高中生物基因工程的应用试题.doc

高中生物基因工程的应用试题
课时跟踪检测(三)　基因工程的应用
(满分：50分　时间：25分钟)
一、选择题(每小题2分，共20分)
1．下列哪项不是植物基因工程技术的主要应用(　　)
A．提高农作物的抗逆性 B．生产某些天然药物
C．改良农作物的品质 D．作器官移植的供体
2．以下说法正确的是(　　)
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．基因工程可用来培育高产、稳产、品质优良和抗逆性强的作物
D．科学家将必需氨基酸含量多的蛋白质导入植物中，或者改变这些氨基酸合成途径中某种关键酶的活性，以提高氨基酸的含量
3．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环境保护上的重要意义是(　　)
A．减少氮肥使用量，降低生产成本
B．减少氮肥生产量，节约能源
C．避免使用氮肥过多引起的环境污染
D．改良土壤的群落结构
4．下列说法不正确的是(　　)
A．干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染时产生的一种糖蛋白
B．基因治疗是治疗遗传病的最有效手段
C．体内基因治疗是基因治疗的一种形式
D．体外基因治疗仅指体外完成基因转移这个环节
5．下列关于应用基因工程技术治疗人类遗传病的叙述，不正确的是(　　)
A．基因治疗可以有效地改善患者生理状况，其操作对象是基因
B．进行基因治疗时，基因的受体细胞是受精卵
C．基因治疗并不是对患者体内细胞的缺陷基因进行改造
D．基因治疗时可只向患者部分细胞内输入正常基因
6．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极为相似
C．灵长类动物体内隐藏的、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
7．干扰素是治疗癌症的重要药物，以前它必须从人血液中提取，每300 L人血中只能提取出1 mg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制药公司用如下方法生产干扰素。如图所示：

从上述方式中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是(　　)
A．个体间的杂交 B．基因工程
C．细胞融合 D．器官移植
8．下表有关基因表达的选项中，不可能的是(　　)
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
9．转基因食品已大量进入我们的日常生活，如转基因西红柿、转基因草莓等，涉及的问题甚至关系到国家之间的贸易竞争，如图为“霸占中国市场的转基因大豆油”的部分图示。下列关于转基因大豆的叙述不正确的是(　　)
A．培育过程中可能用到抗病、抗虫等抗性基因
B．目的基因的受体细胞可以是大豆受精卵，也可以是体细胞
C．转基因大豆的种植过程中减少了农药等的使用量，生产成本更低
D．固氮菌的固氮基因也是必需的目的基因之一
10．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是(　　)
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵
B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达
二、非选择题(共30分)
11．(10分)科学家通过基因工程方法，将苏云金芽孢杆菌的Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内，并成功实现了表达，从而培育出了能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉。其过程大致如下图所示。根据题意，回答下列问题：

(1)基因工程的操作程序主要包括的四个步骤是：________________、________________、________________、________________。
(2)Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，其上有T­DNA，把目的基因插入Ti质粒的T­DNA中是利用T­DNA______________________________________________的特点。
(3)Bt毒蛋白基因转入普通棉株细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为________。
(4)将目的基因导入受体细胞的方法有很多种，该题中涉及的是________。
(5)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是______________，
这需要通过检测才能知道，检测采用的方法是
________________________________________________________________________。
12．(10分)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetr表示四环素抗性基因，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ直线所示为三种限制酶的酶切位点。

据图回答：
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用__________________________________限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含________的培养基上进行。
(2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序列是________(填字母代号)。
A．启动子 B．tetr
C．复制原点 D．ampr
(3)过程①可采用的操作方法是________(填字母代号)。
A．农杆菌转化 B．大肠杆菌转化
C．显微注射 D．细胞融合
(4)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用________(填字母代号)技术。
A．核酸分子杂交 B．基因序列分析
C．抗原—抗体杂交 D．PCR

13．(10分)基因工程自20世纪70年代兴起之后，在短短40年间得到了飞速发展，目前成为生物科学核心技术，在农牧业、工业、环境、能源和医药卫生等方面展示出美好的前景，据相关资料回答下列有关问题：

(1)上面是转基因抗冻番茄培育过程的部分示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，甲、乙表示相关结构或细胞。PstⅠ酶和SmaⅠ酶切割基因后将产生不同的黏性末端。图中甲代表的是______________，乙可代表__________，可用________和________提取鱼的抗冻蛋白基因以避免目的基因末端发生任意连接，用此二酶切割质粒产生的DNA片段有________种。
(2)重症联合免疫缺陷病(简称SCID)是代表一种体液和细胞免疫严重缺陷的综合征。患者先天腺苷酸脱氨酶(ada)基因缺乏，运用现代生物技术进行治疗，可以使患者的免疫功能得到很大的修复。下图表示治疗SCID的过程，在这个实例中，携带人正常ada基因的细菌相当于________，充当“分子运输车”的是________，目的基因是________________，受体细胞是________________________，该种治疗方法称为______________。

答 案
1．选D　D项为动物基因工程技术的重要应用。
2．选C　基因工程可定向改变生物的性状，可以将各种不同的生物的基因组合到一种生物体内，从而获得优良品种。基因工程培育的抗虫棉只能抗某种虫害，不能抗病毒。基因工程用于畜牧业是想获得优良的品种，但不一定是体型巨大的个体。导入氨基酸含量多的蛋白质并不能提高此种植物将来的氨基酸含量。
3．选C　农业生产中大量使用氮肥容易造成水体富营养化，引起淡水“水华”、海洋“赤潮”现象，污染环境。利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，可减少氮肥施用量，避免水体富营养化，保护环境。
4．选D　人类的遗传病很难用一般药物进行治疗，基因治疗是最有效的手段。体外基因治疗是先从病人体内获得某种细胞，进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
5．选B　基因工程操作的动物受体细胞一般为受精卵，但基因治疗时，不需对全部体细胞发挥作用，受体细胞不是受精卵，而是部分体细胞。基因治疗不是对缺陷基因的改造，而是将正常基因导入受体细胞，从功能上“覆盖”缺陷基因的表达。
6．选C　猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或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。
7．选B　从美国某生物公司生产干扰素的方式可以看出，它属于基因工程技术，即将人的淋巴细胞中控制合成干扰素的基因取出后借助细菌质粒，转移到酵母菌体内并成功表达。
8．选D　兔成熟红细胞中无细胞核和核糖体，所以兔血红蛋白基因在兔成熟红细胞中不能表达产生兔血红蛋白。
9．选D　与豆科植物共生的根瘤菌中有固氮基因，因此固氮基因不是目的基因。
10．选A　目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中。
11．解析：农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法，利用它能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，以及其Ti质粒上的T­DNA能转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上的特点，可以把目的基因插入其Ti质粒的T­DNA中，借助其作用使目的基因成功导入受体细胞。
答案：(1)目的基因的获取　基因表达载体的构建　将目的基因导入受体细胞　目的基因的检测与鉴定
(2)可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上　(3)转化　(4)农杆菌转化法
(5)目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上　DNA分子杂交技术
12．解析：(1)SamⅠ酶切位点在人乳铁蛋白基因内，如用其酶切载体，则会破坏目的基因，故排除。为防止目的基因和载体自身连接，在利用限制酶进行切割时，两端需要剪切成不同的黏性末端，因此需要用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。因人乳铁蛋白基因插入位置位于四环素抗性基因(tetr)内，因此该基因不能表达而导致受体细胞无四环素抗性；又因为载体上的氨苄青霉素抗性基因(ampr)未被破坏，所以受体细胞具有氨苄青霉素抗性，故筛选含有重组载体的大肠杆菌需要在含氨苄青霉素的培养基上进行。(2)启动子位于基因的首端，可驱动基因转录出信使RNA，使基因得以表达，故属于调控序列。(3)①过程将目的基因导入动物的受精卵中，一般采用显微注射法。(4)人乳铁蛋白基因成功表达的标志是产生了人乳铁蛋白，因此可利用抗原－抗体杂交技术检测其是否成功表达。
答案：(1)Hind Ⅲ和BamHⅠ　氨苄青霉素
(2)A　(3)C　(4)C
13．解析：(1)由题图知，用PstⅠ酶和SmaⅠ酶提取鱼的抗冻蛋白基因可避免目的基因末端发生任意连接，用这两种酶切割质粒，能得到2种DNA片段。(2)由图示信息可知，携带人正常ada基因的细菌相当于基因文库，病毒相当于分子运输车，目的基因是正常ada基因，受体细胞是患者体内的T淋巴细胞，该种治疗方法称为体外基因治疗。
答案：(1)基因表达载体(或重组质粒)　番茄细胞
PstⅠ酶　SmaⅠ酶　2　(2)基因文库　病毒　腺苷酸脱氨酶(ada)基因　患者体内分离的T淋巴细胞　体外基因治疗