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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用课时练习
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第3节 基因工程的应用课时练习，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ）
A.单倍体育种 B.杂交育种 C.基因工程育种 D.多倍体育种
【答案】C
【解析】要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基因工程技术才能实现。
2.运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，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，减少农药作用，保持生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（ ）
A.Bt基因的化学成分是蛋白质
B.Bt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Bt基因在其体内得以表达的结果
D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
【答案】C
【解析】Bt基因的化学成分是DNA，而不是蛋白质;Bt基因来自苏云金芽孢杆菌，不具有菜青虫的遗传物质;转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是有机物。
3.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）
A.口服化学药物
B.注射化学药物
C.采取基因治疗法
D.利用辐射或药物诱发使致病基因突变
【答案】C
【解析】遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这就是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的异常基因，但在一般情况下，突变大多是有害的，很可能引起另一种疾病，A、B项所提到的方法不能根治。
4.下列关于基因工程成果的概述，不正确的是（ ）
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、品质优良和具有抗的活性的农作物
C.在畜牧养殖业上培育出了品质优良的动物
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
【答案】A
【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。
5.基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心的是（ ）
A.四倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，导致自然种群被淘汰
B.载体的标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
【答案】A
【解析】四倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，后代个体的体细胞中含三个染色体组，在减数分裂过程中联会发生素乱，因此不能产生后代，不会导致自然种群被淘汰;标记基因和目的基因可能含有抗性基因和毒性基因，均存在一定的安全性问题;基因散布到其他植物体内，也有可能改变其特性导致生态环境的平衡遭到破坏。
6.腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是:取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A.正常ADA基因替换了患者的缺陷基因
B.正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能
C.淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内
D.腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病
【答案】A
【解析】基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能;为获得大量含ADA正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内;腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病。
7.（2020·河北邢台一中高二期末）科学家已能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体的某些抗体，以下叙述不正确的是（ ）
A.该技术可导致定向变异
B.表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的特异性启动子
C.目的基因是抗原合成基因
D.受精卵是理想的受体细胞
【答案】C
【解析】由题意分析可知该技术为基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，可以定向改变生物性状，故A项正确;运用基因工程技术，让羊的乳腺生产抗体，则表达载体中目的基因上游要加入羊乳腺蛋白基因的启动子，故B项正确;目的基因是人体内控制某些抗体合成的基因，故C项错误;受精卵常作为动物基因工程的受体细胞，故D项正确。
8.下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是（ ）
A.DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B.Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C.Bt 抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D.需制备好相应抗原来检测 Bt 抗虫蛋白
【答案】B
【解析】培育转基因植物常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将编码Bt 抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构建基因表达载体，A项错误;在植物细胞基因工程中，可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B项正确;Bt 抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用，C项错误;要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原—抗体杂交技术进行检测，目的基因翻译的蛋白质作为抗原，故需制备好相应抗体来检测Bt 抗虫蛋白，D项错误。
9.近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是（ ）
A.克隆猴“中中”和“华华”
B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.制造一种能分解石油的“超级细菌”
D.制造一种能产生干扰素的工程菌
【答案】A
【解析】克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术，A项符合题意;利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B项不符合题意;制造一种能分解石油的“超级细菌”，这属于基因工程的应用，C项不符合题意;制造一种能产生干扰素的工程菌，这属于基因工程的应用，D项不符合题意。
10.（2020·陕西西安中学高二期中）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（ ）
A.A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种
B.A→B过程利用了DNA半保留复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶
C.B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞
D.B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
【答案】C
【解析】分析题图可以看出，图中A→B过程为利用PCR技术扩增目的基因，原料是四种脱氧核苷酸，需要两种引物，A项正确;PCR技术的原理是DNA半保留复制，需要耐高温的DNA聚合酶，B项正确;B→C为转基因绵羊的培育过程，培育转基因动物时，常用受精卵作为受体细胞，C项错误;培育转基因植物时，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，D项正确。
二、非选择题
11.据报道，我国海水稻试种成功，并获得喜人的收成。如果能够在更多的盐碱地里种植海水稻，将会养活更多的人。回答下列问题。
（1）人们可以利用基因工程技术培育转基因海水稻，将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育耐盐水稻。将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建 ，要大量获得耐盐基因可采用 技术扩增该基因。
（2）将目的基因（耐盐基因）导入水稻细胞常用的方法是 ;检测耐盐基因是否在水稻细胞内表达相应蛋白质，通常采用 技术;要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可采用的方法是 。
（3）据了解，海水稻的产量还比较低。目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，利用杂种优势提高产量。杂交育种和基因工程依据的遗传学原理都是 ，但二者的操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是 。
【答案】（1）基因表达载体 PCR （2）农杆菌转化法 抗原—抗体杂交 将该转基因水稻种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况 （3）基因重组 能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状
【解析】（1）为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载体;PCR技术是基因体外扩增的有效途径。（2）将目的基因（耐盐基因）导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法;检测目的基因是否在受体细胞内表达相应蛋白质，通常采用抗原—抗体杂交技术;要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可将水稻种在海水灌溉的土壤中或盐碱地中，观察其生长状况。（3）杂交育种和基因工程育种依据的遗传学原理都是基因重组;杂交育种的局限性是不能跨越种的障碍，对性状的改造也是在原有性状之上重新组合。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状。
12.科学家尝试使用Cre/LxP位点特异性重组系统，在确定目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示（图中的代表基因前的启动子），据图回答下列问题。
图1
（1）LxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段，由两个含13个碱基对的反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如图2所示。
图2
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LxP，其功能类似于基因工程中的 酶。
（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是 。作为标记基因，抗除草剂基因可用于检测目的基因是否导入成功的原因是 。
（3）确定目的基因导入成功后，抗除草剂基因就没有用了。经Cre酶处理后，质粒中的两个LxP序列分别被切开后，可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于 ，因此抗除草剂基因不再表达。
【答案】（1）限制 （2）农杆菌转化法 抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上 （3）抗除草剂基因前没有了启动子
【解析】（1）基因工程中的限制酶能特异性地识别DNA上脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开，Cre酶的功能与之类似。（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。（3）由图示可知，经Cre酶处理后，抗除草剂基因前没有了启动子，因此不能表达。
13.阅读以下材料，回答下面的问题：
材料 自第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得了长足进步，如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快，饮料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
（1）转基因鱼成功的物质基础是 。
（2）已知人的GH是含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数目至少是 。
（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的生长速率，以至于生长速率高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是 。
（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题。试分析引起生态安全性问题的原因是 。
（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，我国科学家最近培育成功的三倍体“湘云鲜”，其形成过程是试从保障生态安全性问题方面分析只投放三倍体鱼的原因是 。
【答案】（1）遗传物质都是DNA （2）1 146 （3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质的合成 （4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机 （5）二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼，然后二倍体鱼与四倍体鱼杂交形成三倍体鱼 三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机
【解析】（1）转基因能够进行的物质基础是各种细胞生物都以DNA分子作为遗传物质，DNA分子都具有相同的物质组成和双链结构。（2）氨基酸数与基因中的脱氧核苷酸数的比值是1:6，控制合成191个氨基酸的蛋白质的基因至少含有脱氧核苷酸数为191×6=1146（个）。（3）转基因鱼体内的目的基因得到表达，合成了大量的生长激素，促进了蛋白质的合成，生长较快。（4）转基因鱼生长较快，能够迅速占领生活的空间，获取大量食物，被捕食的生物迅速减少，与其他物种竞争，引起生态危机。（5）三倍体鱼的培育过程是:先将二倍体转基因鱼加倍得到四倍体鱼，然后用二倍体鱼与四倍体鱼杂交得到三倍体鱼;三倍体鱼高度不育，可人工控制鱼的数量和范围，避免引发生态灾难。
14.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题:
（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是 。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是 。
（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是 。
（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导人受体细胞，原因是 （答出两点即可）。
（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是 。
（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是 。
【答案】（1）嫩叶中基因表达强烈，相应的mRNA多（或嫩叶组织细胞易破碎）防止提取的mRNA被RNA酶降解 （2）在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA （3）质粒载体中有启动子、终止子，便于目的基因的表达;质粒中有标记基因便于筛选;质粒中含有复制原点等 （4）磷酸二酯键 （5）几丁质酶基因没有转录或转录的mRNA没有翻译
【解析】（1）由于嫩叶中几丁质酶转录的mRNA较多，因此在进行基因工程操作时，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止提取的mRNA 被 RNA 酶降解。（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，原理是mRNA可根据碱基互补配对原则逆转录为cDNA。（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是:质粒载体中有启动子、终止子，便于目的基因的表达;质粒中有标记基因便于筛选;质粒中含有复制原点等。
（4）DNA 连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
（5）基因表达包括转录和翻译两个步骤，若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，其可能的原因是几丁质酶基因没有转录或转录的mRNA没有翻译
1.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ）
A.单倍体育种 B.杂交育种 C.基因工程育种 D.多倍体育种
【答案】C
【解析】要让动物蛋白在植物体内表达，必须将控制动物蛋白合成的相关基因导入植物细胞中并让其表达，因此需要通过基因工程技术才能实现。
2.运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，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，减少农药作用，保持生态环境。根据以上信息，下列叙述正确的是（ ）
A.Bt基因的化学成分是蛋白质
B.Bt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Bt基因在其体内得以表达的结果
D.转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
【答案】C
【解析】Bt基因的化学成分是DNA，而不是蛋白质;Bt基因来自苏云金芽孢杆菌，不具有菜青虫的遗传物质;转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是有机物。
3.治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）
A.口服化学药物
B.注射化学药物
C.采取基因治疗法
D.利用辐射或药物诱发使致病基因突变
【答案】C
【解析】遗传病是受基因控制的，要想彻底根治，只有通过基因工程技术，将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这就是基因治疗。虽然用辐射或药物诱发致病基因突变，可以改变原有的异常基因，但在一般情况下，突变大多是有害的，很可能引起另一种疾病，A、B项所提到的方法不能根治。
4.下列关于基因工程成果的概述，不正确的是（ ）
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、品质优良和具有抗的活性的农作物
C.在畜牧养殖业上培育出了品质优良的动物
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
【答案】A
【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。
5.基因工程产物可能存在着一些安全性问题，但不必担心的是（ ）
A.四倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼的杂交，导致自然种群被淘汰
B.载体的标记基因（如抗生素抗性基因）可能指导合成有利于抗性进化的产物
C.目的基因（如杀虫基因）本身编码的产物可能会对人体产生毒性
D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
【答案】A
【解析】四倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，后代个体的体细胞中含三个染色体组，在减数分裂过程中联会发生素乱，因此不能产生后代，不会导致自然种群被淘汰;标记基因和目的基因可能含有抗性基因和毒性基因，均存在一定的安全性问题;基因散布到其他植物体内，也有可能改变其特性导致生态环境的平衡遭到破坏。
6.腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是:取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，不正确的是（ ）
A.正常ADA基因替换了患者的缺陷基因
B.正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能
C.淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内
D.腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病
【答案】A
【解析】基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能;为获得大量含ADA正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内;腺苷酸脱氨酶（ADA）基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病。
7.（2020·河北邢台一中高二期末）科学家已能运用基因工程技术，让羊的乳腺合成并分泌人体的某些抗体，以下叙述不正确的是（ ）
A.该技术可导致定向变异
B.表达载体中需要加入乳腺蛋白基因的特异性启动子
C.目的基因是抗原合成基因
D.受精卵是理想的受体细胞
【答案】C
【解析】由题意分析可知该技术为基因工程技术，将目的基因导入受体细胞，可以定向改变生物性状，故A项正确;运用基因工程技术，让羊的乳腺生产抗体，则表达载体中目的基因上游要加入羊乳腺蛋白基因的启动子，故B项正确;目的基因是人体内控制某些抗体合成的基因，故C项错误;受精卵常作为动物基因工程的受体细胞，故D项正确。
8.下列关于培育转基因抗虫棉的叙述，正确的是（ ）
A.DNA连接酶能把Bt抗虫蛋白基因与噬菌体相连接
B.Bt抗虫蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞
C.Bt 抗虫蛋白对害虫和人都有不同程度的毒害作用
D.需制备好相应抗原来检测 Bt 抗虫蛋白
【答案】B
【解析】培育转基因植物常用农杆菌转化法，可用DNA连接酶将编码Bt 抗虫蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构建基因表达载体，A项错误;在植物细胞基因工程中，可利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，也可以利用花粉管通道法将目的基因导入受精卵中，B项正确;Bt 抗虫蛋白对哺乳动物无毒害作用，C项错误;要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原—抗体杂交技术进行检测，目的基因翻译的蛋白质作为抗原，故需制备好相应抗体来检测Bt 抗虫蛋白，D项错误。
9.近年来基因工程的发展非常迅猛，下列不属于基因工程应用的是（ ）
A.克隆猴“中中”和“华华”
B.利用乳腺生物反应器生产药物
C.制造一种能分解石油的“超级细菌”
D.制造一种能产生干扰素的工程菌
【答案】A
【解析】克隆猴“中中”和“华华”应用了动物细胞核移植技术，A项符合题意;利用乳腺生物反应器生产药物，这属于动物基因工程的应用，B项不符合题意;制造一种能分解石油的“超级细菌”，这属于基因工程的应用，C项不符合题意;制造一种能产生干扰素的工程菌，这属于基因工程的应用，D项不符合题意。
10.（2020·陕西西安中学高二期中）下图为利用生物技术获得生物新品种的过程，有关说法错误的是（ ）
A.A→B过程中用到的原料有4种，加入的引物有2种
B.A→B过程利用了DNA半保留复制原理，需要使用耐高温的DNA聚合酶
C.B→C为转基因绵羊的培育过程，常选用的受体细胞是卵母细胞
D.B→D为转基因植物的培育过程，其中④过程常用的方法是农杆菌转化法
【答案】C
【解析】分析题图可以看出，图中A→B过程为利用PCR技术扩增目的基因，原料是四种脱氧核苷酸，需要两种引物，A项正确;PCR技术的原理是DNA半保留复制，需要耐高温的DNA聚合酶，B项正确;B→C为转基因绵羊的培育过程，培育转基因动物时，常用受精卵作为受体细胞，C项错误;培育转基因植物时，常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，D项正确。
二、非选择题
11.据报道，我国海水稻试种成功，并获得喜人的收成。如果能够在更多的盐碱地里种植海水稻，将会养活更多的人。回答下列问题。
（1）人们可以利用基因工程技术培育转基因海水稻，将耐盐基因导入高产水稻细胞内培育耐盐水稻。将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建 ，要大量获得耐盐基因可采用 技术扩增该基因。
（2）将目的基因（耐盐基因）导入水稻细胞常用的方法是 ;检测耐盐基因是否在水稻细胞内表达相应蛋白质，通常采用 技术;要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可采用的方法是 。
（3）据了解，海水稻的产量还比较低。目前，以袁隆平院士为首的科研团队正在进行高产攻关，利用杂种优势提高产量。杂交育种和基因工程依据的遗传学原理都是 ，但二者的操作水平不同，基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是 。
【答案】（1）基因表达载体 PCR （2）农杆菌转化法 抗原—抗体杂交 将该转基因水稻种植在用海水灌溉的土壤中，观察其生长状况 （3）基因重组 能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状
【解析】（1）为了使目的基因在受体细胞中稳定存在并发挥作用，将耐盐基因导入水稻细胞之前必须先构建基因表达载体;PCR技术是基因体外扩增的有效途径。（2）将目的基因（耐盐基因）导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法;检测目的基因是否在受体细胞内表达相应蛋白质，通常采用抗原—抗体杂交技术;要进一步鉴定水稻植株是否具有耐盐特性，可将水稻种在海水灌溉的土壤中或盐碱地中，观察其生长状况。（3）杂交育种和基因工程育种依据的遗传学原理都是基因重组;杂交育种的局限性是不能跨越种的障碍，对性状的改造也是在原有性状之上重新组合。基因工程技术相对于杂交育种的突出优点是能克服远缘杂交不亲和障碍，可按照人们的意愿定向改变生物性状。
12.科学家尝试使用Cre/LxP位点特异性重组系统，在确定目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示（图中的代表基因前的启动子），据图回答下列问题。
图1
（1）LxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段，由两个含13个碱基对的反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如图2所示。
图2
Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LxP，其功能类似于基因工程中的 酶。
（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是 。作为标记基因，抗除草剂基因可用于检测目的基因是否导入成功的原因是 。
（3）确定目的基因导入成功后，抗除草剂基因就没有用了。经Cre酶处理后，质粒中的两个LxP序列分别被切开后，可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于 ，因此抗除草剂基因不再表达。
【答案】（1）限制 （2）农杆菌转化法 抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上 （3）抗除草剂基因前没有了启动子
【解析】（1）基因工程中的限制酶能特异性地识别DNA上脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开，Cre酶的功能与之类似。（2）将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。（3）由图示可知，经Cre酶处理后，抗除草剂基因前没有了启动子，因此不能表达。
13.阅读以下材料，回答下面的问题：
材料 自第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼的研究取得了长足进步，如转入生长激素（GH）基因的鱼生长速度快，饮料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题，需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近，我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
（1）转基因鱼成功的物质基础是 。
（2）已知人的GH是含有191个氨基酸的蛋白质，若将人的GH基因转移到鱼体内，则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数目至少是 。
（3）转基因鱼通过较高的能量转化效率取得了较高的生长速率，以至于生长速率高于非转基因鱼，蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是 。
（4）鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题。试分析引起生态安全性问题的原因是 。
（5）多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，我国科学家最近培育成功的三倍体“湘云鲜”，其形成过程是试从保障生态安全性问题方面分析只投放三倍体鱼的原因是 。
【答案】（1）遗传物质都是DNA （2）1 146 （3）合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质的合成 （4）转基因鱼与同种野生鱼杂交，使野生鱼带有转基因，具有生长优势，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争，引起生态危机 （5）二倍体转基因鱼加倍为四倍体转基因鱼，然后二倍体鱼与四倍体鱼杂交形成三倍体鱼 三倍体鱼不能繁殖，可以人工控制养殖数量和范围，避免发生杂交、竞争，引起生态危机
【解析】（1）转基因能够进行的物质基础是各种细胞生物都以DNA分子作为遗传物质，DNA分子都具有相同的物质组成和双链结构。（2）氨基酸数与基因中的脱氧核苷酸数的比值是1:6，控制合成191个氨基酸的蛋白质的基因至少含有脱氧核苷酸数为191×6=1146（个）。（3）转基因鱼体内的目的基因得到表达，合成了大量的生长激素，促进了蛋白质的合成，生长较快。（4）转基因鱼生长较快，能够迅速占领生活的空间，获取大量食物，被捕食的生物迅速减少，与其他物种竞争，引起生态危机。（5）三倍体鱼的培育过程是:先将二倍体转基因鱼加倍得到四倍体鱼，然后用二倍体鱼与四倍体鱼杂交得到三倍体鱼;三倍体鱼高度不育，可人工控制鱼的数量和范围，避免引发生态灾难。
14.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题:
（1）在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是 。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是 。
（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是 。
（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导人受体细胞，原因是 （答出两点即可）。
（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是 。
（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是 。
【答案】（1）嫩叶中基因表达强烈，相应的mRNA多（或嫩叶组织细胞易破碎）防止提取的mRNA被RNA酶降解 （2）在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对原则合成cDNA （3）质粒载体中有启动子、终止子，便于目的基因的表达;质粒中有标记基因便于筛选;质粒中含有复制原点等 （4）磷酸二酯键 （5）几丁质酶基因没有转录或转录的mRNA没有翻译
【解析】（1）由于嫩叶中几丁质酶转录的mRNA较多，因此在进行基因工程操作时，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止提取的mRNA 被 RNA 酶降解。（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，原理是mRNA可根据碱基互补配对原则逆转录为cDNA。（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是:质粒载体中有启动子、终止子，便于目的基因的表达;质粒中有标记基因便于筛选;质粒中含有复制原点等。
（4）DNA 连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。
（5）基因表达包括转录和翻译两个步骤，若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，其可能的原因是几丁质酶基因没有转录或转录的mRNA没有翻译
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