高中生物第四节 基因工程的应用习题

第四节　基因工程的应用

1.下列有关基因工程的成果及应用的说法,错误的是(　　)。

A.基因工程可以实现基因在不同种生物之间转移

B.利用基因工程技术,将人的产生胰岛素的基因导入大肠杆菌后,大肠杆菌内表达出的胰岛素与人的胰岛素结构相同

C.在环境保护方面主要用于减少或消除环境污染

D.转基因作物的推广大幅度减少了农药的使用

答案:B

解析:大肠杆菌属于原核生物,没有内质网、高尔基体等结构,故表达出的胰岛素与人的胰岛素结构不同。

2.下列不属于利用基因工程技术生产药物的是(　　)。　

A.从大肠杆菌体内获得白细胞介素

B.从酵母菌体内获得干扰素

C.从大肠杆菌体内获得胰岛素

D.从青霉菌体内获得青霉素

答案:D

3.基因疫苗是将病原微生物的一段基因插入质粒中,然后将重组质粒导入人或动物体内,这段基因编码的产物可以引起机体产生特异性免疫反应。下列叙述正确的是(　　)。

A.基因疫苗导入人体可以表达出抗体,引起免疫反应

B.基因疫苗引起免疫反应前必须经过转录和翻译的过程

C.基因疫苗内含抗原,所以能引起机体特异性免疫反应

D.接种后若感染该病原微生物,则体内记忆细胞会产生大量抗体

答案:B

解析:基因疫苗导入人体可以表达出抗原,在抗原的刺激下机体产生免疫反应。因此基因疫苗引起免疫反应前,目的基因必须经过转录和翻译过程,表达出抗原。接种后若感染该病原微生物,则体内记忆细胞会迅速增殖、分化产生大量的浆细胞,浆细胞产生大量的抗体。

4.图3-4-1表示某种病毒进入人体后,机体细胞产生干扰素(一种活性糖蛋白)的过程及干扰素的作用机理。下列叙述正确的是(　　)。

图3-4-1

A.某些核基因只有当细胞受到侵染后才能诱导表达

B.干扰素分子能直接控制抗病毒蛋白的合成

C.利用转基因大肠杆菌可直接产生有活性的干扰素

D.一次免疫产生干扰素后能使人终身具有相应的免疫功能

答案:A

解析:细胞受到病毒感染时,可激活干扰素基因,转录翻译形成干扰素,A项正确。干扰素可激活抗病毒蛋白基因,即间接控制抗病毒蛋白的合成,B项错误。大肠杆菌是原核生物,无内质网、高尔基体等结构,不能对干扰素进行加工,不能直接产生有活性的干扰素,C项错误。一次免疫产生干扰素后不能使人终身具有对病毒的免疫功能,因干扰素存在一段时间后会失去活性,D项错误。

5.下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是(　　)。

A.将乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛

B.将腺苷酸脱氨酶基因导入淋巴细胞后回输患者,起到较好的治疗效果

C.将胰岛素基因表达质粒导入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌

D.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组织培养获得花色变异植株

答案:B

解析:将腺苷酸脱氨酶基因导入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗,该患者只有淋巴细胞含有腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,故不能遗传给后代。

6.研究者将苏云金芽孢杆菌(Bt)的Cry1Ab基因导入水稻体细胞培育出抗螟虫的克螟稻,克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1∶1。下列有关叙述正确的是(　　)。

A.Cry1Ab基因虽已整合到克螟稻细胞的染色体上,但没有表达

B.获取Cry1Ab基因需使用限制酶和DNA连接酶

C.克螟稻和普通水稻仍然属于同一个物种

D.克螟稻降低了农药的使用量,害虫不会出现耐药性

答案:C

解析:克螟稻能抗螟虫,且克螟稻与普通水稻杂交,子代抗螟虫与不抗螟虫的比例为1∶1,说明Cry1Ab基因已整合到克螟稻细胞的染色体上并成功表达。获取Cry1Ab基因需使用限制酶,但不需要DNA连接酶。克螟稻和普通水稻能够杂交并产生可育后代,所以仍然属于同一个物种。基因突变是不定向的,因此害虫也可能会出现耐药性。

7.科学家将编辑基因的分子工具构建到靶向侵染心肌细胞的病毒中,通过尾部静脉注射到成年小鼠体内,成功编辑线粒体DNA。该研究给耳聋、癫痫、肌无力等线粒体遗传病患者带来了希望。下列说法错误的是(　　)。

A.线粒体基因的遗传遵循分离定律和自由组合定律

B.线粒体DNA的突变可能会导致能量代谢障碍

C.侵染心肌细胞的病毒在该研究中作为载体发挥作用

D.若该实验对象为雌鼠,则其后代线粒体DNA未被编辑

答案:A

解析:线粒体基因属于细胞质基因,不遵循分离定律和自由组合定律。

8.蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”,有着超强的抗张强度,可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器。下列有关乳腺生物反应器的说法,错误的是(　　)。

A.将蜘蛛的丝蛋白基因与羊的乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建成表达载体

B.将含有丝蛋白基因的表达载体导入动物乳腺细胞中即可获得乳腺生物反应器

C.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

D.转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因

答案:B

解析:该过程需要将蜘蛛的丝蛋白基因与羊的乳腺蛋白基因的启动子等结合在一起构建基因表达载体,再通过显微注射法导入受精卵中,才可获得乳腺生物反应器。与乳腺生物反应器(只能选雌性)相比,膀胱生物反应器不受性别等限制,受体来源更广泛。转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因,因为体细胞中含有药用蛋白基因。

9.(不定项选择题)利用基因工程手段将Myc和Ras两种癌基因导入小鼠体内,检测转基因小鼠的癌症发病率,结果如图3-4-2所示。进一步研究发现,乳腺和唾液腺的癌变率较高。下列说法正确的是(　　)。

图3-4-2

A.可用显微注射法将含有癌基因的载体导入小鼠体内

B.只要有Myc或Ras基因,细胞就会癌变

C.两种癌基因共同作用使细胞更易发生癌变

D.Myc和Ras基因的表达没有组织特异性　

答案:AC

解析:将带有目的基因的载体导入动物细胞通常用显微注射法。只导入Myc或Ras基因的小鼠癌症发病率远远低于同时导入两种癌基因的小鼠,说明两种癌基因共同作用使细胞更容易发生癌变。乳腺和唾液腺的癌变率高于其他部位,说明Myc和Ras基因在乳腺和唾液腺中较容易表达。

10.继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答下列问题。

(1)将带有人的生长激素基因的载体导入小鼠受体细胞,常用的方法是　　　　　　　　。 

(2)进行基因转移时,通常要将外源基因导入动物的　　　　　　　　中,原因是　　　　　　　　 　。 

(3)通常采用　　　　　　　　技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。 

(4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的　　　　　　细胞中特异性表达。 

答案:(1)显微注射法　(2)受精卵　受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中表达　(3)PCR　(4)膀胱上皮

11.图3-4-3表示利用基因工程培育抗虫棉的过程。请据图回答下列有关问题。

图3-4-3

(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程中,应用限制酶　　　切割质粒,用限制酶　　　切割抗虫基因。①过程在　　　　(填“体内”或“体外”)进行。 

(2)将通过②过程得到的大肠杆菌涂布在含有　　　　　　　的培养基上,能够生长说明已导入了普通质粒或重组质粒,反之,则说明没有导入。该培养基从功能方面属于　　　　培养基。 

(3)重组质粒导入大肠杆菌的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(4)经筛选分析得知该植株细胞中含有一个携带抗虫基因的DNA片段,因此可以把它看作是杂合体。理论上该转基因植株自交产生的F1中,具有抗虫特性的植株占总数的　　　　。 

(5)⑤过程所用技术称为植物组织培养,从遗传学角度来看,根本原因是根细胞具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)Ⅱ　Ⅰ(或Ⅰ和Ⅱ)　体外　(2)四环素　选择　(3)大量复制目的基因(抗虫基因)　(4)3/4　(5)该生物的一套完整遗传信息