生物选择性必修3第3章 基因工程第3节 基因工程的应用测试题

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1．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )
答案 D
解析 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，所以哺乳动物成熟的红细胞中没有血红蛋白基因，不能产生血红蛋白。
2．如图是某转基因抗虫棉培育流程图，下列有关分析错误的是( )
A．抗虫蛋白基因的获取需要限制酶
B．①过程所依据的理论基础之一是DNA分子结构的相似性
C．抗虫蛋白基因与农杆菌Ti质粒重组需用DNA聚合酶
D．④过程依据的原理是植物细胞的全能性
答案 C
解析 目的基因(抗虫蛋白基因)的获取需要限制酶，A项正确。DNA分子结构都是相似的，所以目的基因才能与Ti质粒连接、重组，B项正确。目的基因与载体重组需要用到DNA连接酶，C项错误。④过程需采用植物组织培养技术，原理是植物细胞的全能性，D项正确。
3．科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法，正确的是( )
A．金属硫蛋白基因需插入质粒上，才能转移到受体细胞中
B．需用特定的限制酶切割烟草的核酸
C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性
D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离
答案 A
解析 金属硫蛋白基因需插入质粒上，才能转移到受体细胞中，A项正确；在基因工程中，需用特定的限制酶切割目的基因和载体，而不是切割烟草的核酸，B项错误；限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，C项错误；转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离，D项错误。
4．科学家构建了含有大洋鳕鱼抗冻蛋白基因启动子和大鳞鲑鱼生长激素基因的表达载体，并将其导入了大西洋鲑的细胞中，获得了生长速度加快的转基因大西洋鲑。下列相关叙述正确的是( )
A．转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白明显增加
B．构建基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶
C．大鳞鲑鱼生长激素基因不能通过PCR技术大量扩增
D．转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致其生长速度加快
答案 D
解析 转基因大西洋鲑体内转入了抗冻蛋白基因的启动子，并未导入抗冻蛋白基因，抗冻蛋白不会明显增加，A项错误；构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，B项错误；大鳞鲑鱼生长激素基因能通过PCR技术大量扩增，C项错误；转基因大西洋鲑生长激素含量增加，会导致其生长速度加快，D项正确。
5．目前人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是( )
A．苏云金杆菌的抗虫蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达
B．抗虫蛋白基因导入棉花叶肉细胞后，即可通过传粉、受精，使抗虫性状遗传下去
C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因
D．转基因抗虫棉即使经过多代种植，棉铃虫也不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫
答案 C
解析 苏云金杆菌的抗虫蛋白基因与质粒结合后，可用农杆菌转化法将目的基因导入棉花的叶肉细胞中再表达，A项错误；抗虫蛋白基因导入棉花叶肉细胞后，只有将叶肉细胞通过植物组织培养再长成植株，才可将该基因传给后代，如果仅将目的基因导入原植株的叶肉细胞中，由于生殖细胞中无抗虫蛋白基因，凭借传粉、受精的有性生殖方法无法将其抗虫性状遗传给后代，B项错误；标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C项正确；转基因抗虫棉经过多代种植后，棉铃虫可能会产生抗性，使抗虫效果有所下降，D项错误。
6．将控制甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成的基因转入烟草细胞中，会使烟草的抗旱性增强。下列关于这类转基因烟草及其培育过程的说法，不正确的是( )
A．转基因烟草细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加
B．转基因烟草细胞细胞液渗透压增大，可避免细胞过度失水
C．将抗旱基因导入烟草细胞中常用农杆菌转化法
D．可以在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞
答案 D
解析 将控制甜菜碱、海藻糖等有机小分子合成的基因转入烟草细胞中，细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加，会使烟草细胞的细胞液渗透压升高，避免细胞过度失水，因此这会使烟草的抗旱性增强，A、B两项正确；将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，C项正确；在干旱条件下筛选出的是成功导入抗旱基因的烟草植株，而不是成功导入抗旱基因的烟草细胞，D项错误。
7．下面有关基因工程的叙述，正确的是( )
A．利用基因工程技术可分别从大肠杆菌和青霉菌体内获取基因工程药品胰岛素和青霉素
B．用氯化钠处理大肠杆菌可以使其处于一种能从周围环境中吸收DNA分子的生理状态
C．启动子也称为起始密码子，终止子也称为终止密码子
D．由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不能直接利用
答案 D
解析 青霉菌产生青霉素是一种自身基因的正常表达，故从青霉菌体内获得的青霉素不属于基因工程药品，A项错误；用氯化钙处理大肠杆菌可以使其处于一种能从周围环境中吸收DNA分子的生理状态，B项错误；启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，负责调控基因的转录，而起始密码子和终止密码子都存在于mRNA上，分别决定翻译的起始和终止，C项错误；大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，由大肠杆菌工程菌生产的干扰素不具备天然活性，需经过人工加工处理后才能利用，D项正确。
8．(多选)苏云金杆菌杀虫蛋白(Bt蛋白)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同。在转Bt基因作物种植区，发现棉铃虫种群抗性基因频率显著上升。科学家尝试用转双基因烟草对2龄幼虫进行多代抗性筛选。以下叙述正确的是( )
A．利用PCR技术不能检测烟草植株的抗虫性状
B．单基因抗性筛选与双基因抗性筛选导致棉铃虫种群基因库不同
C．种植转双基因烟草可避免棉铃虫产生抗性基因
D．转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险
答案 ABD
解析 利用PCR技术可以检测烟草的染色体DNA上是否插入了目的基因及目的基因是否转录出mRNA，但是不能检测烟草植株的抗虫性状，A项正确；苏云金杆菌杀虫蛋白(Bt蛋白)与豇豆胰蛋白酶抑制剂(CpTI)杀虫机理不同，所以单基因抗性筛选与双基因抗性筛选对棉铃虫的选择作用不同，从而会导致棉铃虫种群基因库不同，B项正确；自然状态下棉铃虫会产生抗性强和抗性弱的基因，种植转双基因烟草只是对棉铃虫的抗性基因起到筛选作用，不会影响棉铃虫抗性基因的产生，C项错误；转基因植物的培育和种植应考虑可能造成的生态风险，以防止产生不必要的后果，D项正确。
9．基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用，基因工程基本操作流程如图所示，请据图分析回答下列问题：
(1)图中A是________，最常用的是________；在基因工程中，需要在限制酶和________酶的作用下才能完成重组过程。
(2)从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是动物、植物及微生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套________。
(3)研究发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，导致害虫进而无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是________。
(4)科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，并用基因工程的方法将该基因导入金花茶叶片细胞的染色体DNA上，经培养长成的植株具备了抗病性，这说明______________。
答案 (1)载体 质粒 DNA连接
(2)遗传密码
(3)基因重组
(4)目的基因(抗枯萎病的基因)已表达
解析 (1)在基因工程中，目的基因与载体结合形成重组DNA，载体最常用质粒；基因工程的工具酶是限制酶和DNA连接酶。(2)从分子水平上分析，基因工程的理论依据是不同生物的DNA分子结构基本相同，且生物共用一套遗传密码。(3)基因工程的原理是基因重组。(4)根据题意，已培养出抗病植株，说明转基因生物中目的基因已表达。
【拔高练·竿头直上】
10．(多选)科学家利用转基因技术成功培育出一头转入了赖氨酸基因的转基因牛，从其乳汁中可获得大量的赖氨酸。以下相关叙述中正确的是( )
A．该题中基因表达载体的受体细胞的性染色体组成可以是XX，也可以是XY
B．将赖氨酸基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养也能形成转基因牛
C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取赖氨酸，是因为只在转基因牛的乳腺细胞中表达赖氨酸基因
D．运用基因工程技术让牛合成大量的赖氨酸，该技术将导致定向变异
答案 CD
解析 根据题干信息可知，从转基因牛的乳汁中可获得大量的赖氨酸，这说明基因表达载体的受体细胞的性染色体组成为XX，A项错误；在基因工程中，常将目的基因导入动物的受精卵中，B项错误；构建基因表达载体时需将赖氨酸基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，故该基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达，C项正确；基因工程是人为地将目的基因导入受体细胞，定向地改造生物的性状，D项正确。
11．(多选)上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量提高了30多倍。下列有关叙述错误的是( )
A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B．“提高基因的表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因
C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白
答案 ABC
解析 “转基因动物”是指细胞中被转入了外源基因的动物，A项错误；“提高基因的表达水平”是指增强白蛋白基因的表达，白蛋白基因数目没有增多，B项错误；“转基因动物”一般用到的受体细胞是受精卵，发育成的个体的几乎所有细胞中都有相同的外源基因，C项错误；转基因牛的白蛋白基因也是选择性表达的，在肌肉细胞中不能表达，D项正确。
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。其技术过程如图甲所示(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答下列问题：
(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，其碱基序列如图乙所示：
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，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是____________________________________。
(3)经Cre酶处理后，质粒中的两个LxP序列分别被切开，可得到图甲中右侧的这两个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启动子
解析 (1)基因工程中的限制酶能特异性地识别脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开脱氧核苷酸链，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启动子，因此不能表达。
13．在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值。如图所示是获得转基因莴苣的技术流程，请据图回答下列问题：
(1)获取目的基因的主要途径包括通过构建基因文库来获取目的基因和________________________。
(2)如果受体细胞C1是土壤农杆菌，则将目的基因导入它的______________上，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入受体细胞C2中的______________上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣，经②过程获得的转基因莴苣中的目的基因是否表达，在分子水平上可用______________法进行检测。
(3)基因工程除了以上的应用还有很多，如用转基因动物作器官移植的供体，其主要优点是避免________反应。
答案 (1)利用PCR获取和扩增目的基因
(2)Ti质粒的T－DNA 染色体DNA 抗原—抗体杂交
(3)免疫排斥
解析 (2)将目的基因导入植物受体细胞最常用的方法是农杆菌转化法，将目的基因导入它的Ti质粒的T－DNA上，使目的基因进入受体细胞C2，并将其插入受体细胞C2中的染色体DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，形成转基因莴苣。检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交。
选项
基因
表达的细胞
表达产物
A
细菌抗虫蛋白基因
抗虫棉叶肉细胞
细菌抗虫蛋白
B
人酪氨酸酶基因
正常人皮肤细胞
人酪氨酸酶
C
动物胰岛素基因
大肠杆菌工程
菌细胞
动物胰岛素
D
兔血红蛋白基因
兔成熟红细胞
兔血红蛋白