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 基因工程的应用习题

【名师】第四节基因工程的应用-3同步练习

一．单项选择

1．某女孩因为基因缺陷导致缺乏腺苷酸脱氢酶而患有严重复合型免疫缺陷病。科学家从她体内取出一种干细胞，转入正常基因后再将该细胞输入女孩体内，一段时间后她恢复了健康。以下有关叙述错误的是（    ）

A．女孩的后代仍有患该病的可能性

B．这种免疫缺陷病与艾滋病的病因不同

C．可将正常基因直接注入干细胞实现基因导入

D．治疗过程中需用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶

2．绿叶海天牛（简称甲）吸食滨海无隔藻（简称乙）后，身体就逐渐变绿，这些“夺来”的叶绿体能够在甲体内长期稳定存在，有科学家推测其原因是在甲的染色体 DNA 上可能存在乙编码叶绿体部分蛋白的核基因。为证实上述推测，以这种变绿的甲为材料进行实验，方法和结果最能支持上述推测的是（    ）

A．提取甲的全部DNA，通过 PCR 技术能克隆出乙的编码叶绿体蛋白的核基 因

B．通过核酸分子杂交技术，在甲体内检测到乙的编码叶绿体蛋白的核基因转录出的 RNA

C．给甲提供 14CO2，一段时间后检测到其体内的部分有机物出现放射性

D．用乙编码叶绿体蛋白的核基因做探针与甲的染色体DNA 杂交，结果显示出杂交带

3．科学家尝试通过转基因工程，把一名女性红绿色盲患者的造血细胞进行改造，如成功治疗后，那么，她后来所生的儿子中（　　）

A．全部有病 B．一半正常 C．全部正常 D．不能确定

4．利用基因工程技术将鱼的抗冻蛋白基因导入番茄，试图培育出耐寒能力强的番茄。下列相关说法，错误的是

A．可用PCR技术或逆转录法获得抗冻蛋白基因

B．将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体

C．利用农杆菌转化法将基因表达载体导入受体细胞

D．检测到番茄细胞中具有抗冻蛋白基因，培育出的番茄一定具有杭寒能力

5．下列关于基因工程的叙述，正确的是

A．基因治疗不是治疗遗传病最有效的手段

B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶

C．目的基因可来自动．植物或微生物，而受体细胞只来自动植物

D．启动子位于目的基因的末端，是启动翻译的一段DNA

6．基因工程在农牧业和医药卫生等方面具有广泛的应用，并影响和改变着我们的生活。下列相关叙述错误的是（    ）

A．从大肠杆菌培养液中提纯的胰岛素的生物活性与人体中的完全相同

B．Bt毒蛋白基因．蛋白酶抑制剂基因．植物凝集素基因等是主要的抗虫基因

C．基因治疗是一种把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能而达到治病目的的技术

D．某些转基因动物可通过分泌乳汁来生产所需的药品

7．全球变暖导致很多地区水稻产量下降，极端干旱地区甚至颗粒无收。研究人员在干旱地区种植水稻中发现了一种能让根系在生长中深入土壤的基因，并使用这种基因培育出了新型耐旱深根稻，在极度干旱状态下新型耐早深根稻产量只下降了30%，耐旱能力显著提高。下列说法错误的是（    ）

A．全球变暖与打破了生物圈中碳循环的平衡有关

B．利用潮汐发电和提高能源利用率，有利于解决全球气候变暖的问题

C．“深根”基因的存在能体现物种的多样性

D．与之相似的案例是育种专家袁隆平利用了海南岛上野生水稻的使花粉不育的基因

8．目的基因导入受体细胞后，需要检测目的基因是否可以维持稳定和表达其遗传特性。下列关于目的基因的检测和鉴定的叙述，错误的是（    ）

A．获取目的基因的单链片段并用含放射性的物质标记后制成探针

B．可用含有目的基因的DNA探针检测基因是否转入受体细胞

C．目的基因是否转录和翻译的检测方法是DNA分子杂交技术

D．可从转基因生物中提取蛋白质来检测目的基因是否翻译成相应蛋白质

9．基因工程是在 DNA 分子水平上进行设计操作的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是（    ）

A．目的基因与载体的结合 B．将目的基因导入受体细胞

C．目的基因的表达 D．目的基因的人工合成

10．关于基因工程的应用，下列说法不正确的是（    ）

A．基因治疗的主要原理是引入健康基因并使之表达

B．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的含量大大降低

C．将生长素基因注入小鼠的受精卵中，可得到体型巨大的“超级小鼠”

D．利用基因工程技术，得到的乳腺生物反应器可以解决很多重要的药品的生产问题

11．下列关于基因工程技术的叙述，正确的（  ）。

①切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列

②PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

③载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因

④抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达

A．有一项 B．有两项 C．有三项 D．有四项

12．以下有关基因工程的叙述，正确的是（    ）

A．基因工程是细胞水平上的生物工程 B．基因工程的产物都对人类有益

C．基因工程产生的变异属于人工诱导变异 D．基因工程育种的优点之一是目的性强

13．下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述，正确的是（    ）

A．核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交

B．抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则

C．核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录

D．抗原—抗体杂交常以目的基因产物作抗体

14．下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，不正确的是(    )。

A．器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题

B．猪的内脏构造．大小和血管分布与人的极为相似

C．灵长目动物体内隐藏的．可导致人类疾病的病毒少于猪

D．无论以哪种动物作为供体，都需要在其基因组中导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因

15．三名遗传性失明患者曾在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗，均重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。下列有关基因治疗的叙述中，正确的是（    ）

A．把正常基因导入病人体内，使基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的

B．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

C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，恢复正常

D．由于基因治疗能够很好地达到治疗各种疾病的目的，现已广泛应用

16．获取目的基因是实施基因工程的第一步，下列关于目的基因的获取过程中的叙述，错误的是（    ）

A．将某生物所有基因导入受体菌的群体中储存，以构建基因组文库

B．如果基因较小，核苷酸序列已知，可用人工合成的方法获得目的基因

C．PCR技术可以在短时间内大量扩增目的基因片段

D．提取相应的mRNA导入受体细胞后，可通过逆转录获得目的基因

17．高粱的基因组中存在序列已知的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因（Ppc基因），利用基因工程技术将此基因转入水稻体内，使水稻能在高光强．高温和低CO2浓度的条件下，对 CO2的利用能力大大提高，从而提高水稻的光合效率。下列说法错误的是

A．此技术得以成功的原因之一是遗传信息在不同生物体内传递和表达方式相同

B．获取Ppc基因的方法是先建立基因文库，再用限制性核酸内切酶从文库中切取

C．此技术若与单倍体育种技术相结合，可以快速获得纯合子，缩短育种周期

D．可通过测定转基因植株与对照植株同化二氧化碳的速率来判断转基因是否成功

18．关于基因治疗和基因芯片的叙述，错误的是（    ）

A．基因治疗是把正常的外源基因导人有基因缺陷的细胞中

B．基因芯片可用于寻找目的基因，或对基因进行测序分析

C．基因芯片可用于遗传病的诊断，基因治疗可用于遗传病的治疗

D．相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因治疗是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。

解答：

A．由于基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，并没有改变其生殖细胞的基因型，故女孩的后代仍有患该病的可能性，A正确；

B．这种免疫缺陷病是基因缺陷导致的遗传病，艾滋病是人类免疫缺陷病毒感染导致的，两者的病因不同，B正确；

C．正常基因必须与启动子．终止子等组件结合构建基因表达载体，导入受体细胞后才能正常表达并发挥作用，故不可将正常基因直接注入干细胞实现基因导入，C错误；

D．治疗过程中需要将正常基因从染色体上切下，再与运载体连接构建基因表达载体，需用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶，D正确。

故选C。

2．【答案】D

【解析】

试题分析：

目的基因的检测与鉴定：

3．【答案】A

【解析】

试题分析：

女性红绿色盲患者即XbXb，通过基因工程对患者的造血细胞进行改造，该过程只是造血干细胞遗传物质改变，其他细胞中基因仍为XbXb。

解答：

根据题意分析可知：该女性红绿色盲患者的基因型为XbXb，对其造血干细胞进行改造，只是造血干细胞遗传物质改变，其他细胞遗传物质并未改变，因此她产生的卵细胞均含有Xb，而儿子的X染色体只来自母亲，所以其儿子患病几率为100%，A正确。

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

解答：

A．获取目的基因的方法包括：从基因文库中获取．采用PCR技术体外扩增．人工化学合成（如逆转录法），A正确；

B．在培育转基因番茄的过程中，需要将抗冻蛋白基因与相应载体连接构建基因表达载体，再导入受体细胞，B正确；

C．将目的基因导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法，C正确；

D．番茄细胞中具有抗冻蛋白基因，但不一定能表达出该性状，D错误。

故选D。

5．【答案】B

【解析】基因治疗是治疗遗传病的最有效的手段，A错误；限制性核酸内切酶和DNA连接酶是基因工程中两类常用的工具酶，B正确；目的基因可来自动．植物或微生物，受体细胞也可以来自动植物和微生物，C错误；启动子位于目的基因的起始端，是启动翻译的一段DNA，D错误。

6．【答案】A

【解析】

试题分析：

胰岛素为分泌蛋白，大肠杆菌中无相应的加工结构，因此从肠杆菌培养液中提纯的胰岛素的生物活性与人体中的不同。

解答：

A．胰岛素属于分泌蛋白，在形成过程中需内质多．高尔基体的加工才具生物活性，而大肠杆菌细胞中无这两种细胞器，所以从大肠杆菌培养液中提纯的胰岛素的生物活性与人体中的不同，A错误；

B．在抗虫转基因植物的培育中，用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因．蛋白酶抑制剂基因．淀粉酶抑制剂基因．植物凝集素基因等，B正确；

C．基因治疗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，这是治疗遗传病的最有效的手段，C正确；

D．科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物的受精卵中，使其生长发育成转基因动物。转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁来生产所需的药品，因此称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器，D正确。

故选A。

7．【答案】C

【解析】

试题分析：

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

目的基因的检测与鉴定：

9．【答案】B

【解析】

试题分析：

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．目的基因与运载体结合时，进行碱基互补配对，与题意不符，A错误；

B．将目的基因导入受体细胞时，不进行碱基互补配对，B正确；

C．目的基因的表达包括转录和翻译过程，该过程中需要进行碱基互补配对，与题意不符，C错误；

D．人工合成目的基因的方法需要进行碱基互补配对，如逆转录法，与题意不符，D错误。

故选B。

10．【答案】C

【解析】

试题分析：

11．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

①大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，但也有少数限制酶的识别序列由4．5或8个核苷酸组成，①错误；②PCR反应中，先高温是为了使氢键断开，DNA双链解开，接下来降低温度是为了使引物结合到解开的两条DNA链上，再又升高温度是为了使耐高温的DNA聚合酶发挥作用，②错误；③载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因，而非抗生素合成基因，③错误；④抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达，因为细胞内基因是选择性表达的，所以还需要进行检测和鉴定，④正确。综上分析，正确的只有④一项，即A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的概念：

解答：

A．基因工程是分子水平上的生物工程，A错误；
B．基因工程的产物对人类不都是有益的，也可能会导致安全性问题，B错误；
C．基因工程产生的变异属于基因重组，C错误；
D．基因工程是按照人们的意愿定向改造生物的性状，因此其优点之一是目的性强，D正确。
故选D。

13．【答案】C

【解析】

试题分析：

14．【答案】C

【解析】

试题分析：

目前，人体器官短缺是一个世界性难题，为此，人们不得不把目光移向寻求可替代的移植器官，由于猪的内脏构造．大小和血管分布与人极为相似，猪体内隐藏得．可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，类将解决器官短缺的问题目光集中在小型猪的身上．要实现这一目标时，最大难题是免疫排斥。目前，科学家正试图利用基因工程方法对猪的器官进行改造，采用的方法是将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。

解答：

A．人体移植器官短缺是一个世界性难题．要实现器官移植时，最大难题是免疫排斥，A正确；

B．由于猪的内脏构造．大小和血管分布与人极为相似，人类将解决器官短缺的问题目光集中在小型猪的身上，B正确；

C．猪体内隐藏得．可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，C错误；

D．无论哪种动物作为供体，都需要将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，D正确。

故选C。

15．【答案】A

【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．基因治疗是把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，A正确；
B．基因治疗只是把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，并没有对有基因缺陷的细胞进行修复，B错误；
C．人工诱变具有不定向性，并且是多害少利的，C错误；
D．基因治疗现处于实验阶段，D错误。
故选A。

16．【答案】D

【解析】

试题分析：

获得目的基因的方法：①从基因文库中获取  ②利用PCR技术扩增③人工合成（化学合成）

解答：

A．将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。如果基因文库中包含了一种生物所有的基因，这种基因文库叫做基因组文库，A正确；

B ．若目的基因比较小，核苷酸序列已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成，B正确。

C．PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因，C正确；

D．提取某基因相应的mRNA后，利用逆转录法合成cDNA从而获得目的基因片段，该过程不需导入受体细胞，同时受体细胞中不存在逆转录酶，D错误；

故选D。

17．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程的需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)．DNA连接酶．运载体；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．此技术为基因工程技术，该技术的原理之一是遗传信息在不同生物体内传递和表达方式相同，A正确；

B．获取Ppc基因的方法是直接从高粱的基因组文库中分离，B错误；

C．单倍体育种具有缩短育种年限的作用，故此技术若与单倍体育种技术相结合，可以快速获得纯合子，缩短育种周期，C正确；

D．该基因若成功表达则会提高转基因水稻的固定二氧化碳的能力，故可通过测定转基因植株与对照植株同化二氧化碳的速率来判断转基因是否成功，D正确。

故选B。

18．【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。

解答：

A．基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，A正确；

B．基因芯片可以用于基因测序，其测序原理是DNA分子的杂交测序方法，也可用于寻找目的基因，B正确；

C．基因芯片可以用于遗传病的检测，而基因治疗可用于遗传病的治疗，C正确；

D．基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗效果可靠，D错误。

故选D。