選修3 專題1、4 (本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！) 一、選擇題 1．利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項(xiàng)中能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是 (　　) A．棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因 B．大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNA C．山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列 D．酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白【解析】　該題考查了目的基因的檢測和目的基因的表達(dá)兩個(gè)概念之間的區(qū)別。基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此，只有在受體細(xì)胞中檢測或提取到了相應(yīng)蛋白質(zhì)才能證明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)，A、C只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入，B只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入和目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。 【答案】　D 2．(2009年諸暨模擬)采用基因工程技術(shù)將人凝血因子基因?qū)肷窖蚴芫?，培育出了轉(zhuǎn)基因羊。但是人凝血因子只存在于該轉(zhuǎn)基因羊的乳汁中。以下有關(guān)敘述，正確的是 (　　) A．人體細(xì)胞中凝血因子基因的堿基對數(shù)目，小于凝血因子氨基酸數(shù)目的3倍 B．可用顯微注射技術(shù)將含有人凝血因子基因的重組DNA分子導(dǎo)入羊的受精卵 C．在該轉(zhuǎn)基因羊中，人凝血因子基因只存在于乳腺細(xì)胞，而不存在于其他體細(xì)胞中 D．人凝血因子基因開始轉(zhuǎn)錄后，DNA連接酶以DNA分子的一條鏈為模板合成mRNA 【答案】　B 3．(2009年福州模擬)下圖是獲得抗蟲棉的技術(shù)流程示意圖。卡那霉素抗性基因(kanr)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下列敘述正確的是 (　　) A．構(gòu)建重組質(zhì)粒過程中需要限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶 B．愈傷組織的分化產(chǎn)生了不同基因型的植株 C．卡那霉素抗性基因(kanr)中有該過程所利用的限制性內(nèi)切酶的識(shí)別位點(diǎn) D．抗蟲棉有性生殖后代能保持抗蟲性狀的穩(wěn)定遺傳 【解析】　質(zhì)粒與目的基因結(jié)合時(shí)需要用同一種限制性內(nèi)切酶切割，用DNA連接酶連接；愈傷組織由相同細(xì)胞分裂形成，分化后產(chǎn)生相同基因型的植株；卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因不能有限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)；抗蟲棉有性生殖后代可能會(huì)發(fā)生性狀分離，抗蟲性狀不一定能穩(wěn)定遺傳。 【答案】　A 4．基因工程產(chǎn)物可能存在著一些安全性問題，但不必?fù)?dān)心。下列有關(guān)說法不正確的是 (　　) A．三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚與正常鯉魚雜交，進(jìn)而導(dǎo)致自然種群被淘汰 B．運(yùn)載體的標(biāo)記基因(如抗生素基因)可能指導(dǎo)合成有利于抗性進(jìn)化的產(chǎn)物 C．目的基因(如殺蟲基因)本身編碼的產(chǎn)物可能會(huì)對人體產(chǎn)生毒性 D．目的基因通過花粉的散布轉(zhuǎn)移到其他植物體內(nèi)，從而可能打破生態(tài)平衡 【解析】　三倍體轉(zhuǎn)基因鯉魚不能與正常鯉魚雜交，即使能雜交后代也是不育的，不會(huì)導(dǎo)致自然種群被淘汰。B、C、D項(xiàng)均正確。 【答案】　A 5．(2009年汕頭模擬)蛋白質(zhì)工程與基因工程相比，其突出特點(diǎn)是 (　　) A．基因工程原則上能生產(chǎn)任何蛋白質(zhì) B．蛋白質(zhì)工程能對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì) C．蛋白質(zhì)工程可以不通過轉(zhuǎn)錄和翻譯來實(shí)現(xiàn) D．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第三代基因工程 【解析】　蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求，是延伸出來的第二代基因工程。 【答案】　B 6．下列關(guān)于生物技術(shù)的安全性和倫理問題的分析，不合理的觀點(diǎn)是 (　　) A．轉(zhuǎn)基因生物進(jìn)入自然界后不會(huì)與野生物種雜交而威脅其他生物的生存 B．運(yùn)用重組基因技術(shù)可以將致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器 C．我國的政策是禁止進(jìn)行生殖性克隆人 D．轉(zhuǎn)基因生物合成的某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏原或者引起中毒 【解析】　轉(zhuǎn)基因生物有可能會(huì)在近緣物種之間通過花粉雜交，生成基因庫的污染；轉(zhuǎn)基因技術(shù)如果被用于戰(zhàn)爭制造出生物武器，那將是對人類社會(huì)極大的毀滅。克隆技術(shù)還不成熟，克隆人會(huì)帶來社會(huì)倫理問題等，所以我國反對生殖性克隆，但不反對治療性克隆；某些新的蛋白質(zhì)有可能成為某些人的過敏原或者引起中毒。 【答案】　A 7．(2009年常德模擬)20世紀(jì)90年代，烏干達(dá)薯業(yè)遭到了病毒的毀滅性打擊?？茖W(xué)家研究其原因發(fā)現(xiàn)，是一種新的病毒引發(fā)的疾病，而這種新病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的，這一事實(shí)有力地支持了下列哪一觀點(diǎn) (　　) A．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為新的入侵物種，威脅生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物的生存 B．導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的外源基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因生物的某些病菌或病原體雜交，從而組裝出對人類或其他生物有害的病原體 C．轉(zhuǎn)基因植物的抗除草劑基因，有可能通過花粉傳播而進(jìn)入雜草中，使雜草成為除不掉的“超級雜草” D．抗蟲棉能抵抗棉鈴蟲，但隨著棉鈴蟲抗性增加，抗蟲棉有可能被淘汰 【解析】　由題干材料可知，這種病毒是由兩種已知病毒重組產(chǎn)生的，說明兩種病毒的基因可以重新組合，形成新的生物，而B項(xiàng)正說明外源基因與某些細(xì)菌或病毒重組形成新的生物。因此是對B項(xiàng)的有力支持。 【答案】　B 8．下列做法不符合現(xiàn)有倫理道德觀念的是 (　　) A．基因檢測疾病 B．為生男孩而設(shè)計(jì)試管嬰兒 C．捐獻(xiàn)骨髓，治病救人 D．人類基因組計(jì)劃 【解析】　生物技術(shù)引發(fā)的社會(huì)倫理問題主要集中在三個(gè)方面：克隆人、設(shè)計(jì)試管嬰兒和基因檢測。我國就明確禁止生殖性克隆人，但不反對治療性克??；基因檢測用于診斷疾病、挽救生命和偵察罪犯上，人們還是認(rèn)同的；無償捐獻(xiàn)骨髓，提供干細(xì)胞用于救死扶傷也是我們國家大力提倡的；人類基因組計(jì)劃是一項(xiàng)造福于人類的宏偉計(jì)劃；設(shè)計(jì)試管嬰兒雖有一定爭議，但此項(xiàng)技術(shù)用于設(shè)計(jì)生男、生女上，會(huì)引起人口比例失調(diào)，并由此導(dǎo)致一系列的社會(huì)問題，是國家明令禁止的違法行為。 【答案】　B 二、非選擇題 9．閱讀下列材料，回答問題： 生物武器：利用病原微生物、毒素、生化毒劑等作為戰(zhàn)爭武器，危害性極大。 材料一　聯(lián)合國組織的一個(gè)專家小組的研究報(bào)告指出，雖然許多國家簽訂了《禁止生物武器公約》，但對這方面的研制工作并未停止，因此，對生物武器防治方法的研究也應(yīng)得到加強(qiáng)。 材料二　戰(zhàn)劑做成干粉或液體噴灑到空氣中，形成有害的氣霧云團(tuán)，叫做“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”。它的顆粒很小，肉眼很難看的見，滲透力極強(qiáng)，殺傷范圍廣。一些通常通過食物或昆蟲傳播的病原體也可以通過氣溶膠進(jìn)行呼吸道感染。所以，使人致死的劑量較其他感染途徑小。 (1)有可能成為“生物戰(zhàn)劑氣溶膠”病原體的生物，應(yīng)屬于哪些類群？(請列舉兩例)________________________________________________________________________。 (2)人體抵抗病原體的第一道防線是______________。最有效的防線是__________________。 (3)在戰(zhàn)爭中，為預(yù)防敵方使用生物武器，你認(rèn)為參戰(zhàn)部隊(duì)采取的最有效措施是________________________________________________________________________。 請簡述這一措施的原理。________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【解析】　本題以防治生物武器為依托，考查人體免疫的有關(guān)知識(shí)。人體免疫有三道防線：第一道是皮膚和黏膜，第二道是體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞，第三道是特異性免疫，其中最有效的是第三道防線。生物武器常見的是致病菌、病毒等，所以預(yù)防生物武器的最有效措施是接種疫苗。 【答案】　(1)細(xì)菌、病毒、衣原體、立克次氏體等(答兩項(xiàng)即可)。 (2)皮膚、黏膜　特異性免疫 (3)接種常見病原體的疫苗　使參戰(zhàn)人員體內(nèi)產(chǎn)生相關(guān)的抗體和記憶細(xì)胞，當(dāng)病原體再次侵入時(shí)，機(jī)體會(huì)迅速產(chǎn)生強(qiáng)烈的免疫反應(yīng) 10．(2008年山東卷)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。 (1)獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分子所用的限制性核酸內(nèi)切酶作用于圖中的______處，DNA連接酶作用于____處。(填“a”或“b”) (2)將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和________法。 (3)由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用____________技術(shù)，該技術(shù)的核心是________和________。 (4)為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的________作探針進(jìn)行分子雜交檢測，又要用__________________方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。 【解析】　限制酶可水解DNA分子中特定位點(diǎn)的兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，DNA連接酶可催化兩個(gè)脫氧核苷酸分子之間磷酸二酯鍵的形成；運(yùn)用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法或花粉管通道法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞之后，還需利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)成植株。 【答案】　(1)a　a　(2)基因槍(花粉管通道)　(3)植物組織培養(yǎng)　脫分化(去分化)　再分化　(4)耐鹽基因(目的基因)　一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中) 11．應(yīng)用生物工程技術(shù)可以獲得人們需要的生物新品種或新產(chǎn)品。請據(jù)圖回答下列問題： (1)在培育轉(zhuǎn)人生長激素基因牛過程中，①過程需要的工具酶是__________________，②過程常用的方法是________________________________________________________________________。 (2)可通過轉(zhuǎn)人生長激素基因牛分泌的乳汁來生產(chǎn)人生長激素，在基因表達(dá)載體中，人生長激素基因的首端必須含有________。③過程培育到桑椹胚或囊胚階段，可以采用________技術(shù)，培育出多頭相同的轉(zhuǎn)基因牛犢。 (3)prG能激發(fā)細(xì)胞不斷分裂，通過基因工程導(dǎo)入該調(diào)控基因來制備單克隆抗體時(shí)，Ⅱ最可能是________細(xì)胞，Ⅲ代表的細(xì)胞具有____________________的特點(diǎn)。 (4)在抗蟲棉培育過程中，④過程中的受體細(xì)胞如果采用愈傷組織細(xì)胞，則與采用葉肉細(xì)胞相比較，其優(yōu)點(diǎn)是____________，⑤過程采用的技術(shù)是________________________________________________________________________。 (5)要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入受體細(xì)胞后是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá)，需進(jìn)行檢測和鑒定工作，請寫出在個(gè)體水平上的鑒定過程：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (6)如果轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有有毒蛋白或過敏蛋白，則將引起的安全性問題包括 (　　) ①生物安全?、诃h(huán)境安全　③食物安全?、軅惱淼赖聠栴} A．①②③ 　　　　　　 B．①② C．②③ D．①②③④ 【解析】　(1)①是目的基因與載體結(jié)合的過程，需要限制酶DNA連接酶；②是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程，常用的方法是顯微注射法。(2)基因表達(dá)載體的首端必須有啟動(dòng)子；桑椹胚或囊胚階段可以進(jìn)行胚胎分割，這種方法可以培育出更多相同的轉(zhuǎn)基因牛犢。(3)從圖中看，Ⅱ最可能是漿細(xì)胞，Ⅲ是導(dǎo)入prG的重組細(xì)胞，具有無限增殖和產(chǎn)生特異性抗體的特點(diǎn)。(4)愈傷組織細(xì)胞與葉肉細(xì)胞相比較，其優(yōu)點(diǎn)是全能性高。(6)花粉中若含有有毒蛋白或過敏蛋白，可通過昆蟲的采集，沿食物鏈傳遞，最后可能進(jìn)入其他動(dòng)物或人體內(nèi)，引發(fā)生物安全、環(huán)境安全和食物安全，與倫理道德問題無關(guān)。 【答案】　(1)限制酶、DNA連接酶　顯微注射法 (2)(乳腺蛋白基因的)啟動(dòng)子　胚胎分割移植(胚胎分割和胚胎移植)　(3)漿　既能無限增殖又能產(chǎn)生特定抗體 (4)全能性高　植物組織培養(yǎng) (5)讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子，觀察害蟲的存活情況，以確定該轉(zhuǎn)基因棉花是否具有抗蟲性狀　(6)A 12．克隆羊“多利”的問世，很快在全世界引發(fā)了一場大討論，其中關(guān)于“治療性克隆”的問題也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。如下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據(jù)圖作答。 (1)過程A表示____________，它是目前實(shí)現(xiàn)體細(xì)胞克隆的關(guān)鍵技術(shù)，該技術(shù)的主要操作是應(yīng)用患者的體細(xì)胞作為核供體，由①________細(xì)胞提供細(xì)胞質(zhì)，進(jìn)行人工重組。 (2)經(jīng)過程B得到的結(jié)構(gòu)中，④是未分化的細(xì)胞，因而這些細(xì)胞被認(rèn)為是胚胎干細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件下，胚胎干細(xì)胞具有增殖能力并保持________狀態(tài)。 (3)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細(xì)胞核具有________。相同的胚胎干細(xì)胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的是神經(jīng)細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是肌肉細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是________________的結(jié)果。 (4)對于“治療性克隆”仍然存在許多爭論，有一男子患有白血病經(jīng)醫(yī)生利用其出生時(shí)保留的臍帶血進(jìn)行治療后康復(fù)，你認(rèn)為這種做法符合倫理道德嗎？為什么？ 【解析】　(1)從圖中可以看出，A是細(xì)胞核移植的過程。(2)胚胎干細(xì)胞在體外培養(yǎng)的時(shí)候，能保持未分化的狀態(tài)。(3)在現(xiàn)有的條件下，動(dòng)物細(xì)胞的全能性不能得到表達(dá)，但是動(dòng)物細(xì)胞核的全能性可以表達(dá)出來；在此過程中，基因進(jìn)行了選擇性表達(dá)。(4)我們不支持生殖性克隆，但支持治療性克隆，治療性克隆符合倫理道德，特別是用臍帶血進(jìn)行治療(并非使用胚胎)更符合倫理道德。 【答案】　(1)細(xì)胞核移植　(次級)卵(母) (2)未分化　(3)全能性　基因選擇性表達(dá) (4)符合，因?yàn)槟殠а皇莵碜杂谂咛?，其中的造血干?xì)胞屬于成體干細(xì)胞(或臍帶血是身外之物，屬于廢物利用，符合倫理道德)。(答案言之有理即可) 13．(2010年廣東省潮州市期末質(zhì)量檢測卷)圖表示用顯微注射法導(dǎo)入目的基因獲得轉(zhuǎn)基因鼠的過程，據(jù)圖回答。 (1)培育轉(zhuǎn)基因哺乳動(dòng)物時(shí)，與用早期胚胎細(xì)胞相比較，受精卵的優(yōu)勢是__________________________________________________________。 受精卵可以從供體母鼠體內(nèi)獲得，也可以通過體外受精獲取。若受精卵細(xì)胞從供體母鼠體內(nèi)獲得，其基本過程是：首先對供體母鼠用促性腺激素進(jìn)行________處理，再通過自然交配或人工受精完成受精，最后通過________從供體母鼠輸卵管中獲得受精卵。 (2)過程Ⅲ表示受精卵經(jīng)過體外培養(yǎng)，形成早期胚胎，再移植到受體母鼠體內(nèi)。培養(yǎng)過程中，培養(yǎng)液添加一定量的____________，以防止雜菌污染；在含有5%CO2的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，CO2的主要作用是____________________。 (3)用顯微注射技術(shù)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在獲得目的基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加入引物的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； 加入DNA聚合酶的作用是____________________________。 【答案】　(1)全能性高，能直接發(fā)育形成新個(gè)體　超數(shù)排卵　沖卵　(2)抗生素　維持培養(yǎng)液的pH (3)使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并可以遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 (4)結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點(diǎn)　催化DNA子鏈的合成 14．20世紀(jì)80年代，美國科學(xué)家成功地運(yùn)用基因工程技術(shù)，培育出能產(chǎn)生人胰島素的細(xì)菌。此項(xiàng)技術(shù)的基本操作過程如下圖所示： (1)從人胰島細(xì)胞提取A需要________________酶。B具有 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ______________________________________特點(diǎn)，可作為外源基因的運(yùn)載體。 (2)A、B形成C需要__________________酶；C是__________________。過程①完成的是____________________。 (3)過程②完成的是______________________。要完成過程②，需要選擇含有特殊遺傳標(biāo)記基因的__________________。假如所選基因是含有抗青霉素抗性基因，過程②可采取的措施是______________________，結(jié)果為______________________________________。 (4)過程③完成的是________________________。 (5)如果將A導(dǎo)入病毒中，是否也可得到產(chǎn)物胰島素。______________________。你的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 【答案】　(1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)　質(zhì)粒是細(xì)菌獨(dú)立于擬核DNA之外的雙鏈閉環(huán)DNA分子，能自主復(fù)制。攜帶外源基因進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)后，可在細(xì)胞中自主復(fù)制或接合到擬核DNA上進(jìn)行同步復(fù)制 (2)DNA連接酶　重組DNA　將重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌體內(nèi)。 (3)篩選　質(zhì)?！放在含青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)　能存活的是成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌 (4)將重組細(xì)菌(工程菌)進(jìn)行發(fā)酵，大量獲得表達(dá)產(chǎn)物——胰島素 (5)不能　病毒是寄生生物，只能在活細(xì)胞中生存，并利用宿主細(xì)胞酶系統(tǒng)等表達(dá)

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