题1.下列关于基因工程成果的概述，错误的是（　　）A. 在医药卫生方面，主要用于诊断、治疗疾病
B. 在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C. 在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
D. 在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化2.下列关于基因工程相关知识的叙述中，正确的是（）A. 在基因工程操作中为了获得重组质粒，必须用相同的限制性内切酶剪切目的基因和质粒，最后在细胞内形成重组质粒
B. 运用基因工程技术让牛合成并分泌人类抗体，该技术将导致定向的变异
C. 若要生产转基因抗病水稻，可将目的基因先导入到大肠杆菌，再转入水稻细胞中
D. 基因治疗主要是对具有缺陷的身体细胞进行基因修复3.下列叙述中，正确的选项有几项（）①“多莉”的诞生说明在胚胎和个体发育中，细胞质有调控细胞核发育的作用；②限制性核酸内切酶能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点将相应碱基之间的化学键断开从而使DNA分子切断；③生产基因疫苗时，为减少排斥反应，通常用人体细胞作为受体细胞；④转基因植物的目的基因通过花粉的传播转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡；⑤运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异；⑥胚胎干细胞能分化成各种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因；⑦在培养胚胎干细胞时，为了抑制其分化，需加一层滋养层细胞；⑧转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加。A. 三项 B. 四项 C. 五项 D. 六项4.下列与基因工程应用有关的说法，错误的是（    ）A. 可利用“工程菌”生产人的胰岛素
B. 基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因，达到治疗疾病的目的
C. 通过基因工程技术可培育多种抗虫转基因植物
D. 转基因动物可通过分泌乳汁来生产所需要的药品，称为乳腺生物反应器5.基因工程在植物、动物、微生物等生物上都得到了成功的运用。下列相关说法正确的是（）A. 用大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后，可直接用于抗病毒、抗肿瘤
B. 将人的血清白蛋白基因导入雌性动物的乳腺细胞，可获得乳腺生物反应器
C. Bt毒蛋白基因转化成功的转基因植株，具有抵抗病毒、细菌、真菌侵入的特性
D. 把正常基因导入病人体内，使其表达产物发挥作用，是治疗遗传病最有效手段6.科学家创造了“基因敲除”技术：将外源基因整合到小鼠胚胎干细胞的DNA同源序列中，使某一个基因被取代或破坏而失活，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，形成嵌合体小鼠。科学家已经利用上述技术成功地把人类囊肿性纤维化病的致病基因移植到小鼠身上，培育出了患囊肿性纤维化病的小鼠。下列有关叙述错误的是(    )A. 这种嵌合体小鼠长大后，体内存在外源基因，但不会遗传给后代
B. 在“基因敲除”中需要用到限制性核酸内切酶、DNA连接酶等
C. 通过上述“基因敲除”技术可以定向改变生物体的某一基因
D. “基因敲除”技术有利于人类对某些遗传因素引发的疾病进行研究7.下图表示利用乳腺生物反应器生产人抗凝血酶Ⅲ的过程，①②③为相关操作步骤，下列叙述错误的是（）A. 乳腺生物反应器雌雄动物均可生产人抗凝血酶Ⅲ
B. 早期胚胎与代孕羊子宫建立的生理和组织联系不影响移入胚胎的遗传特性
C. ①需要将人抗凝血酶Ⅲ基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起
D. 通过该操作步骤得到的转基因羊乳腺细胞中含有人抗凝血酶Ⅲ基因二、填空题8.动物生物反应器是利用转基因活体动物，高效表达某种外源蛋白的器官或组织，进行工业化生产功能蛋白质的技术。请回答下列问题：（1）构建动物生物反应器中的乳房生物反应器时，科学家需要将药用蛋白基因与________重组在一起，通过________等方法，导入哺乳动物的受精卵中，培育出转基因动物。（2）动物生物反应器利用的转基因动物可通过精子载体法制备，需要将目的基因与获能的精子溶液，在一定的温度条件下，共同孵育一定的时间，使精子携带有目的基因，然后进行人工授精，当精子与卵子结合时，________进入受精卵，便获得转基因动物。精子获能的处理方法有________。（3）近年来，动物血液生物反应器取得了很大进展。血液生物反应器比较适合生产人的________（写出两种具体的蛋白质）等存在于血浆中的蛋白质。（4）动物生物反应器的制备涉及基因工程和胚胎工程。一般胚胎工程常用的技术有________，为了确定转基因动物是雌性，需要在胚胎移植之前进行性别鉴定，一般取早期胚胎的________做DNA分析来进行确定。在对动物性别进行控制时，通常可利用流式细胞仪对流动的细胞进行分类检测，根据DNA含量的差异可测定并分离哺乳动物的含X染色体的精子和含________的精子。 题组C  培优拔尖练一、单项选择题1.将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（）A. 杂交育种 B. 转基因技术 C. 单倍体育种 D. 多倍体育种2.下列技术中不能获得抗锈高产小麦新品种的是（    ）A. 诱变育种 B. 细胞融合 C. 花粉离体培养 D. 转基因3.下列叙述符合基因工程概念的是(     )A. B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因
B. 将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C. 用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D. 自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上4.运用转基因技术培养的单细胞“工程硅藻”，可把光合作用合成的有机物以脂质形式储存起来。科学家计划在海水中大量培养“工程硅藻”，捕捞后从中提炼“生物柴油”．与矿物柴油相比，使用这种“生物柴油”的优点是（　　）
①可再生  
②不显著增加碳排放 
③不排放含硫废气 
④不会对生态环境造成负面影响．A. ①②③ B. ①③④ C. ①②④ D. ②③④5.下列关于转基因生物的叙述，错误的是（　　）A. 转入到油菜中的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中
B. 抗除草剂农作物的种植，有利于保护农田的土壤环境
C. 动物细胞的生长激素基因转入植物细胞后不可能成功表达
D. 重组的微生物在降解污染物的过程中可能产生二次污染6.20世纪90年代开始兴起的DNA疫苗被称为第三次疫苗革命，医学专家将含病毒抗原基因的重组质粒注入人体表达后使入获得免疫能力。下列叙述不正确的是（　　）A. 病毒抗原基因与质粒重组时需要DNA连接酶
B. 病毒抗原基因在体内表达时需要RNA聚合酶
C. 注射DNA疫苗后机体会产生相应的记忆细胞
D. 重组质粒在内环境中表达后引起机体免疫反应7.科学家依据基因工程的原理最新研制的某种疫苗（DNA疫苗）是用病原微生物编码抗原的基因制成的，这个基因编码的产物能诱导机体产生免应．该DNA疫苗（　　）A. 引起人体特异性免疫的原因是DNA分子上具有抗原
B. 引起免疫反应后相应淋巴细胞增多，细胞周期将变长
C. 能与浆细胞产生的相应抗体发生特异性结合
D. 制成的该DNA疫苗结构应包括抗原基因（目的基因）、启动子、终止子和标记基因等8.为获得纯合高蔓抗病番茄植株，采用了下图所示的方法：
图中两对相对性状独立遗传。据图分析，不正确的是（）A. 过程①的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高
B. 过程②可以任取一植株的适宜花药作培养材料
C. 过程③包括脱分化和再分化两个过程
D. 图中筛选过程不改变抗病基因频率9.我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是（   ）A. 抗虫基因指导合成的蛋白质对某些昆虫有害，但不能作用于人
B. 重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C. 抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物，从而造成基因污染
D. 转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的10.抗菌肽对治疗癌症有一定作用，如图表示抗菌肽生产过程。相关说法正确的是（　　）
 A. 用PCR克隆目的基因需要DNA解旋酶
B. 基因表达载体包含起始密码和终止密码
C. 筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质
D. 酵母菌作为受体细胞的原因可能与抗菌肽的空间结构有关11.浙江大学生物化学研究所合成了一种具有镇痛作用而不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽多糖（类似于人体中的糖蛋白）。在人体细胞中，糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一步加工才能形成。如果要采用基因工程等技术让微生物来生产脑啡肽多糖，适宜充当受体细胞的微生物是（）A. 大肠杆菌 B. 酵母菌 C. 病毒 D. 大肠杆菌质粒二、填空题12.基因工程自20世纪70年代兴起后，在短短的30年间，得到了飞速的发展，目前已成为生物科学的核心技术。请回答下列与基因工程应用相关的问题：（1）植物基因工程技术主要用于提高农作物的_______________（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良_________________和利用植物生产药物等方面。请写出一种常用的抗虫基因名称__________________。培育转基因抗逆新品种时最好要将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，理由是___________________________________________________。（2）动物基因工程技术有可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。人类移植器官短缺是一个世界性的难题，目前科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，_____________________________________________________，在结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。（3）通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示：
乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗在①②过程中需使用的工具酶分别是_________________________。使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好，从细胞结构的角度分析，原因是____________________________________。（ 4）人体的遗传性疾病是很难用一般药物进行治疗的，基因工程的兴起迎来了基因治疗的曙光。基因治疗是指：_____________________________________________________________________。用于基因治疗的基因有三类，分别是：正常基因、_____________和自杀基因。