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后作业题，共5页。

题组一基因工程的应用

1.下列关于转基因生物的说法正确的是( 易错 )
A.用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒
B.基因工程在畜牧业上的应用主要是培育体型巨大、品质优良的动物
C.转基因矮牵牛只能变异出自然界已存在的颜色类型
D.将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中,使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低
2.采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述,不正确的是( )
A.将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器
B.将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起构建成基因表达载体
C.该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因
D.与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛
3.(2021天津耀华中学高二期中)下列表示抗凝血酶乳腺生物反应器的制备过程,下列说法正确的是( 易错 )
抗凝血酶基因受体细胞①②受体母牛
A.该转基因牛中的抗凝血酶基因只存在于乳腺细胞中
B.②表示性别为雄性的胚胎
C.常用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞
D.①表示受精卵
4.(2021天津高三一模)据“中国科学报”最新报道,研究人员选择了一种控制植物生长和产量的基因(zmm28)来改造玉米植株。研究小组将zmm28基因与一个新的启动子(一段控制基因激活时间的DNA)融合后导入玉米细胞后培育出转基因玉米。一般当玉米开始开花时,zmm28基因就会启动,而增加的启动子能够比自然发生更早地启动zmm28基因,并且在开花后继续促进该基因的作用。研究人员在8种玉米品种中测试该种转基因的表现,结果表明其产量增加了8%~10%。回答下列问题:
(1)研究人员在培育过程中,首先将zmm28基因与一个新的启动子融合成一种新基因,该过程中所需的酶有 ;若获得的新基因较少,可利用PCR技术使其扩增,在PCR反应过程中使用TaqDNA聚合酶而不能使用普通DNA聚合酶的主要原因是。
(2)在基因工程操作步骤中,核心步骤是 ,其目的是使在受体细胞中稳定存在,并可遗传给下一代,同时,使目的基因能够和发挥作用。
(3)将含有新基因的重组表达载体导入玉米细胞中常用的方法有。将导入了新基因的玉米细胞离体培养成完整转基因玉米植株,需要运用的技术是。
(4)研究人员发现,该转基因玉米植株叶子比普通玉米的要稍大一些,这说明该转基因玉米增产是通过实现的。
题组二综合分析基因工程
5.(2021黑龙江哈尔滨三中高二月考)八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtI表示)参与β-胡萝卜素的合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因,它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtI基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,由此生产出的大米成为“黄金大米”。下列有关叙述错误的是( )
A.psy和crtI基因是该项研究中的目的基因
B.以pmi基因作为标记基因便于筛选出导入目的基因的受体细胞
C.检出水稻中含八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶,即表明转基因水稻培育成功
D.可设法将重组载体导入水稻细胞
6.转基因小鼠的过表达模型和基因敲除模型在人类疾病机理与治疗研究领域得到了广泛应用。研究表明,阿尔茨海默病(AD)发病与淀粉样前体蛋白(APP)基因突变等有关。请回答下列问题:
(1)通过方法将APP基因导入小鼠受精卵中,即可获得APP基因过表达的转基因小鼠模型。
(2)sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段,可利用为模板设计sgRNA,再利用该sgRNA引导限制酶 ,从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。
(3)能否用抗原—抗体杂交的方法证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠? 。请说明理由: 。
(4)经研究得知,某DNA存在一个能控制转录过程的特殊区段。科学家通过PCR技术获得了大量该区段。该技术操作流程的三个重要步骤是。
(5)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定蛋白仍可引起免疫排斥反应。科学家正试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入的小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的 ,作用是抑制的表达。
答案全解全析
第3节基因工程的应用
基础过关练
1.D 用基因工程培育的抗虫植物不能抗病毒,A错误;基因工程在畜牧业上的应用主要是培育生长快速、品质优良的动物,B错误;转基因矮牵牛既能变异出自然界已存在的颜色类型,也能变异出自然界不存在的颜色类型,如向矮牵牛中导入与植物花青素代谢有关的基因,可以使矮牵牛呈现出自然界没有的颜色变异,C错误;肠乳糖酶基因的表达产物是乳糖酶,可分解乳糖,因此将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中,使获得的转基因牛分泌的乳汁中乳糖含量大大降低,D正确。
易错警示
误认为抗虫植物也能抗病毒
用基因工程培育的抗虫植物只能抗虫,不能抗病毒。
2.A 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因羊中,人凝血因子基因在羊乳腺细胞中表达,获得乳腺生物反应器,A错误;构建基因表达载体时需将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控元件重组在一起,B正确;用基因工程技术将人凝血因子基因导入羊受精卵中,由这个受精卵发育成的转基因羊中,人凝血因子基因存在于所有的体细胞中,在减数分裂形成生殖细胞时,同源染色体分离,故该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因,C正确;在乳腺生物反应器中,只能从雌性动物进入泌乳期后分泌的乳汁中获取产物,与乳腺生物反应器相比,膀胱生物反应器的优点是雌性和雄性动物的尿液中都可提取到产物,不受性别等限制,受体来源更广泛,D正确。
3.D 该转基因牛中的抗凝血酶基因存在于所有体细胞中,只是在乳腺细胞中表达,A错误;②表示性别为雌性的胚胎,B错误;常用显微注射法将目的基因导入动物受精卵,C错误;培育转基因动物时常以受精卵作为受体细胞,因此①表示受精卵,D正确。
易错警示
乳腺生物反应器中,目的基因并非只存在于乳腺细胞中
制备乳腺生物反应器时,目的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,然后导入哺乳动物受精卵中,由该受精卵发育成的转基因动物时所有细胞都含有目的基因,但只在乳腺细胞中特异性表达。
4.答案 (1)限制酶和DNA连接酶 TaqDNA聚合酶热稳定性高,而普通DNA聚合酶在高温下会失活 (2)基因表达载体的构建目的基因表达 (3)农杆菌转化法和花粉管通道法植物组织培养 (4)增大叶面积,增加光合作用效率
解析 (1)要从DNA分子中获得zmm28基因,且将zmm28基因与一个新的启动子融合形成一种新基因,需要有限制性内切核酸酶和DNA连接酶;因PCR过程中DNA双链解开是在高温下进行的,普通DNA聚合酶的生物活性会丧失,故在PCR技术中应使用耐高温的TaqDNA聚合酶。(2)基因工程中的核心步骤是基因表达载体的构建,其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。(3)将目的基因导入植物细胞中常用的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法。将离体的植物细胞培养为一个完整的植株,运用的技术是植物组织培养。(4)由题中信息可知,转基因玉米植株的叶片较普通玉米植株的大,而叶是植物进行光合作用的主要器官,据此判断,该转基因玉米增产是通过增大叶面积,提高光合作用效率实现的。
5.C 题意显示,科学家将psy和crtI基因转入水稻,使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素,显然psy和crtI基因是该项研究中的目的基因,A正确;由题干信息可知,pmi编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长,因此构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因,B正确;若检测出水稻胚乳细胞中含有β-胡萝卜素,才能说明转基因水稻培育成功,仅含有八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶,不能说明其能正常发挥作用,C错误;在培育“黄金大米”的转基因操作中,可将水稻细胞作为受体细胞,因此,可设法将重组载体导入水稻细胞,D正确。
6.答案 (1)显微注射 (2)APP基因切除APP基因 (3)否抗原—抗体杂交方法是用抗体去检测目的基因是否表达,细胞中含有APP基因也不一定表达,无论APP基因是否敲除,都可能不出现杂交带 (4)变性、复性、延伸 (5)目的基因抗原决定基因
解析 (1)常通过显微注射法将目的基因导入动物受精卵中。(2)可以利用APP基因为模板设计sgRNA,由于sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段,故可以利用该sgRNA引导限制酶切除APP基因,从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。(3)抗原—抗体杂交方法是用抗体去检测目的基因是否表达,细胞中含有APP基因也不一定表达,无论APP基因是否敲除,都可能不出现杂交带,故不能证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠。(4)PCR一般可分为变性、复性、延伸三步。(5)在改造中导入的小型猪基因组中的一些调节因子属于目的基因,导入后可以抑制抗原决定基因的表达,从而降低免疫排斥反应。
1.D
2.A
3.D
5.C

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