新教材同步系列2024春高中生物第3章基因工程第3節(jié)基因工程的應(yīng)用課后提能集訓(xùn)新人教版選擇性必修3

第3章第3節(jié)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)]題組一基因工程在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用1．(2024·四川綿陽階段練習(xí))科學(xué)家在某種農(nóng)桿菌中找到了抗枯萎病的基因，并以質(zhì)粒為載體，接受轉(zhuǎn)基因方法培育出了抗枯萎病的金花茶新品種。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．質(zhì)粒可以在受體細(xì)胞中存活并表達(dá)其上的基因B．只能以金花茶的受精卵作為基因工程的受體細(xì)胞C．抗枯萎病基因進(jìn)入金花茶細(xì)胞后照舊遵循中心法則D．抗枯萎病基因在不同生物的細(xì)胞中表達(dá)的產(chǎn)物相同【答案】B【解析】質(zhì)粒能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，并且表達(dá)其上的基因，A正確；金花茶的花粉也可以作為基因工程的受體細(xì)胞，然后再接受單倍體育種技術(shù)得到能穩(wěn)定遺傳的新品種，B錯(cuò)誤；抗枯萎病基因進(jìn)入金花茶細(xì)胞后要進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯，進(jìn)而限制生物的性狀，也要遵循中心法則，C正確；抗枯萎病基因表達(dá)的產(chǎn)物是相同的，所以才可用其進(jìn)行新品種的培育，D正確。2．(2024·湖北孝感期末)植物生物反應(yīng)器主要以整株植物、植物組織或植物懸浮細(xì)胞為加工場所，生產(chǎn)藥物蛋白。葉綠體遺傳轉(zhuǎn)化體系是近年發(fā)展起來的一種新的植物生物反應(yīng)器。葉綠體轉(zhuǎn)化是以同源重組原理將外源目的基因整合到目標(biāo)葉綠體基因組中的一種方式，是一種高表達(dá)、平安性極高的遺傳轉(zhuǎn)化方法。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．植物生物反應(yīng)器涉及的現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)是基因工程和植物細(xì)胞工程B．構(gòu)建的基因表達(dá)載體中含有葉綠體特異啟動(dòng)子，使得目的基因只能在葉綠體中表達(dá)C．植物葉綠體表達(dá)體系可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴(kuò)散D．把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，將來產(chǎn)生的配子確定含有此目的基因【答案】D【解析】植物生物反應(yīng)器首先須要用基因工程技術(shù)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，其次須要接受植物細(xì)胞工程技術(shù)將轉(zhuǎn)基因植物細(xì)胞培育成轉(zhuǎn)基因植株或轉(zhuǎn)基因植物組織或轉(zhuǎn)基因植物懸浮細(xì)胞，因此涉及基因工程和細(xì)胞工程技術(shù)，A正確；要使得目的基因只能在葉綠體中表達(dá)，則構(gòu)建的基因表達(dá)載體中要含有葉綠體特異性啟動(dòng)子，B正確；由于受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞，因此植物葉綠體表達(dá)體系可以防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉在自然界中擴(kuò)散，C正確；把目的基因?qū)肴~綠體DNA中，葉綠體DNA存在于細(xì)胞質(zhì)中，在配子產(chǎn)生過程中隨機(jī)進(jìn)入子細(xì)胞，所以將來產(chǎn)生的配子中不愿定含有此基因，D錯(cuò)誤。3．(2024·湖北名校期末)中國科學(xué)家將黃肥尾蝎的神經(jīng)毒素基因AalT導(dǎo)入能寄生在很多害蟲體內(nèi)的綠僵菌中，增加了綠僵菌致死害蟲的效應(yīng)，可有效限制蟲害；將長穗偃麥草的Fhb7基因?qū)胄←?，其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染。下列說法錯(cuò)誤的是()A．將Fhb7導(dǎo)入小麥，可接受農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法B．將Fhb7導(dǎo)入小麥，可影響赤霉菌對(duì)小麥的寄生實(shí)力C．只有將目的基因?qū)敕乐螌?duì)象，才能達(dá)到生物防治目的D．用綠僵菌工程菌削減蟲害，不變更綠僵菌與害蟲的種間關(guān)系【答案】C【解析】Fhb7基因?qū)胄←溈捎棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法，A正確；將Fhb7基因?qū)胄←?，其表達(dá)產(chǎn)物可減輕赤霉菌對(duì)小麥的感染，所以影響了赤霉菌對(duì)小麥的寄生實(shí)力，B正確；要想達(dá)到生物防治的目的不愿定要將目的基因?qū)敕乐螌?duì)象，如可將目的基因?qū)肽芗纳诙喾N害蟲體內(nèi)的綠僵菌中，這種方法同樣可以達(dá)到生物防治的目的，C錯(cuò)誤；生物的種間關(guān)系是生物協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果，通過綠僵菌工程菌削減蟲害，不變更綠僵菌與害蟲的種間關(guān)系，D正確。題組二基因工程在畜牧業(yè)方面的應(yīng)用4．(2024·吉林長春期末)動(dòng)物基因工程前景廣袤，最令人興奮的是利用基因工程技術(shù)使哺乳動(dòng)物成為乳腺生物反應(yīng)器，以生產(chǎn)所須要的藥品，如轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)人的生長激素。下列關(guān)于科學(xué)家培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物成為乳腺生物反應(yīng)器的說法，正確的是()A．僅僅利用了基因工程技術(shù)B．不須要乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子C．利用基因槍法將人的生長激素基因?qū)胧芫阎蠨．須要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”【答案】D【解析】培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物成為乳腺生物反應(yīng)器時(shí)，除了接受基因工程技術(shù)，還須要接受細(xì)胞工程(動(dòng)物細(xì)胞培育)和胚胎工程技術(shù)(胚胎移植)，A錯(cuò)誤；乳腺生物反應(yīng)器須要乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子，使目的基因只在乳腺組織中表達(dá)，B錯(cuò)誤；將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞的方法是顯微注射技術(shù)，因此，將含人生長激素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵利用了顯微注射技術(shù)，C錯(cuò)誤；乳腺生物反應(yīng)器是從乳腺中獲得藥物，因此須要進(jìn)入泌乳期才能成為“批量生產(chǎn)藥物的工廠”，D正確。5．(2024·安徽蕪湖期末)生長激素具有促進(jìn)人體生長的作用，可用于治療侏儒癥兒童患者。某科研人員接受基因工程培育轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器，使其能合成生長激素且只存在于乳汁中。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．培育乳腺生物反應(yīng)器常選用乳腺細(xì)胞作為受體細(xì)胞B．常選用顯微注射法將含有生長激素基因的表達(dá)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞C．人的生長激素基因在乳腺細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)D．乳腺生物反應(yīng)器的體細(xì)胞含有人的生長激素基因【答案】A【解析】培育乳腺生物反應(yīng)器常選受精卵作為受體細(xì)胞，A錯(cuò)誤；將表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的常用方法是顯微注射法，B正確；基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯，所以人的生長激素基因在乳腺細(xì)胞通過轉(zhuǎn)錄和翻譯表達(dá)，C正確；將人生長激素基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵后，發(fā)育為轉(zhuǎn)基因羊，其產(chǎn)生的細(xì)胞都是由受精卵經(jīng)有絲分裂發(fā)育而來的，則乳腺生物反應(yīng)器的體細(xì)胞含有人的生長激素基因，D正確。6．上海醫(yī)學(xué)遺傳探討所勝利培育出一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還探討出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍。以下相關(guān)敘述正確的是()A．轉(zhuǎn)基因動(dòng)物是指體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的動(dòng)物B．提高基因的表達(dá)水平是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因C．只能在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中獲得人白蛋白，是因?yàn)槿税椎鞍谆蛑辉谂Ｈ橄偌?xì)胞中是純合的D．轉(zhuǎn)基因牛的肌肉細(xì)胞中也有人白蛋白基因，但不發(fā)生轉(zhuǎn)錄、翻譯，故不能合成人白蛋白【答案】D【解析】體細(xì)胞中出現(xiàn)新基因有可能是基因突變導(dǎo)致的，A錯(cuò)誤；提高基因的表達(dá)水平是指增加白蛋白基因表達(dá)，白蛋白基因數(shù)目沒有增多，B錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物一般用到的受體細(xì)胞是受精卵，發(fā)育成的個(gè)體的幾乎全部細(xì)胞中都有相同的外源基因，C錯(cuò)誤；轉(zhuǎn)基因牛的白蛋白基因也是選擇性表達(dá)的，在肌肉細(xì)胞中不能表達(dá)，D正確。題組三基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生和食品工業(yè)方面的應(yīng)用7．利用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素，下列相關(guān)敘述正確的是()A．人和大腸桿菌在合成胰島素時(shí)，轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所都是相同的B．全部的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C．通過檢測，大腸桿菌中沒有胰島素產(chǎn)生，則可推斷重組質(zhì)粒未導(dǎo)入受體菌D．選用大腸桿菌作為受體細(xì)胞主要緣由是其繁殖快、易培育、產(chǎn)量高【答案】D【解析】人是真核生物，大腸桿菌是原核生物，真核細(xì)胞在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄，原核細(xì)胞在擬核轉(zhuǎn)錄，A錯(cuò)誤；不同的限制酶識(shí)別不同的核苷酸序列，B錯(cuò)誤；通過檢測，大腸桿菌中沒有胰島素產(chǎn)生，則可推斷重組質(zhì)粒未導(dǎo)入受體菌或雖已導(dǎo)入受體但沒有表達(dá)，C錯(cuò)誤；利用基因工程技術(shù)使大腸桿菌生產(chǎn)人的胰島素時(shí)，選用大腸桿菌作為受體細(xì)胞的主要緣由是繁殖快、易培育、產(chǎn)量高，D正確。8．蜘蛛絲(絲蛋白)被稱為“生物鋼”，有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度，可制成防彈背心、著陸傘繩等。蜘蛛絲還可被制成人造韌帶和人造肌腱。科學(xué)家探討出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉(zhuǎn)基因羊作為乳腺生物反應(yīng)器。下列有關(guān)乳腺生物反應(yīng)器的說法，不正確的是()A．將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體B．將含有絲蛋白基因的表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物乳腺細(xì)胞中即可獲得乳腺生物反應(yīng)器C．與乳腺生物反應(yīng)器相比，膀胱生物反應(yīng)器不受性別等限制，受體來源更廣泛D．轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)生的生殖細(xì)胞可能含有藥用蛋白基因【答案】B【解析】該過程須要將蜘蛛絲蛋白基因與乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等結(jié)合在一起構(gòu)建成表達(dá)載體，再通過顯微注射導(dǎo)入受精卵中，A正確；將含有絲蛋白基因的表達(dá)載體導(dǎo)入動(dòng)物受精卵中才可獲得乳腺生物反應(yīng)器，B錯(cuò)誤；與乳腺生物反應(yīng)器(只能選雌性)相比，膀胱生物反應(yīng)器不受性別、時(shí)間等限制，受體來源更廣泛，C正確；轉(zhuǎn)基因動(dòng)物產(chǎn)生的生殖細(xì)胞可能含有藥用蛋白基因，因?yàn)轶w細(xì)胞中含有藥用蛋白基因，D正確。9．(2024·云南昆明階段練習(xí))利用生物工程技術(shù)可生產(chǎn)不同種類的單克隆抗體：①雜交瘤技術(shù)制備的鼠源單抗可誘導(dǎo)人體產(chǎn)生抗單抗抗體(ADAs)而降低其治療效果；②科學(xué)家將小鼠抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域“嫁接”到人的抗體上，生產(chǎn)人鼠嵌合單抗；③還可將人編碼抗體的基因轉(zhuǎn)移至經(jīng)過人工改造的抗體基因缺失的小鼠中，使小鼠表達(dá)出完全人源化單抗。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．用雜交瘤技術(shù)制備單抗涉及動(dòng)物細(xì)胞融合及動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)B．人鼠嵌合單抗的制備過程涉及基因工程和蛋白質(zhì)工程技術(shù)C．鼠源單抗療效降低是由于ADAs與其發(fā)生了特異性結(jié)合D．鼠源單抗、人鼠嵌合單抗、完全人源化單抗誘發(fā)產(chǎn)生ADAs的強(qiáng)度依次上升【答案】D【解析】雜交瘤技術(shù)制備單抗涉及動(dòng)物細(xì)胞融合(骨髓瘤細(xì)胞與B細(xì)胞的融合)和動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)，A正確；人鼠嵌合單抗的制備過程涉及基因工程(將人編碼抗體的基因轉(zhuǎn)移至經(jīng)過人工改造的抗體基因缺失的小鼠中)和蛋白質(zhì)工程技術(shù)(將小鼠抗體上結(jié)合抗原的區(qū)域“嫁接”到人的抗體上)，B正確；鼠源單抗進(jìn)入人體后能誘導(dǎo)人體產(chǎn)生ADAs，ADAs與鼠源單抗特異性結(jié)合導(dǎo)致鼠源單抗療效下降，C正確；結(jié)合題意可知，該技術(shù)鼠表達(dá)出完全人源化單抗，故鼠源單抗、人鼠嵌合單抗、完全人源化單抗誘發(fā)產(chǎn)生ADAs的強(qiáng)度依次降低，D錯(cuò)誤。[實(shí)力提升]10．(2024·福建莆田期末)人葡糖腦苷脂酶(hGC)缺乏癥是一種常染色體隱性遺傳病，患者因缺乏hGC基因而不能合成hGC，導(dǎo)致脾臟腫大、梗死和裂開，所以通?；畈贿^10歲。傳統(tǒng)的治療方法是從人的胎盤中提取hGC后注入人體，治療價(jià)格特殊昂貴?？茖W(xué)家現(xiàn)已將hGC基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法勝利轉(zhuǎn)入煙草中，并高效表達(dá)，其過程如下圖所示。下列說法正確的是()A．轉(zhuǎn)化是指將hGC基因?qū)霟煵菁?xì)胞，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程B．過程③一般接受顯微注射將農(nóng)桿菌導(dǎo)入煙草細(xì)胞C．從含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌中獲得hGC基因的表達(dá)產(chǎn)物可干脆用于疾病治療D．從愈傷組織中提取蛋白質(zhì)作為抗原進(jìn)行抗原—抗體雜交檢測hGC基因是否轉(zhuǎn)錄【答案】A【解析】轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，故這里的轉(zhuǎn)化是指將hGC基因?qū)霟煵菁?xì)胞，并且在煙草細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程，A正確；過程③一般接受含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌感染煙草細(xì)胞，即農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法實(shí)現(xiàn)將目的基因?qū)霟煵菁?xì)胞的過程，B錯(cuò)誤；農(nóng)桿菌屬于原核生物，不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，所表達(dá)的蛋白質(zhì)還不具有相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)，沒有活性，因此，從含重組Ti質(zhì)粒的農(nóng)桿菌中獲得hGC基因的表達(dá)產(chǎn)物需加工后才可用于疾病治療，C錯(cuò)誤；可從愈傷組織中提取蛋白質(zhì)作為抗原進(jìn)行抗原—抗體雜交檢測hGC基因是否勝利表達(dá)并翻譯出蛋白質(zhì)，D錯(cuò)誤。11．(2024·福建泉州聯(lián)考)W是一種具有特定功能的人體蛋白質(zhì)。某學(xué)習(xí)小組利用膀胱生物反應(yīng)器制備W的過程如下圖，下列有關(guān)說法不正確的是()A．步驟①構(gòu)建的重組表達(dá)載體中含有膀胱中特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子B．步驟②可運(yùn)用顯微注射技術(shù)將基因表達(dá)載體導(dǎo)入受精卵C．膀胱生物反應(yīng)器與乳腺生物反應(yīng)器相比具有不受年齡和性別限制等優(yōu)點(diǎn)D．W基因只在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物膀胱細(xì)胞中存在并表達(dá)【答案】D【解析】啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別、結(jié)合和起先轉(zhuǎn)錄的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特異性結(jié)合和轉(zhuǎn)錄起始所需的保守序列，重組表達(dá)載體中含有膀胱中特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子，以便于特異性表達(dá)基因的轉(zhuǎn)錄與翻譯，A正確；步驟②是將重組載體導(dǎo)入受精卵，顯微注射技術(shù)常用于導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞和植物的原生質(zhì)體，B正確；乳腺生物反應(yīng)器要求性別是雌性、年齡相宜，膀胱生物反應(yīng)器沒有這些要求，C正確；W基因?qū)胧芫阎?，在全部體細(xì)胞中都有，但只在轉(zhuǎn)基因動(dòng)物膀胱細(xì)胞中表達(dá)，D錯(cuò)誤。12．用動(dòng)物乳腺做生物反應(yīng)器是20世紀(jì)90年頭出現(xiàn)的新技術(shù)。利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳房作為生物發(fā)酵工廠，可以大規(guī)模生產(chǎn)某些急需的生物活性物質(zhì)或藥用蛋白。以下是生產(chǎn)人乳鐵蛋白的乳腺生物反應(yīng)器的流程。BamHⅠ、HindⅢ、SmaⅠ所指部位為三種限制酶的酶切位點(diǎn)，請(qǐng)回答下列問題：(1)圖中載體須要對(duì)自然質(zhì)粒進(jìn)行改造才能得到，緣由是____________________________________________。圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體質(zhì)粒，需同時(shí)用相同的限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割目的基因和載體，緣由是_____________________________________。不能用限制酶SmaⅠ切割的緣由是_________________________________。(2)①過程將目的基因?qū)肱Ｊ芫训募夹g(shù)是__________________。②過程稱為____________。代孕母牛須要進(jìn)行__________處理。(3)為檢測人乳鐵蛋白基因是否勝利翻譯，可接受________________技術(shù)。(4)要將轉(zhuǎn)基因乳牛個(gè)體發(fā)展成為遺傳特性穩(wěn)定的群體，可以通過__________技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。【答案】(1)自然質(zhì)粒很難滿意作為載體所具備的特點(diǎn)接受同種限制酶切割目的基因和載體能產(chǎn)生相同的DNA片段末端限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)位于目的基因上，切割后不能獲得完整的目的基因(2)顯微注射技術(shù)胚胎移植同期發(fā)情(3)抗原－抗體雜交(4)克隆【解析】(1)圖中的載體須要對(duì)自然質(zhì)粒進(jìn)行改造才能得到，緣由是自然質(zhì)粒很難滿意作為載體所具備的特點(diǎn)，須要添加必要構(gòu)件，如標(biāo)記基因等；圖中將人乳鐵蛋白基因插入載體質(zhì)粒，需同時(shí)用相同的限制酶HindⅢ和BamHⅠ切割目的基因和載體，緣由是接受同種限制酶切割目的基因和載體能產(chǎn)生相同的DNA片段末端，便于二者連接形成重組質(zhì)粒；不能用限制酶SmaⅠ切割的緣由是限制酶SmaⅠ的切割位點(diǎn)位于目的基因上，切割后不能獲得完整的目的基因。(2)①過程將目的基因?qū)肱Ｊ芫训募夹g(shù)是顯微注射技術(shù)。②過程稱為胚胎移植。代孕牛須要進(jìn)行同期發(fā)情處理，以達(dá)到與供體母牛同樣的生理狀態(tài)。(3)為檢測人乳鐵蛋白基因是否勝利翻譯，可接受抗原－抗體雜交技術(shù)。(4)要將轉(zhuǎn)基因乳牛個(gè)體發(fā)展成為遺傳特性穩(wěn)定的群體，可以通過克隆技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。13．(2024·四川成都聯(lián)考)蜘蛛絲(絲蛋白)有著超強(qiáng)的抗張強(qiáng)度，可制成防彈背心、著陸傘繩等?？茖W(xué)家探討出集中生產(chǎn)蜘蛛絲的方法——培育轉(zhuǎn)基因蜘蛛羊。請(qǐng)依據(jù)所學(xué)學(xué)問回答下列問題：(1)從基因組文庫中獲得的絲蛋白基因與從cDNA文庫中獲得的絲蛋白基因的主要差別是______________________________。利用PCR技術(shù)體外擴(kuò)增目的基因時(shí)，須要有____________________________，以便依據(jù)這一序列合成引物。(2)過程②科學(xué)家通過____________技術(shù)將蜘蛛絲蛋白基因?qū)肷窖虻氖芫阎?，并須要篩選性染色體組成為__