2019高中生物 第4章 基因工程 4.3 基因工程的应用及产业化前景练习 北师大版选修3.doc

1第第 3 3 节节 基因工程的应用及产业化前景基因工程的应用及产业化前景 课时过关·能力提升 一、基础巩固 1.近几年我国植物基因工程的研究和进展十分迅速。下列各项不属于植物基因工程的研究成果的 是( ) A.转基因抗病毒土豆 B.抗除草剂大豆 C.富含赖氨酸的玉米 D.生物反应器生产生长激素 解析:植物基因工程主要应用有:利用转基因技术提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、 抗干旱和抗盐碱等);利用转基因技术改良农作物的品质等。利用乳腺生物反应器生产生长激素属 于动物基因工程的研究成果。 答案:D 2.下列关于基因工程应用的叙述,错误的是( ) A.基因治疗需要将正常基因导入有基因缺陷的细胞 B.基因诊断的基本原理是 DNA 分子杂交 C.一种基因探针只能检测水体中的一种病毒 D.原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传改良 解析: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。基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的 DNA 分子作探针,利用 DNA 分子杂交原理,鉴 定被检测标本上的遗传信息,达到检测疾病或水体中病毒的目的,因此一种基因探针只能检测与其 相对应的遗传信息。不同生物共用一套遗传密码,且不同生物的 DNA 的基本组成单位和空间结构相 同,所以原核生物的基因也能用来进行真核生物的遗传改良。 答案:D 3.要从根本上治疗白化病须采用( ) A.基因治疗 B.医学手术 C.射线照射 D.一般药物 解析:白化病为遗传病,患者体内缺少合成黑色素的基因,要从根本上彻底治愈,只有将合成黑色素 的基因导入白化病患者体内,并使其正常表达。 答案:A 4. 下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( ) A.在大肠杆菌体内获取的白细胞介素 B.在酵母菌体内获得的干扰素 C.在青霉菌内获取的青霉素 D.在大肠杆菌体内获取的胰岛素 解析:青霉菌产生青霉素是青霉菌正常基因的正常表达,故青霉素不属于基因工程药物。 答案:C 二、能力提升 5.干扰素是治疗癌症的重要药物,以前必须从血液中提取,每升人血中只能提取 0.5 g,所以价格 昂贵。现在的生物制品公司已经能够运用下图所示的方法生产干扰素。从上图可以看出,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2D.器官移植 解析:从该生物公司生产干扰素的方法可以看出,该公司运用的是转基因技术,即从人的淋巴细胞中 获取控制合成干扰素的基因后,借助细菌质粒,将人干扰素基因转移到酵母菌体内,使人干扰素基因 在酵母细胞中表达。 答案: B 6.1976 年,美国的 H.Boyer 教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内,并获得 表达,这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内( ) A.能进行 DNA 的复制 B.能进行转录 C.能合成人的生长激素 D.能合成人的生长抑制素释放因子 解析:基因的表达即合成相应的基因产物,人的生长抑制素释放因子的基因表达就是合成人的生长 抑制素释放因子。 答案:D 7.若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种,其在环保上的重要意义是( ) A.减少氮肥的使用量,降低生产成本 B.减少氮肥的使用量,节约能源 C.避免氮肥过多引起环境污染 D.改良土壤结构 解析:把固氮基因导入水稻细胞中培育水稻新品种,主要目的是减少氮肥的使用量,节约能源,减少 环境污染。在环保上的重要意义是减少了环境污染。 答案:C 8.(2015 全国高考理综)HIV 属于逆(反)转录病毒,是艾滋病的病原体。回答下列问题。 (1)用基因工程方法制备 HIV 的某蛋白(目的蛋白)时,可先提取 HIV 中的 ,以 其作为模板,在 的作用下合成 ,获得控制合成该 目的蛋白的基因,构建重组表达载体,随后导入受体细胞。 (2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白,该蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生的可与此蛋白结 合的相应分泌蛋白是 ,该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的 HIV,检测的原理是 。 (3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见,但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本 原因是 HIV 主要感染和破坏了患者的部分 细胞,降低了患者免疫系统的防卫功能。(4)人的免疫系统有 癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷, 易发生恶性肿瘤。 解析:(1)HIV 属于反转录病毒,用基因工程方法制备 HIV 的某蛋白时,可先提取 HIV 中的 RNA,以其 为模板在反转录酶的作用下合成 DNA(cDNA),获得控制合成该目的蛋白的基因,构建重组表达载体, 随后导入受体细胞。(2)将目的蛋白作为抗原注入机体后,刺激机体产生抗体,根据抗原抗体特异性 结合的原理,利用该抗体可检测受试者血清中的 HIV。(3)HIV 主要攻击人体的 T 淋巴细胞,使机体 的免疫功能降低,导致其他病原体乘虚而入。(4)人的免疫系统能随时监测并清除体内已经衰老或 因其他因素而被破坏的细胞及癌变的细胞。艾滋病患者由于免疫功能缺陷,易发生恶性肿瘤。 答案:(1)RNA 反转录酶 cDNA(或 DNA) (2)抗体 抗原抗体特异性结合 (3)T(或 T 淋巴) (4)监控和清除 三、综合应用 9.Rag2基因缺失小鼠不能产生成熟的淋巴细胞。科研人员利用胚胎干细胞(ES 细胞)对Rag2基因缺 失小鼠进行基因治疗。其技术流程如下图。3(1)步骤中,在核移植前应去除卵母细胞的 。 (2)步骤中,重组胚胎培养到 期时,可从其内细胞团分离出 ES 细胞。 (3)步骤中,需要构建含有Rag2基因的表达载体。可以根据Rag2基因的 设 计引物,利用 PCR 技术扩增Rag2基因片段。用Hind和Pst限制性内切酶分别在片段两侧进行酶 切获得Rag2基因片段。为将该片段直接连接到表达载体,所选择的表达载体上应具有 酶的酶切位点。 (4)为检测Rag2基因的表达情况,可提取治疗后小鼠骨髓细胞的 ,用抗Rag2蛋白 的抗体进行杂交实验。 解析:(1)细胞核移植是将体细胞核移入去核的卵母细胞中,因此在核移植前应去除卵母细胞的细胞 核。 (2)ES 细胞来自早期胚胎或原始性腺,图示 ES 细胞的来源为囊胚中的内细胞团。 (3)引物的设计,要考虑目的基因的核苷酸序列。目的基因是用Hind 和Pst 限制性内切 酶切割获得的,为了将目的基因直接连接到表达载体上,表达载体上也应具有Hind 和Pst 酶 的酶切位点。 (4)检测目的基因的表达情况,可对受体细胞中的蛋白质进行抗原抗体杂交实验。 答案:(1)细胞核 (2)囊胚 (3)核苷酸序列 Hind和Pst (4)蛋白质