2019-2020学年高中生物 课时作业3 基因工程的应用 新人教版选修3

1EvaluationWarning:ThedocumentwascreatedwithSpire.Docfor.NET.课时作业3基因工程的应用一、选择题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．抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因D．耐寒的番茄——抗冻基因解析：抗病毒转基因植物所采用的基因，常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故选项B错。答案：B2．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt毒蛋白基因转入优质油菜中，培育出转基因抗虫油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用量，保护农业生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是()A．Bt毒蛋白基因的化学成分是蛋白质B．Bt毒蛋白基因中有菜青虫的遗传物质C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt毒蛋白基因D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物解析：基因是携带遗传信息的DNA片段，A选项错误；Bt毒蛋白基因是从苏云金芽孢杆菌细胞内提取的，其表达产物是毒蛋白(属于有机物)，毒蛋白能够杀死菜青虫，所以B、D选项错误，C选项正确。答案：C3．下列关于基因工程成果的概述，不正确的是()A．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解析：基因工程在医药卫生方面的应用，主要是用于生产药物，基因治疗现在处于临床试验阶段。2答案：A4．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用()A．乳腺细胞B．体细胞C．受精卵D．精巢解析：转基因羊全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂，遗传物质都与受精卵完全相同，且受精卵体积较大，容易操作，也能保证发育成的个体的所有细胞都含有生长激素基因，故正确选项为C。答案：C5．我国转基因技术发展态势良好，农业部依法批准发放了转植酸酶基因玉米、转基因抗虫水稻的生产应用安全证书。下列关于转基因玉米和转基因水稻的叙述不正确的是()A．转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因B．转基因抗虫水稻减少了化学农药的使用，减少了环境污染C．转基因抗虫水稻是否具有抗虫性，可通过饲养卷叶螟进行检测D．转基因抗虫水稻的外源基因是几丁质酶基因解析：转植酸酶基因玉米的外源基因是植酸酶基因，转基因抗虫水稻的外源基因是Bt毒蛋白基因，而几丁质酶基因是抗真菌转基因植物常用的基因；转基因抗虫水稻减少了农药的使用，减少了环境污染，同时降低了农业生产的成本；检测目的基因是否表达最简便的方法是个体水平的检测。答案：D6．工程菌是指()A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞群B．用遗传工程的方法把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到新细胞群C．用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞群D．从自然界中选取的能迅速增殖的菌类解析：工程菌是指用基因工程的方法使外源基因得到高效表达的菌类细胞群。答案：C7．科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，相关叙述中正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起3来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供依据④受精卵是理想的受体A．①②③④B．①③④C．②③④D．①②④解析：基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状；DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是磷酸二酯键；由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的mRNA中核苷酸序列，进而可推测相应基因中核苷酸排序，从而可以用化学合成方法人工合成目的基因；受精卵的全能性高，容易发育为一个完整生物个体。答案：B8．科学家将萤火虫的荧光基因分离出来，转移到烟草的细胞中，成功得到了能够发出荧光的烟草植株。这一实验的成功说明()A．萤火虫和烟草的细胞结构相同B．萤火虫和烟草的基因相同C．萤火虫和烟草的遗传信息相同D．萤火虫和烟草共用一套密码子解析：萤火虫是动物，而烟草是植物，两者的细胞结构相似，而不是完全相同，A项错误；萤火虫和烟草的基因结构相同，但基因中的遗传信息不同，B项错误；萤火虫和烟草的遗传信息不同，C项错误；萤火虫和烟草共用一套密码子，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达，D项正确。答案：D9．在实验室里用四环素培育转基因的雄性蚊子，这些蚊子与雌性蚊子交配的后代也需要四环素才能生存，但实质上不可能找到，于是会慢慢死去。该技术有望减少登革热等疾病的发生。下列关于该技术说法正确的是()A．转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因突变B．该转基因蚊子属于新的物种C．需要四环素才能生存这一特性是基因和环境共同作用的结果D．该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA聚合酶解析：转基因技术能定向改变蚊子的基因，属于基因重组，A项错误；该转基因蚊子具有新的基因，但仍能与雌性蚊子交配产生后代，没有出现生殖隔离，所以不属于新的物种，B项错误；由于产生的后代需要四环素才能生存，说明这一特性是基因和环境共同作用的结果，C项正确；该技术的其中一个环节是构建基因表达载体，需要用到限制酶和DNA连接酶，4D项错误。答案：C10．北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是()A．过程①获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B．将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻型增强的抗冻蛋白C．过程②构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D．应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达解析：过程①为逆转录过程获得目的基因，缺少相应内含子，所以用这种方法获得的基因不能用于比目鱼基因组测序；将多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，得到的蛋白质其抗冻性并不增强；重组质粒上有标记基因，并不是转入农杆菌才能筛选，而是用农杆菌转化法，有利于重组质粒导入受体细胞；应用DNA探针技术，可以检测目的基因是否在受体细胞中存在，并不能检测其是否表达。答案：B二、综合题11．继哺乳动物乳腺反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近，科学家培养出一种转基因小鼠，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：(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法是________________。(2)将目的基因导入动物细胞时，通常要将外源基因导入________中，原因是________________。(3)通常采用________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的________细胞中进行特异性表达。解析：(1)将目的基因(人生长激素基因)导入动物细胞(小鼠受体细胞)的常用方法是显微注射技术。(2)在哺乳动物细胞中，受精卵或早期胚胎具有全能性，外源基因在相应的组5织细胞中更容易表达，因此，在动物细胞工程中，常将受精卵或早期胚胎细胞作为受体细胞。(3)检测目的基因(人生长激素基因)是否插入了转基因动物染色体的DNA(小鼠基因组)上的方法是DNA分子杂交技术。(4)由题中信息可知，人生长激素基因在小鼠的膀胱上皮细胞内进行了特异性表达。答案：(1)显微注射技术(2)受精卵(早期胚胎细胞)受精卵(或早期胚胎)具有全能性，可使外源基因在相应的组织细胞中表达(3)DNA分子杂交(4)膀胱上皮12．我省有大量的盐碱地，科学家利用耐盐碱植物中的耐盐基因，培育出了耐盐水稻新品系。下图是培育过程简图，请回答下面的问题。(1)目的基因的获取需要________________酶，阶段Ⅰ的核心是____________________________________________。(2)为保证耐盐基因的正常转录，b上耐盐基因的两端应含有______________，将b导入c常用________法。(3)对耐盐基因转录和表达产物的检测分别采用________________、________________技术。(4)阶段Ⅱ的核心过程是________________，由耐盐水稻细胞培育成了耐盐水稻植株，说明植物细胞具有________________。解析：(1)获取目的基因需限制性核酸内切酶；阶段Ⅰ的核心是构建基因表达载体。(2)为保证耐盐基因的正常转录，表达载体中目的基因的首端应有启动子，尾端应有终止子；将目的基因导入受体细胞常用农杆菌转化法或基因枪法，对于单子叶植物常用后者。(3)转录6检测常用核酸分子杂交法；表达产物的检测常用抗原—抗体杂交法。(4)阶段Ⅱ的核心过程是脱分化、再分化，由耐盐水稻细胞培育成耐盐植株充分证明了植物细胞具有全能性。答案：(1)限制性核酸内切(限制)构建耐盐基因(基因)表达载体(2)启动子、终止子基因枪(或农杆菌转化)(3)分子杂交抗原—抗体杂交(4)脱分化和再分化全能性13．随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年增加，但害虫的抗药性也不断增强，对农作物危害仍然很严重。如近年来棉铃虫在我国大面积暴发成灾，造成经济损失每年达100亿以上。针对这种情况，江苏农科院开展“转基因抗虫棉”的科技攻关研究，成功地将某种能产生抗虫毒蛋白细菌的抗虫基因导入棉花细胞中，得到的棉花新品种对棉铃虫的毒杀效果高达80%以上。(1)抗虫基因之所以能接到植物体内去，原因是______________。(2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的________物质。这个事实说明，害虫和植物共用一套________，蛋白质合成的方式是________的。(3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程可表示为________________________。(4)该项科技成果在环境保护上的作用是___________________。(5)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，此现象来源于___________________________。解析：(1)基因工程中转基因的结构基础是目的基因与受体细胞基因的结构相同(即细菌与棉花的DNA结构相同)。(2)“转基因抗虫棉”具有抗害虫的能力，这表明棉花体内产生了抗虫的物质——毒蛋白。这个事实说明，细菌的基因能在植物棉花内表达，表明细菌和植物共用一套遗传密码，蛋白质合成都由DNA按照转录和翻译的方式合成。(3)“转基因抗虫棉”抗害虫的遗传信息传递过程就是基因控制蛋白质的合成的过程，可表示为DNA(基因)―→RNA―→蛋白质。(4)转基因抗虫棉减少了药物的使用，进而减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡。(5)“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，也将出现不抗虫的植株，属于变异中的基因突变。答案：(1)细菌与棉花的DNA结构相同(2)毒蛋白遗传密码相同(3)DNA(基因)―→RNA―→蛋白质7(4)减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡(5)基因突变14．(2018高考·课标全国卷Ⅱ)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1—GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。回答下列问题：(1)据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，使用了两种限制酶，这两种酶是________。使用这两种酶进行酶切是为了保证________，