高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第3章 基因工程第四节 基因工程的应用课时练习

这是一份高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第3章 基因工程第四节 基因工程的应用课时练习，共15页。试卷主要包含了不是由基因工程方法生产的药物有等内容，欢迎下载使用。
【名师】第四节基因工程的应用-2练习一．单项选择1．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毒蛋白基因与噬菌体相连接B．Bt 毒蛋白基因可借助花粉管通道进入受体细胞C．Bt 毒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成功翻译的 Bt 毒蛋白2．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3．基因治疗通常是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。下列有关基因治疗的叙述，正确的是（    ）A．基因治疗可以治愈所有的遗传病B．基因治疗的原理是基因突变C．经过基因治疗的病人，后代不会再患同种遗传病D．基因治疗时可以利用经过修饰的病毒作载体4．基因革命有望迎来继基因测序之后的第二波热潮——基因编辑，基因编辑技术是指能够让人类对目标基因进行“编辑”，实现特定DNA片段的敲除．加入等的技术。下列相关叙述合理的是（    ）A．目的基因经过基因编辑后长度增加B．基因编辑是在细胞水平上进行的一种生物技术C．在对基因进行“编辑”时，有磷酸二酯键的断裂D．基因编辑技术安全无风险5．下图是科研人员利用乙烯合成酶的反义基因，通过转基因技术获得耐储存的转基因番茄的过程。下列相关叙述错误的是（    ）A．该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶基因B．乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因的区别是转录mRNA的模板链不同C．由图可知过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则D．转基因番茄中乙烯含量低的原因可能是乙烯合成酶基因的翻译过程受阻6．下列生物的培育技术的原理相同的一组是（    ）A．高产青霉菌和基因工程菌 B．无子西瓜和无子番茄C．太空椒和转基因抗虫棉 D．杂交水稻和转基因小麦7．下列生物技术操作对生物遗传物质的改造，不会遗传给子代的是（    ）A．用经过修饰的腺病毒做载体将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者组织中B．将治疗乙型肝炎的重组人干扰系a-1b基因转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌C．将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，获得耐寒的番茄植株D．将外源生长素基因导入鲤鱼受精卵，培育出快速生长的转基因鲤鱼8．下列有关基因工程的应用的叙述，错误的是（    ）A．利用基因工程可改良植物的品质，提高其营养价值B．通过乳腺生物反应器可生产抗凝血酶等重要的医药产品C．将正常基因导入受体细胞，以对21三体综合征进行治疗D．制备工程菌以实现对胰岛素．血清白蛋白的大规模生产9．研究表明渐冻症是因为突变基因使神经元合成了毒蛋白，从而阻碍了轴突内营养物质的流动。将诱导多功能干细胞(iPS细胞)移植给渐冻症实验鼠，能延长其寿命。下列相关叙述错误的是（    ）A．可以通过DNA分子杂交技术对“渐冻症”进行诊断B．可以通过替换控制合成毒蛋白基因来进行基因治疗C．植入神经干细胞在一定程度上可以改善“渐冻症”D．iPS细胞与胚胎干细胞(ES细胞)均属于多能干细胞10．不是由基因工程方法生产的药物有（    ）A．干扰素B．乙肝疫苗C．白细胞介素D．青霉素11．我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入某植物，使赖氨酸的含量比对照组明显提高。如图所示是相关培育过程，下列说法正确的是（    ）A．如果植物受体细胞为体细胞，③过程可利用植物组织培养技术获得转基因植株B．图中①过程采用农杆菌转化法C．若只有一个目的基因整合到受体细胞染色体DNA上并成功表达，发育成的富含赖氨酸植株自交，子代植株全部都富含赖氨酸D．将富含赖氨酸的蛋白质编码基因插入Ti质粒的T-DNA中，T--DNA的基因和目的基因均能表达12．基因疫苗是将病原微生物中的一段抗原基因插入质粒，然后导入人或动物体内，让其在某些细胞中表达抗原蛋白，诱导机体产生免疫反应。下列相关叙述中正确的是（    ）A．该基因疫苗的化学本质与传统疫苗的相同B．导入人体的基因疫苗可以直接刺激B细胞C．接种基因疫苗只能预防特定微生物的感染D．人血液中的基因疫苗能与相应的抗体结合13．基因治疗给无数的遗传病患者带来希望，下列关于基因治疗的论述正确的是（    ）A．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的B．基因治疗可以治愈所有的遗传病C．基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作简便，效果较为可靠D．用于基因治疗的基因有三类，分别是正常基因．反义基因和自杀基因14．下列关于基因工程的叙述，错误的是（    ）A．基因工程使用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等B．细菌内含有的限制酶不剪切自身的DNAC．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段D．标记基因有利于鉴别和筛选含目的基因的受体细胞和促进目的基因的表达15．目前，美国科学家研制出一种使用AAV5（病毒）载体递送表达因子的血友病基因疗法，该疗法的优势在于患者可能只需要接受一次治疗就能大大改善血友病症状。据此推测，下列分析正确的是（    ）A．血友病基因疗法的原理是染色体变异B．AAV5可以直接用作载体C．该疗法可能需要将重组表达因子导入干细胞D．用病毒作载体既安全又无任何副作用16．为获得纯合高蔓抗病番茄植株，据图分析正确的是（    ）A．过程①的自交代数越多，杂合高蔓抗病植株的比例越高B．过程②是杂交育种过程中最关键的一个步骤C．过程③体现细胞的全能性D．过程④通常需要用秋水仙素处理幼苗17．下列有关基因工程的叙述，错误的是（    ）A．基因工程可以克服物种间的生殖隔离，定向改造生物的遗传性状B．限制酶可特异性地识别6个．5个．4个核苷酸组成的序列C．载体上有一个或多个限制酶的切割位点，供外源DNA插入D．通过工程菌生产的人干扰素可直接应用于癌症的治疗18．玫瑰有5000多年的人工栽培历史，迄今已培育出2500多个品种。玫瑰没有生成蓝色翠雀花素所需的“黄酮类化合物3，5—氢氧化酶”的基因，因此蓝玫瑰被认为是不可能培育成功的。但科研人员将蓝三叶草中的蓝色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了蓝玫瑰，这株玫瑰的花瓣中所含的色素为蓝色。下列有关叙述正确的是（    ）A．蓝玫瑰花瓣细胞内含有4种碱基．8种核苷酸B．培育蓝玫瑰用到的工具是限制性核酸内切酶和DNA连接酶C．蓝色素基因在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素D．“嫁接”了蓝色素基因的蓝玫瑰的遗传性状发生了定向改变
参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】试题分析：Bt毒蛋白一般指的是苏云金芽孢杆菌产生的杀虫活性成分，当Bt基因编码的蛋白质被目标昆虫取食后，在昆虫中肠的碱性环境中蛋白质会被降解为具毒性的活性肽，并与昆虫中肠道上皮细胞上的特异受体相结合，引起细胞膜穿孔，破坏细胞渗透平衡，最终导致昆虫停止取食而死亡。解答：A．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毒蛋白的基因与农杆菌的Ti质粒相连接，构成基因表达载体，A错误；B．在植物细胞基因工程中，利用农杆菌转化法可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正确；C．Bt毒蛋白对哺乳动物无毒害作用，C错误；D．要检测目的基因是否成功翻译，可用抗原抗体杂交或者抗性检测，目的基因翻译的蛋白质做为抗原，故需制备好相应抗体来检测成功翻译的Bt毒蛋白，D错误。故选B。2．【答案】C【解析】试题分析：基因可控制生物性状，把一种生物的某个基因，用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中，培育出的转基因生物，就有可能表现出转入基因所控制的性状，这项技术叫做转基因技术。解答：A．基因是DNA分子上决定生物性状的基本单位，因此Bt基因的化学成分不是蛋白质，A错误；B．将抗菜青虫的Bt基因转移到油菜中，培育出转基因抗虫油菜，表明Bt基因不是来源于菜青虫，不含菜青虫的遗传物质，B错误；C．基因控制生物的性状，将抗菜青虫的Bt基因转移到油菜中，培育出转基因抗虫油菜。该品种能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，所以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，C正确；D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是一种蛋白质，属于有机物而不是属于无机物，D错误。故选C。3．【答案】D【解析】试题分析：基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。例如将腺苷酸脱氨酶（ADA）基因导入患者的淋巴细胞，可以治疗复合型免疫缺陷症。解答：A．基因治疗只能治疗因基因异常导致的疾病，例如白化病．红绿色盲等，而不能治愈所有的遗传病，A错误；B．基因治疗的原理是基因重组，B错误；C．基因治疗的对象是具有致病基因的体细胞，没有涉及原始性细胞，所以其后代仍会再患同种基因疾病，C错误；D．基因治疗要把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，所以在治疗时可用经过修饰的病毒作载体，D正确。故选D。4．【答案】C【解析】试题分析：基因编辑又称基因组编辑，是一种新兴的比较精确的能对生物体基因组特定目标基因进行修饰的一种基因工程技术或过程。解答：A．基因编辑能实现DNA片段的敲除．加入，所以目的基因经过基因编辑后长度可能变短也可能增加，A错误；B．基因编辑是在DNA分子水平上进行的一种生物技术，B错误；C．对基因进行“编辑”时，敲除DNA片段和加入DNA片段都需要破坏磷酸二酯键，C正确；D．基因编辑技术可能产生有害的基因或干扰体内其他基因的表达，可能存在一定风险，D错误。故选C。5．【答案】A【解析】试题分析：分析图示可知，含有乙烯合成酶基因的番茄能通过①过程转录出相应mRNA，然后②过程翻译出乙烯促进番茄成熟；转基因番茄中，乙烯合成酶基因的反义拷贝两条链的位置与原基因相反，能通过④转录出反义mRNA，与乙烯合成酶基因转录出的mRNA碱基互补配对，⑤形成双链RNA，从而阻断翻译成乙烯的过程，使转基因番茄维持不成熟。解答：A．由图示可知，该转基因技术所用的目的基因是乙烯合成酶的反义基因，A错误；B．由图示可知，乙烯合成酶的反义基因与乙烯合成酶基因都是由α链和β链组成，区别是转录mRNA的模板链相反，使二者转录出的mRNA能互补配对，形成双链RNA，B正确；C．由图可知过程⑤依据的原理是碱基互补配对原则，通过反义mRNA与乙烯合成酶转录的mRNA结合，阻碍乙烯合成酶mRNA的翻译过程，C正确；D．由以上分析可知，转基因番茄中乙烯含量低的原因是由于乙烯合成酶基因的反义拷贝转录出的反义mRNA与翻译模板的结合，使乙烯合成酶基因的翻译过程受阻，D正确。故选A。6．【答案】D【解析】试题分析：单倍体育种的原理是染色体（数目）变异，多倍体育种的原理是染色体（数目）变异，杂交育种的原理是基因重组，诱变育种的原理是基因突变，基因工程育种的原理是基因重组。解答：A．高产青霉菌的培育原理是基因突变，基因工程菌的培育原理是基因重组，培育原理不同，A错误；B．无子西瓜的培育原理是染色体（数目）变异，无子番茄是利用生长素促进果实发育，培育原理不同，B错误；C．太空椒的培育原理是基因突变，转基因抗虫棉的培育原理是基因重组，培育原理不同，C错误；D．杂交水稻和转基因小麦的培育原理都是基因重组，培育原理相同，D正确。故选D。7．【答案】A【解析】试题分析：8．【答案】C【解析】试题分析：基因工程的应用可以用在植物．动物和微生物上，应用广泛，在植物方面可以提高抗性．提高植物的营养价值等，在动物方面可以加快动物生长，制备乳腺生物反应器或进行治疗性克隆等，在微生物方面可以制备工程菌。解答：A．利用基因工程可以改良植物的品质，例如提高其 抗虫．抗病的特性等，提高其营养价值，A正确；
B．将抗凝血酶基因与乳腺蛋白基因的启动子联系在一起，可以制备生产抗凝血酶的乳腺生物反应器，B正确；
C．21三体综合征属于染色体数目变异，本身不存在致病基因，不能使用基因治疗来治病，C错误；
D．可用基因工程将胰岛素基因或血清白蛋白基因导入微生物，制备工程菌，大量生成目的蛋白，D正确；
故选C。9．【答案】D【解析】试题分析：DNA分子杂交的基础是，具有互补碱基序列的DNA分子，可以通过碱基对之间形成氢键等，形成稳定的双链区。在进行DNA分子杂交前，先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来，再通过加热或提高pH的方法，将双链DNA分子分离成为单链，这个过程称为变性。然后，将两种生物的DNA单链放在一起杂交，其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分，就能形成双链区。由于同位素被检出的灵敏度高，即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区，也能够被检出。解答：A．根据碱基互补配对原则，可通过DNA分子杂交技术对渐冻症进行诊断，A正确；B．基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的，可通过替换控制合成毒蛋白基因来进行基因治疗，B正确；C．植入神经干细胞可以分化出正常的神经细胞，故可以在一定程度上改善渐冻症，C正确；D．胚胎干细胞是全能干细胞，D错误。故选D。10．【答案】D【解析】试题分析：基因工程药物（从化学成分上分析都应该是蛋白质）：（1）来源：转基因工程菌。工程菌是指采用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌株类细胞系。（2）成果：人胰岛素．细胞因子．抗体．疫苗．生长激素．干扰素等。解答：ABC．利用转基因工程菌生产的药物已有60多种，这些药物包括细胞因子（如干扰素．白细胞介素）．抗体．疫苗（如乙肝疫苗）．激素如：人生长激素．胰岛素等，这些药物可以用来预防和治疗人类肿瘤．心血管疾病．遗传病．各种传染病．糖尿病．类风湿等疾病，ABC错误；D．青霉素是诱变育种形成的高产青霉菌，再通过发酵工程生产的药物，不是基因工程技术生产的药物，D正确。故选D。11．【答案】A【解析】试题分析：12．【答案】C【解析】试题分析：由题意知，基因疫苗的本质是DNA，基因疫苗进入机体通过转录和翻译过程产生的蛋白质能刺激机体产生特异性免疫反应，产生抗体和记忆细胞，当具有相同抗原的微生物侵入机体时，抗原引起人体二次免疫反应，预防疾病发生。解答：A．该基因疫苗的化学本质是DNA，传统疫苗的本质一般是能引起特异性免疫的蛋白质，A错误；B．导入人体的基因疫苗需要通过转录．翻译形成抗原蛋白才能作用于B细胞，进而引起特异性免疫，B错误；C．基因疫苗发挥作用是促使机体产生抗体作用于相应的抗原，这是属于特异性免疫，因此接种基因疫苗只能预防特定微生物的感染，C正确；D．抗体是和基因疫苗表达的产物结合，D错误。故选C。13．【答案】D【解析】试题分析：基因治疗（治疗遗传病最有效的手段）：
1．概念：把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。例：将腺苷酸脱氨酶（ADA）基因导入患者的淋巴细胞，治疗复合型免疫缺陷症。
2．种类：体外基因治疗和体内基因治疗，其中效果比较可靠的是体外基因治疗。
3．用于基因治疗的基因种类：正常基因．反义基因．编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因（自杀基因）。解答：A．基因治疗是指把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而不是对有遗传缺陷细胞进行基因修复，A错误；
B．遗传病包括基因遗传病和染色体异常遗传病，基因治疗可以治愈基因遗传病，但不能治愈染色体异常遗传病，B错误；
C．基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗操作复杂，效果可靠，C错误；
D．用于基因治疗的基因有三类：正常基因．反义基因．编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因（自杀基因），D正确。
故选D。14．【答案】D【解析】试题分析：基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。解答：A．载体是基因工程的工具之一，常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，A正确；
B．细菌内含有的限制酶可以切割外源DNA，但是不剪切自身的DNA，B正确；
C．治疗遗传病的最有效手段是基因治疗，C正确；
D．标记基因有利于鉴别和筛选含目的基因的受体细胞，但是不能促进目的基因的表达，D错误。
故选D。15．【答案】C【解析】试题分析：基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞，以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病，以达到治疗目的。从广义说，基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。解答：A．血友病基因疗法是用AAV5（病毒）载体将正常基因导入靶细胞，原理是基因重组，A错误；B．AAV5作载体需要进行改造，使其满足重组DNA分子的构建要求及目的基因检测与表达的要求，B错误；C．造血干细胞能分化成各种血细胞，故该疗法可能需要将重组表达因子导入造血干细胞，C正确；D．用病毒作载体，有可能在复制过程中增加活性病毒的拷贝，故有可能产生副作用，D错误。故选D。16．【答案】D【解析】试题分析：根据题意和图示分析可知：图中①所示的育种方法是杂交育种过程，原理是基因重组；②是花药离体培养；③所示的育种方法是基因工程育种，原理是基因重组；④是秋水仙素处理，染色体数量加倍。解答：A．图中过程①为杂交育种，自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的比例越高，A错误；B．过程①是杂交育种过程中最关键的一个步骤，过程②是单倍体育种过程中最关键的一个步骤，B错误；C．过程②为花药离体培养，体现了植物细胞具有全能性，过程③是将外源基因导入叶肉细胞，不能体现细胞的全能性，C错误；D．由于单倍体高度不育，所以过程④通常需要用秋水仙素处理幼苗，D正确。故选D。17．【答案】D【解析】试题分析：基因工程的意义：定向改变物性状 ；打破物种界限，克服远源杂交不亲和性；产工程菌用于治理环境污染和批量产基工程药物。解答：A．基因工程可以克服物种间的生殖隔离，即基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状，A正确；B．限制酶可特异性地识别6个．5个．4个核苷酸组成的反向重复序列，B正确；C．载体上有一个或多个限制酶的切割位点，能够给外源DNA插入提供更多的选择，C正确；D．由于工程菌通常为细菌，细菌为原核生物，体内不含内质网和高尔基体，因此在细菌体内合成的干扰素没有活性，还需要进一步的加工才能使用，据此推测通过工程菌生产的人干扰素不可直接应用于癌症的治疗，D错误。故选D。18．【答案】D【解析】试题分析：基因工程的基本工具：“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）．“分子缝合针”——DNA连接酶．“分子运输车”——载体。解答：A．蓝玫瑰花瓣细胞内含有DNA和RNA，因此含有5种碱基．8种核苷酸，A错误；B．培育蓝玫瑰的方法为基因工程，所需工具为限制性核酸内切酶．DNA连接酶和载体，B错误；C．基因的表达具有选择性，所以蓝色素基因并不是在所有玫瑰细胞中都能控制合成蓝色翠雀花素，C错误；D．基因工程可以定向改造生物的遗传性状，D正确。故选D。