專題一　第三節(jié) 一、選擇題1．下列轉(zhuǎn)基因植物與所選用的目的基因?qū)?yīng)錯誤的是(　　)A．抗蟲棉——Bt毒蛋白基因B．抗病毒轉(zhuǎn)基因煙草——幾丁質(zhì)酶基因C．抗鹽堿和抗旱植物——調(diào)節(jié)細胞滲透壓的基因D．耐寒的番茄——抗凍基因[答案]　B[解析]　抗病毒轉(zhuǎn)基因植物所采用的基因，常使用病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因，幾丁質(zhì)酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌轉(zhuǎn)基因植物的目的基因，故選項B錯。2．運用現(xiàn)代生物技術(shù)的育種方法，將抗菜青蟲的Bt毒蛋白基因轉(zhuǎn)入優(yōu)質(zhì)油菜中，培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜品種，這一品種在生長過程中能產(chǎn)生特異的殺蟲蛋白，對菜青蟲有顯著抗性，能大大減輕菜青蟲對油菜的危害，提高油菜產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用量，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。根據(jù)以上信息，下列敘述正確的是(　　)A．Bt毒蛋白基因的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)B．Bt毒蛋白基因中有菜青蟲的遺傳物質(zhì)C．轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜能產(chǎn)生殺蟲蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因D．轉(zhuǎn)基因抗蟲油菜產(chǎn)生的殺蟲蛋白是無機物[答案]　C[解析]　基因是攜帶遺傳信息的DNA片段，A選項錯誤；Bt毒蛋白基因是從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取的，其表達產(chǎn)物是毒蛋白(屬于有機物)，毒蛋白能夠殺死菜青蟲，所以B、D選項錯誤，C選項正確。3．下列關(guān)于基因工程的成果及應(yīng)用的說法中，正確的是(　　)A．用基因工程方法培育的抗蟲植物也能抗病毒B．基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體形巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物C．基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物D．目前，在發(fā)達國家，基因治療已用于臨床實踐[答案]　C[解析]　抗蟲基因的產(chǎn)物是毒蛋白，只能對害蟲起作用；基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)生長速度快、品質(zhì)優(yōu)良的動物；在發(fā)達國家，基因治療目前處于初期的臨床試驗階段。4．下列關(guān)于基因治療的說法正確的是(　　)A．基因治療只能治療一些傳染病，如艾滋病B．基因治療的主要方法是讓患者口服一些健康的外源基因C．基因治療的主要原理是引入健康基因并使之表達D．基因治療在發(fā)達國家已成為一種常用的臨床治療手段[答案]　C[解析]　基因治療是指將健康基因?qū)胗腥毕莸募毎麅?nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的?；蛑委煵荒苤委焸魅静?。5．從1997年開始，我國就可以自行生產(chǎn)乙肝疫苗等基因工程藥物。其中，乙肝疫苗的生產(chǎn)方法是(　　)A．在受體細胞內(nèi)大量增殖乙肝病毒B．在液體培養(yǎng)基中大量增殖乙肝病毒C．將乙肝病毒的全部基因?qū)胧荏w細胞并表達D．將乙肝病毒的表面抗原基因?qū)胧荏w細胞并表達[答案]　D[解析]　疫苗具有抗原性，乙肝病毒的抗原性由蛋白質(zhì)外殼決定，所以乙肝疫苗利用的是乙肝病毒的蛋白質(zhì)外殼。生產(chǎn)乙肝疫苗的方法是：獲取乙肝病毒表面抗原基因，導(dǎo)入受體細胞，使受體細胞表達乙肝病毒的蛋白質(zhì)外殼。6．科學(xué)家已能運用基因工程技術(shù)，讓羊合成并由羊的乳腺分泌抗體。下列相關(guān)敘述中，正確的是(　　)①該技術(shù)將導(dǎo)致定向變異②DNA連接酶把目的基因與運載體黏性末端的堿基對連接起來③蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可以為合成目的基因提供資料④受精卵是理想的受體A．①②③④　 B．①③④　　C．②③④　 D．①②④[答案]　B[解析]　基因工程可將控制特定性狀的外源基因?qū)胧荏w細胞，從而定向改造生物的遺傳性狀，而且此過程不受親緣關(guān)系遠近的制約，即克服了遠緣雜交不親和的障礙。在基因工程操作程序中，所用的DNA連接酶連接的不是目的基因與載體黏性末端的堿基對，而是目的基因與載體的DNA兩條鏈的骨架，即核苷酸與磷酸的連接。由蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可推知相應(yīng)mRNA的核苷酸序列，進而可推測相應(yīng)基因的核苷酸排序，從而可以用化學(xué)合成方法人工合成目的基因。轉(zhuǎn)基因羊的乳腺細胞及全身所有的組織細胞均來自受精卵的有絲分裂，遺傳物質(zhì)都與受精卵完全相同，而受精卵體積較大，操作較容易，也能保障發(fā)育成的個體所有細胞都含有外源基因。二、非選擇題7．繼哺乳動物乳腺反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進展。最近，科學(xué)家培養(yǎng)出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細胞可以合成人的生長激素并分泌到尿液中。請回答：(1)將人的生長激素基因?qū)胄∈笫荏w細胞，常用方法是　　　　。(2)將目的基因?qū)雱游锛毎麜r，通常要將外源基因?qū)?/span>　　　　中，原因是_________________________________。(3)通常采用　　　　技術(shù)檢測外源基因是否插入了小鼠的基因組。(4)在研制膀胱生物反應(yīng)器時，應(yīng)使外源基因在小鼠的　　　　細胞中進行特異性表達。[答案]　(1)顯微注射技術(shù)(2)受精卵(早期胚胎細胞)　受精卵(或早期胚胎)具有全能性，可使外源基因在相應(yīng)的組織細胞中表達(3)DNA分子雜交(4)膀胱上皮[解析]　(1)將目的基因(人生長激素基因)導(dǎo)入動物細胞(小鼠受體細胞)的常用方法是顯微注射技術(shù)。(2)在哺乳動物細胞中，受精卵或早期胚胎具有全能性，外源基因在相應(yīng)的組織細胞中更容易表達，因此，在動物細胞工程中，常將受精卵或早期胚胎細胞作為受體細胞。(3)檢測目的基因(人生長激素基因)是否插入了轉(zhuǎn)基因動物染色體的DNA(小鼠基因組)上的方法是DNA分子雜交技術(shù)。(4)由題中信息可知，人生長激素基因在小鼠的膀胱上皮細胞內(nèi)進行了特異性表達。8．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加，但害蟲的抗藥性也不斷增強，對農(nóng)作物危害仍然很嚴重。如近年來棉鈴蟲在我國大面積暴發(fā)成災(zāi)，造成經(jīng)濟損失每年達100億以上。針對這種情況，江蘇農(nóng)科院開展“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”的科技攻關(guān)研究，成功地將某種能產(chǎn)生抗蟲毒蛋白細菌的抗蟲基因?qū)朊藁毎?/span>，得到的棉花新品種對棉鈴蟲的毒殺效果高達80%以上。(1)抗蟲基因之所以能接到植物體內(nèi)去，原因是_____________________________。(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”具有抗害蟲的能力，這表明棉花體內(nèi)產(chǎn)生了抗蟲的　　　物質(zhì)。這個事實說明，害蟲和植物共用一套　　　，蛋白質(zhì)合成的方式是　　　的。(3)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞過程可表示為___________________。(4)該項科技成果在環(huán)境保護上的作用是_____________________________。(5)科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲的植株，此現(xiàn)象來源于_________________________________________________________。[答案]　(1)細菌與棉花的DNA結(jié)構(gòu)相同(2)毒蛋白　遺傳密碼　相同(3)DNA(基因)―→RNA―→蛋白質(zhì)(4)減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染，保護生態(tài)環(huán)境或生態(tài)平衡(5)基因突變[解析]　(1)基因工程中轉(zhuǎn)基因的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是目的基因與受體細胞基因的結(jié)構(gòu)相同(即細菌與棉花的DNA結(jié)構(gòu)相同)。(2)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”具有抗害蟲的能力，這表明棉花體內(nèi)產(chǎn)生了抗蟲的物質(zhì)——毒蛋白。這個事實說明，細菌的基因能在植物棉花內(nèi)表達，表明細菌和植物共用一套遺傳密碼，蛋白質(zhì)合成都由DNA按照轉(zhuǎn)錄和翻譯的方式合成。(3)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞過程就是基因控制蛋白質(zhì)的合成的過程，可表示為DNA(基因)―→RNA―→蛋白質(zhì)。(4)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉減少了藥物的使用，進而減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染，保護生態(tài)環(huán)境或生態(tài)平衡。(5)“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲的植株，屬于變異中的基因突變。一、選擇題1．通過基因工程方法生產(chǎn)的藥物有(　　)①干擾素　　　　　　　　　②白細胞介素③青霉素  ④乙肝疫苗A．①②③  B．①②③④C．①②④  D．②③④[答案]　C[解析]　青霉素是經(jīng)誘變育種方法培育出高產(chǎn)青霉素菌種，然后再通過發(fā)酵工程來生產(chǎn)的，其他藥物都是用基因工程方法生產(chǎn)的。2．(2015·濟寧檢測)我國轉(zhuǎn)基因技術(shù)發(fā)展態(tài)勢良好，農(nóng)業(yè)部依法批準發(fā)放了轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米、轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因玉米和轉(zhuǎn)基因水稻的敘述不正確的是(　　)A．轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻減少了化學(xué)農(nóng)藥的使用，減少了環(huán)境污染C．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻是否具有抗蟲性，可通過飼養(yǎng)卷葉螟進行檢測D．轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的外源基因是幾丁質(zhì)酶基因[答案]　D[解析]　轉(zhuǎn)植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，而幾丁質(zhì)酶基因是抗真菌轉(zhuǎn)基因植物常用的基因；轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻減少了農(nóng)藥的使用，減少了環(huán)境污染，同時降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本；檢測目的基因是否表達最簡便的方法是個體水平的檢測。3．工程菌是指(　　)A．用物理或化學(xué)方法誘發(fā)菌類自身某些基因得到高效表達的菌類細胞群B．用遺傳工程的方法把相同種類不同株系的菌類通過雜交得到新細胞群C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表達的菌類細胞群D．從自然界中選取的能迅速增殖的菌類[答案]　C[解析]　工程菌是指用基因工程的方法使外源基因得到高效表達的菌類細胞群。4．下列關(guān)于基因工程相關(guān)知識的敘述，正確的是(　　)A．在基因工程操作中為了獲得重組質(zhì)粒，必須用相同的限制性內(nèi)切酶，露出的黏性末端可以不相同B．若要生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因抗病水稻，可將目的基因先導(dǎo)入到大腸桿菌中，再轉(zhuǎn)入水稻細胞中C．如果提高作物中某種氨基酸的含量，可以導(dǎo)入控制合成含有該種氨基酸蛋白質(zhì)的基因D．基因治療主要是對具有缺陷的體細胞進行全面修復(fù)[答案]　C[解析]　獲得重組質(zhì)粒，必須要求有相同的黏性末端，使用的限制性內(nèi)切酶可以不同。對于水稻等單子葉植物，常用基因槍轉(zhuǎn)化法；對于雙子葉植物則常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。基因治療只是替換或修復(fù)部分體細胞的缺陷基因。5．北極比目魚中有抗凍基因，其編碼的抗凍蛋白具有11個氨基酸的重復(fù)序列，該序列重復(fù)次數(shù)越多，抗凍能力越強，下圖是獲取轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株的過程示意圖，有關(guān)敘述正確的是(　　)A．過程①獲取的目的基因，可用于基因工程和比目魚基因組測序B．將多個抗凍基因編碼依次相連成能表達的新基因，不能得到抗凍型增強的抗凍蛋白C．過程②構(gòu)成的重組質(zhì)粒缺乏標記基因，需要轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能進行篩選D．應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測轉(zhuǎn)基因抗凍番茄植株中目的基因的存在及其完全表達[答案]　B[解析]　過程①為逆轉(zhuǎn)錄過程獲得目的基因，缺少相應(yīng)內(nèi)含子，所以用這種方法獲得的基因不能用于比目魚基因組測序。將多個抗凍基因編碼區(qū)依次相連成能表達的新基因，得到的蛋白質(zhì)其抗凍性并不增強。重組質(zhì)粒上有標記基因，并不是轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌才能篩選，而是用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，有利于重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞。應(yīng)用DNA探針技術(shù)，可以檢測目的基因是否在受體細胞中存在，并不能檢測其是否表達。6．(2015·濟南檢測)近年來基因工程的發(fā)展非常迅速，科學(xué)家可以用DNA探針和外源基因?qū)氲姆椒ㄟM行遺傳病的診斷和治療，下列做法不正確的是(　　)A．用DNA探針檢測鐮刀型細胞貧血癥B．用DNA探針檢測病毒性肝炎C．用導(dǎo)入外源基因的方法治療半乳糖血癥D．用基因替換的方法治療21三體綜合征[答案]　D[解析]　基因工程是基因水平上的現(xiàn)代生物技術(shù)，21三體綜合征是染色體異常遺傳病，是患者第21號染色體比正常人多了一條，無法從基因水平上治療。二、非選擇題7．酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可生產(chǎn)食品和藥品等。科學(xué)家將大麥細胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌種可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒。基本的操作過程如下：(1)該技術(shù)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)從大麥細胞中可直接分離獲得LTP1基因，還可采用　　　　方法獲得目的基因。本操作中為了將LTP1基因?qū)虢湍妇毎麅?nèi)，所用的載體是　　　　。(3)此操作中可以用分別含有青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基進行篩選，則有C進入的酵母菌在選擇培養(yǎng)基上的生長情況是_________________________________________。(4)除了看啤酒泡沫豐富與否外，還可以怎樣檢測LTP1基因在啤酒酵母菌中的表達？________________________________________________________________________[答案]　(1)基因重組(2)人工合成　質(zhì)粒(3)在含有青霉素的培養(yǎng)基上能存活，但不能在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活(4)檢驗轉(zhuǎn)基因啤酒酵母菌能否產(chǎn)生LTP1蛋白8．干擾素是治療癌癥的藥物，成分是一種糖蛋白，它必須從血液中提取，每升人血只能提取0．05μg，所以價格昂貴。現(xiàn)在美國加利福尼亞的基因公司用如下圖的方式生產(chǎn)干擾素，試分析原理和優(yōu)點。(1)從人的淋巴細胞中取出　　　　　，使它同質(zhì)粒相結(jié)合，然后移植到酵母菌體內(nèi)，讓酵母菌________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)酵母菌能用　　　　　方式繁殖，速度很快，能大量生產(chǎn)　　　　　，不但提高了產(chǎn)量，也降低了成本。(3)有人嘗試將干擾素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒重組，轉(zhuǎn)入大腸桿菌體內(nèi)后，形成“工程菌”，此種操作能制備到干擾素嗎？　　　　　，請說明理由：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)中國青年科學(xué)家陳炬成功地把人的干擾素基因移植到煙草的DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力，試分析：①人的基因之所以能接到植物體內(nèi)，其物質(zhì)基礎(chǔ)是___________________________________________________________________________________________________。②煙草有了抗病能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了　　　　　　　　。這個事實說明，人和植物共用一套　　　　　　　　　　，蛋白質(zhì)合成方式　　　　　　　　。[答案]　(1)干擾素基因　合成干擾素(2)出芽生殖　干擾素(3)不能　大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器，無法合成糖蛋白(4)①DNA結(jié)構(gòu)基本相同　②干擾素　遺傳密碼　基本相同[解析]　(1)通過基因工程構(gòu)建“工程菌”的方法是：從淋巴細胞中取出干擾素基因，與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒，并通過相應(yīng)檢測與鑒定得到相應(yīng)的酵母菌，然后通過培養(yǎng)該酵母菌，使之合成大量干擾素。(2)酵母菌能進行出芽生殖，迅速繁殖菌體，同時也能大量產(chǎn)生干擾素。(3)由于大腸桿菌是原核生物，無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細胞器，無法合成糖蛋白，因此通常不用來制備干擾素。(4)基因工程的理論基礎(chǔ)：由于不同生物的DNA結(jié)構(gòu)基本相同，不同生物能進行基因的移接；同時由于所有生物共用一套遺傳密碼，因此蛋白質(zhì)合成方式基本相同，煙草體內(nèi)可以產(chǎn)生干擾素。  

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