课时作业15 基因工程的应用（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学选择性必修第三册（人教版2024）

课时作业(十五)　基因工程的应用 题组一　基因工程在农牧业方面的应用 1．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种，这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能大大减轻菜青虫对油菜的危害，提高油菜产量，减少农药使用。根据以上信息，下列叙述正确的是(　　) A．Bt基因的化学成分是蛋白质 B．Bt基因中有菜青虫的遗传物质 C．转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因 D．转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物 答案　C 解析　基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此Bt基因的化学成分是核酸而不是蛋白质，A项错误；由题干信息“将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中，培育出转基因抗虫的油菜品种”可知Bt基因不是来源于菜青虫，因此不含有菜青虫的遗传物质，B项错误；转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因，Bt基因能控制杀虫蛋白的合成，C项正确；转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白属于有机物，D项错误。 2．科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系，下列相关叙述错误的是(　　) A．可通过农杆菌转化法将重组质粒导入受体细胞 B．含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株 C．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性 D．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目的基因 答案　D 解析　棉花是双子叶植物，可通过农杆菌转化法将重组质粒导入棉花受体细胞，A项正确；植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状，含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得耐盐的植株，B项正确；棉花植株是否耐盐，主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活，因此，可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性，C项正确；利用PCR技术获得大量目的基因时，需要提供DNA的模板和相应引物，设计引物需要一段已知目的基因的核苷酸序列，D项错误。 3．番茄营养丰富，是人们喜爱的蔬菜。普通番茄细胞中含有多聚半乳糖醛酸酶的控制基因，控制细胞产生多聚半乳糖醛酸酶，该酶能破坏细胞壁，使番茄软化，不耐贮藏。科学家通过基因工程将一种抗多聚半乳糖醛酸酶的基因导入番茄细胞，获得了抗软化番茄。下列关于培育抗软化番茄的叙述，错误的是(　　) A．常用质粒作载体 B．受体细胞是番茄细胞 C．目的基因为多聚半乳糖醛酸酶基因 D．目的基因的表达延缓了细胞的软化 答案　C 解析　抗软化番茄的培育常用质粒作为载体，将目的基因(抗多聚半乳糖醛酸酶基因)与质粒结合形成重组DNA分子，利用含重组DNA分子的土壤农杆菌去侵染普通番茄，使目的基因插入普通番茄细胞的染色体DNA上，从而延缓细胞的软化，C项错误，A、B、D项正确。 题组二　基因工程在医药卫生领域及食品工业方面的应用 4．下列不属于基因工程在医药卫生领域的应用的是(　　) A．从酵母菌体内获取的干扰素 B．将肠乳糖酶基因导入奶牛，获得乳糖含量低的牛奶 C．从大肠杆菌体内获取的白细胞介素 D．从大肠杆菌体内获取的胰岛素 答案　B 解析　将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使其乳汁中的乳糖含量大大降低，是基因工程在农牧业方面的应用，不属于基因工程在医药卫生领域的应用，B项符合题意。 5．科研人员运用基因工程技术让奶牛的乳腺合成并分泌人的血清白蛋白。下列相关叙述错误的是(　　) A．该技术导致转基因奶牛发生了定向变异 B．该过程所需要的目的基因可以通过逆转录获得 C．该过程需把人血清白蛋白的启动子与载体连接构建基因表达载体 D．胚胎移植前需要对含有人血清白蛋白基因的早期胚胎进行性别鉴定 答案　C 解析　题述基因工程技术使生物发生了定向变异，A项正确；目的基因可以通过逆转录获得，B项正确；该过程需用乳腺中特异性表达的基因的启动子，而不能用人血清白蛋白基因的启动子，C项错误；因为只有雌性能分泌乳汁，故胚胎移植前需要对含有人血清白蛋白基因的早期胚胎进行性别鉴定，D项正确。 6．基因工程应用广泛，成果丰硕。下列不属于基因工程应用的是(　　) A．培育青霉菌并从中提取青霉素 B．利用乳腺生物反应器生产药物 C．制造一种能降解石油的“超级细菌” D．制造一种能产生干扰素的基因工程菌 答案　A 解析　从青霉菌中提取青霉素，没有采用基因工程技术，不属于基因工程应用。 7．某医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量提高了30多倍。以下与此有关的叙述，正确的是(　　) A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物 B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C．只在转基因牛乳汁中才能获取人白蛋白，是因为人白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的 D．转基因牛的肌肉细胞中也有人白蛋白基因，但不发生转录、翻译，故不能合成人白蛋白 答案　D 解析　体细胞中出现新基因也有可能是由基因突变导致的，A项错误；“提高基因表达水平”是指增强白蛋白基因的表达能力，使牛乳汁中有更多的人白蛋白，B项错误；“转基因动物”一般用到的受体细胞是受精卵，由其发育成的个体几乎所有细胞中都有相同的外源基因，C项错误；转基因牛的白蛋白基因也是选择性表达的，在肌肉细胞中不能表达，D项正确。 8．动物基因工程前景广阔，最令人兴奋的是利用基因工程技术使哺乳动物成为乳腺生物反应器，以生产所需要的药品，如转基因动物生产人的生长激素。科学家培养转基因动物成为乳腺生物反应器时(　　) A．仅仅利用了基因工程技术 B．不需要乳腺蛋白基因的启动子 C．利用基因枪法将含有人的生长激素基因的表达载体导入动物受精卵中 D．需要进入泌乳期才能批量生产药物 答案　D 解析　科学家培养转基因动物时除涉及基因工程外，还涉及其他现代生物技术，如胚胎移植等，A项错误；构建重组质粒需要将人的生长激素基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，B项错误；将重组质粒导入动物受精卵，常通过显微注射法导入哺乳动物的受精卵，然后将受精卵送入母体内使其生长发育成转基因动物，C项错误；由于转入的目的基因在乳腺中可以高效表达，利用乳腺可以分泌蛋白的特性(人的生长激素属于分泌蛋白)，所以在进入泌乳期能大量产生人的生长激素，D项正确。 9．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等。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．将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺中特异性表达的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．将基因表达载体导入受精卵前，应对受精卵的性别进行筛选 D．转基因动物产生的生殖细胞中可能含有药用蛋白基因 答案　B 解析　培育转基因蜘蛛羊作为乳腺生物反应器，需要将蜘蛛丝蛋白基因与乳腺中特异性表达的基因的启动子等结合在一起构建成表达载体，再通过显微注射将其导入受精卵中，A项正确、B项错误；乳腺生物反应器是从雌性的乳汁中获取药物，基因表达载体应导入性别为雌性的受精卵中，C项正确；转基因动物产生的生殖细胞可能含有药用蛋白基因，因为受精卵增殖分化而形成的原始生殖细胞中含有药用蛋白基因，D项正确。 10．乳腺生物反应器是一项利用转基因动物的乳腺代替传统的生物发酵，大规模生产可供治疗人类疾病或用于保健的活性蛋白质的现代生物技术。目前科学家已在牛和羊等动物的乳腺生物反应器中表达出了抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等重要药品，大致过程如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A．通过③形成的重组质粒只具有人的药用蛋白基因、终止子和标记基因 B．④通常采用显微注射技术 C．在转基因母牛的乳腺细胞中，人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可以从乳汁中提取药物 D．该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取 答案　A 解析　要让药用蛋白基因在牛乳腺细胞内表达并分泌含药物的乳汁，重组质粒上还必须具有牛乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件，A项错误；转基因动物通常利用的受体细胞是受精卵，采用显微注射技术，将目的基因转入受精卵中，B项正确；在转基因母牛的乳腺细胞中人的药用蛋白基因才会得以表达，因此可从乳汁中提取药物，C项正确；该技术生产药物的优点是产量高、质量好、易提取，D项正确。 11．(教材P92“拓展应用”)除草剂的有效成分草甘膦能够专一地抑制EPSP合酶的活性，从而使植物体内多种代谢途径受到影响而导致植物死亡。草甘膦没有选择性，它在除掉杂草的同时也会使作物受损。解决这个问题的方法之一就是培育抗草甘膦的作物。 (1)下面是探究“转入外源EPSP合酶基因能否使矮牵牛抗草甘膦”的流程，请补充完整。 ①用____________________等处理含有目的基因的DNA片段和Ti质粒，构建重组Ti质粒； ②将重组Ti质粒转入农杆菌中； ③利用含有重组Ti质粒的农杆菌侵染______细胞，再通过培育得到转基因植株； ④用草甘膦同时喷洒转基因植株和对照组植株。 结果：对照组植株死亡，转基因植株存活，但也受到了影响。 结论：___________________________________________________。 (2)请思考并回答下列问题。 ①在该实验中，对照组是怎样设计的？ ________________________________________________________ ②如果增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，转基因矮牵牛对草甘膦的抗性是否会增强？请你给出进一步探究的思路。 ______________________________________________________________ 答案　(1)①限制酶和DNA连接酶　③矮牵牛　④转基因矮牵牛对草甘膦具有一定的抗性　(2)①对照组为非转基因矮牵牛　②理论上增加转入的外源EPSP合酶基因的数量，矮牵牛体内EPSP合酶的表达水平会升高，它对草甘膦的抗性会增强。探究思路：将不同拷贝数的EPSP合酶基因分别转入矮牵牛细胞中，培育转基因植株，比较它们对草甘膦抗性的差异(合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $$