第3章 第3节 基因工程的应用-【金版教程】2024-2025学年高中生物必修3 生物技术与工程 作业与测评word（人教版2019 单选版）

第3节　基因工程的应用 知识点一　基因工程在农牧业方面的应用 1．下列关于转基因植物的叙述，正确的是(　　) A．科学家可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗病和抗干旱能力 B．由于抗虫棉可以抵抗所有危害棉花植株的害虫，所以得到推广 C．科学家往往将必需氨基酸含量多的蛋白质的编码基因导入植物中，以提高农作物的营养价值 D．抗“病”转基因植物中的“病”特指病毒 答案　C 解析　可以利用一些调节细胞渗透压的基因来提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，但不能提高作物的抗病能力，A错误；抗虫棉主要是抗棉铃虫，不能抵抗所有的害虫，B错误；将必需氨基酸含量多的蛋白质的编码基因导入植物中，可以提高农作物的营养价值，C正确；抗“病”转基因植物中的“病”并非特指病毒，还包括细菌、真菌等，D错误。 2．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 答案　C 解析　能固氮的水稻新品种在生长发育过程中能避免氮肥过多使用，过量使用氮肥会引起水体富营养化而导致环境污染，C符合题意。 3．以下有关基因工程应用的说法不正确的是(　　) A．转基因抗病植株的培育可有效提高栽培作物的产量 B．用基因工程培育的抗虫植物也能抗病毒 C．转基因矮牵牛可以呈现出自然界没有的颜色变异 D．将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可培育出抗除草剂的作物品种 答案　B 解析　将某些抗病基因导入植物中，利用植物组织培养技术，可培育转基因抗病植物，可有效提高栽培作物的产量，A正确；基因工程培育的抗虫植物只能抗某种虫害，不能抗病毒，B错误；矮牵牛通过转入与植物花青素代谢有关的目的基因，可以使其呈现出自然界没有的颜色变异，C正确。 4．苏云金杆菌会合成Bt抗虫蛋白，在棉铃虫的碱性肠道环境中，Bt抗虫蛋白在特定酶的作用下产生毒性，导致棉铃虫死亡。我国科学家利用花粉管通道法成功培育出转Bt基因的抗虫棉。下列说法不正确的是(　　) A．可根据苏云金杆菌的DNA特定序列设计引物，用PCR技术扩增获得Bt基因 B．需要构建含Bt基因的基因表达载体，然后将基因表达载体导入棉花细胞 C．Bt基因可以整合到棉花染色体上，抗虫棉自交后代不会发生性状分离 D．Bt抗虫蛋白具有高度专一性，对害虫天敌、人畜均无毒性，在环境中易分解 答案　C 解析　苏云金杆菌会合成Bt抗虫蛋白，所以可以根据苏云金杆菌的DNA特定序列设计引物，用PCR技术扩增获得Bt基因，A正确；为了使Bt基因能够表达和发挥作用，需要构建基因表达载体，然后将基因表达载体导入棉花细胞，B正确；Bt基因可以整合到棉花染色体上，可能只有1条染色体上含有抗虫基因，因此该抗虫棉自交后代会发生性状分离，C错误；Bt抗虫蛋白在特定酶的作用下产生毒性，具有高度专一性，对害虫天敌、人畜均无毒性，其本质是蛋白质，所以在环境中易分解，D正确。 知识点二　基因工程在医药卫生领域的应用 5．下列是通过基因工程对生物体遗传物质进行改造的实例，其中子代不会遗传获得该性状的是(　　) A．将干扰素基因表达载体导入酵母菌，筛选获得的干扰素工程菌 B．将花青素代谢基因导入植物细胞，经组培获得花色变异植株 C．将抗凝血酶基因导入羊受精卵，培育出作乳腺生物反应器的奶羊 D．以修饰的腺病毒为载体，将治疗囊性纤维化病的正常基因导入患者肺组织中 答案　D 解析　将干扰素基因表达载体导入酵母菌，筛选获得的干扰素工程菌，由于遗传物质发生改变，子代能遗传获得该性状，A不符合题意；将花青素代谢基因导入植物细胞，最终获得花色变异植株，由于遗传物质发生改变，子代能遗传获得该性状，B不符合题意；将抗凝血酶基因导入羊受精卵，培育出作乳腺生物反应器的奶羊，这是基因工程在医药生产上的应用，该过程中受精卵中的遗传物质发生改变，故可以遗传给后代，C不符合题意；以修饰的腺病毒为载体，将治疗囊性纤维化病的正常基因导入患者肺组织中，由于导入的是体细胞，不能遗传给子代，故子代不会遗传获得该性状，D符合题意。 6．下列有关乳腺生物反应器的说法中，不正确的是(　　) A．利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品 B．构建的基因表达载体应该含有乳腺中特异表达的基因的启动子 C．分泌的乳汁中含有目的基因 D．乳腺生物反应器是将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的 答案　C 解析　利用转基因哺乳动物乳腺的分泌功能生产产品，获得高产量的外源蛋白质，A正确；表达载体含有乳腺中特异表达的基因的启动子才能保证目的基因只在乳腺细胞中表达，B正确；分泌的乳汁中含有目的基因控制合成的蛋白质，但不会含有目的基因，C错误；乳腺生物反应器是通过基因工程技术，将目的基因转入哺乳动物受精卵获得的，D正确。 7．转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列符合生产药用蛋白的是(　　) A．养殖转生长激素基因鲤鱼 B．从牛乳汁中获得人血清白蛋白 C．养殖转乳糖酶基因牛 D．养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔 答案　B 解析　外源生长激素基因的表达可以使转基因动物生长得更快，则养殖转生长激素基因鲤鱼能获得生长速率快的鲤鱼，不能获得药用蛋白，A不符合题意；基因工程可以利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质，如激素、白蛋白等，从牛乳汁中获得的人血清白蛋白，可用于失血性休克、脑水肿、流产、肾病等引起的白蛋白缺乏的治疗，B符合题意；养殖含转乳糖酶基因的转基因牛，只能使牛获得产生转乳糖酶的能力，不能获得药用蛋白，C不符合题意；养殖抗口蹄疫病毒的转基因兔，只能获得具有抗口蹄疫病毒能力的兔，不能获得药用蛋白，D不符合题意。 8．应用基因工程方法，可将酵母菌制成“工程菌”，用于生产乙肝疫苗，在制作“工程菌”时，应向酵母菌中导入(　　) A．乙肝病毒的表面抗原 B．抗乙肝病毒的抗体的基因 C．抗乙肝病毒的抗体 D．乙肝病毒的表面抗原基因 答案　D 解析　乙肝疫苗应该含有刺激机体产生免疫反应的乙肝病毒的相关抗原，所以利用基因工程生产乙肝疫苗时应向酵母菌中导入目的基因——乙肝病毒的表面抗原基因。 9．下列有关动物基因工程的说法，错误的是(　　) A．基因工程可实现基因在不同物种之间的转移 B．可以将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、酵母菌等的基因组中，通过工业发酵批量生产凝乳酶 C．利用基因工程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 D．用转基因动物作为器官移植的供体时，由于导入的是调节因子，而不是目的基因，所以无法抑制供体细胞抗原物质的合成 答案　D 解析　用转基因动物作为器官移植的供体时，向供体器官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，培育出不引起免疫排斥反应的转基因动物器官，D错误。 知识点三　基因工程在食品工业及其他方面的应用 10．下列物质属于基因工程菌在食品工业方面应用的是(　　) A．利用黑曲霉生产牛凝乳酶 B．利用乳腺生物反应器生产血清白蛋白 C．利用基因工程使牛的尿液中含有必需氨基酸 D．利用大肠杆菌生产干扰素 答案　A 解析　乳腺生物反应器生产血清白蛋白，没有利用基因工程菌也不属于食品工业方面的应用，B不符合题意；利用基因工程使牛的尿液中含有必需氨基酸，没有利用基因工程菌，C不符合题意；利用大肠杆菌生产干扰素，不是在食品工业方面的应用，D不符合题意。 11．基因工程自20世纪70年代兴起后，得到了飞速的发展，请回答下列与基因工程的应用相关的问题： (1)培育转基因抗逆新品种时最好将目的基因插入到植物细胞染色体的DNA上，理由是______________________________________。 (2)人类移植器官短缺是一个世界性的难题，目前科学家正试图利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以________________________，或设法除去____________，然后再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。 (3)通过基因工程生产乙肝疫苗的过程如图所示： 乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗 在①②过程中需使用的工具酶是____________________。使用酵母菌作为受体菌生产乙肝疫苗的效果更好，从细胞结构的角度分析，原因是_____________________________________ ___________________________________________________________。 答案　(1)使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达 (2)抑制抗原决定基因的表达　抗原决定基因 (3)限制酶和DNA连接酶　酵母菌是真核生物，具有内质网、高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理 12．人体中血清白蛋白可以运输脂肪酸、胆色素、氨基酸、类固醇激素、金属离子和许多治疗分子等，同时参与维持血浆正常的渗透压，在临床上应用广泛。但从人体中直接提取的血清白蛋白含量少，且易受污染，生物反应器可以解决此项难题。回答下列问题： (1)从人体获取的血清白蛋白基因可通过________技术进行扩增，扩增后的血清白蛋白基因与启动子、________和________等构建成基因表达载体。构建乳腺生物反应器时选用的是乳腺蛋白基因的启动子，其目的是_____________________________________________________ _____________________。 (2)科学家将构建好的基因表达载体通过________技术导入奶牛的受精卵中。受精卵继续培养至胚胎。当胚胎发育至________阶段，取其____________做DNA分析来进行性别鉴定，筛选出发育状态良好的________(填“雌”或“雄”)性胚胎进行移植，使其生长发育成转基因动物，将来可从牛奶中提取得到大量的人血清白蛋白。 (3)有人提议将乳腺蛋白基因的启动子换成uroplakinⅡ基因的启动子(高效促进目的蛋白在膀胱特异性表达及分泌)，可增加血清白蛋白的产量。请分析利用膀胱反应器比乳腺反应器产量高的原因：_____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 答案　(1)PCR　终止子　标记基因　使目的基因在动物体内的乳腺细胞中表达，从而在乳汁中获取所需产品 (2)显微注射　囊胚　滋养层细胞　雌 (3)雌性牛只有在哺乳期才能分泌乳汁，而尿液不会受到性别和发育期的影响，尿液的分泌总量要比乳汁的分泌量大 5 学科网（北京）股份有限公司 $$