第3章 第3节 基因工程的应用（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程（人教版）

第3节　基因工程的应用 基础过关练 题组　基因工程的应用 1.(易错题)(2025河南商丘期中)基因工程自20世纪70年代兴起后,在农牧业、医药卫生和食品工业等方面得到了飞速的发展。下列关于基因工程应用的叙述,正确的是(　　) A.喷施除草剂后,杂草被杀死而抗除草剂玉米不会受到损伤 B.将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,可增加乳汁中乳糖含量 C.作为乳腺生物反应器的动物体内只有乳腺细胞含目的基因 D.将牛凝乳酶导入黑曲霉中,再通过工业发酵可生产凝乳酶 2.(2025北京八一学校期中)采用基因工程技术培育转基因羊作为乳腺生物反应器,使其能合成人凝血因子且只存在于乳汁中。下列有关叙述不正确的是(　　) A.该过程中将目的基因导入受体细胞常用的方法是显微注射法 B.该转基因羊产生的生殖细胞中不可能会含有人凝血因子基因 C.制备动物乳腺生物反应器时,需将目标产物的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控组件重组在一起 D.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 3.在基因工程中,为防止转基因花粉的传播导致基因污染,采取的下列措施中不合理的是(　　) A.将外源目的基因导入植物的叶绿体基因组中 B.培育雄性不育的作物品种作为目的基因的受体 C.提前或延迟转基因作物种植时间,以避开周围作物的花期 D.转基因作物的种植区域周围种植大量杂草,以吸收转基因花粉 4.(2025四川成都模拟)供体来源不足是目前器官移植最大的问题。基因工程为器官移植提供了新的思路,如果能在猪的基因组中导入调控基因表达的DNA序列,抑制其抗原决定基因的表达,就可以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。下列关于转基因克隆猪器官的叙述,错误的是(　　) A.选用猪做克隆器官供体是因为其内脏构造、大小与血管分布和人的类似,且猪体内可导致人类疾病的病毒少 B.该操作的核心步骤是基因表达载体的构建,需要用到限制酶、DNA连接酶两种工具酶 C.调控基因表达的DNA序列导入的受体细胞取决于需要的器官类型,若需要移植肝脏,则受体细胞为肝细胞 D.若要检测目的基因是否导入受体细胞,可以利用PCR等技术进行检测 5.研究人员将来自病毒的基因嵌入埃希氏杆菌的DNA中,通常该病毒基因会合成一种叫cl的蛋白,但当细菌生活在含有脱水四环素的环境中时,该病毒基因合成Cro蛋白。下列叙述正确的是(　　) A.细菌提供合成cl蛋白和Cro蛋白所需的原料、能量、模板等 B.cl蛋白和Cro蛋白在核糖体上合成,在内质网和高尔基体中加工 C.合成这两种蛋白质所需的能量由细胞质基质和线粒体通过呼吸作用产生 D.通过检测该转基因细菌的蛋白质类型可监测环境中脱水四环素的存在 能力提升练 题组　基因工程的应用 1.(2025山东枣庄期中,)“黑寡妇”蜘蛛吐出的丝强过钢丝,用其吐出的丝织成的布比制造防弹背心所用纤维的强度高很多。科学家把“黑寡妇”蜘蛛体内蜘蛛丝蛋白基因,导入山羊细胞内,培育出转基因“蜘蛛羊”乳腺生物反应器,获得了坚韧程度极强的蜘蛛丝蛋白,取名为“生物钢”,操作过程如下。下列说法错误的是(　　) A.要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异表达的基因的启动子 B.构建蜘蛛丝蛋白基因的表达载体时,切割载体和目的基因的限制酶可以不同 C.“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”会造成环境污染 D.乳腺生物反应器具有产量高、成本低、产品质量好和易提取等优点 2.(2025北京八一中学期中)油菜是我国的重要油料作物,其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种,其抗性机理如下图所示,相关叙述正确的是(　　) A.将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后,侵染油菜获得转基因植株 B.核盘菌侵染转基因油菜后,启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染 C.未受到核盘菌侵染时,油菜细胞不能合成转录因子B,不启动防御基因表达 D.转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子,能够精确调控防御基因的表达 3.(2025吉林长春东北师大附中期中)新城疫病毒可以引起家禽急性败血性传染病,我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN基因,使其在水稻胚乳特异表达,制备获得r2HN疫苗,并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题。 (1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图,其中GtP为启动子,若使r2HN基因仅在水稻胚乳表达,GtP应为　　　　　　　　　　　　　。Nos为终止子,其作用为　　　　　　。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点,因此,可选择限制酶　　　　　　　　对r2HN基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建。  注:KpnⅠ、HindⅢ、SacⅠ和EcoRⅠ标注的位点为各限制酶的识别位点。 (2)利用　　　　　　法将r2HN基因导入水稻愈伤组织细胞,在实验操作中,需将r2HN基因插入　　　　　　　中。  (3)为检测r2HN基因的表达情况,可通过PCR技术检测　　　　　　　　　,通过　　　　　　　技术检测是否翻译出r2HN蛋白。  (4)获得转基因植株后,通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后,r2HN纯合体植株的占比为　　　　。  (5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是　　　　。  A.生产成本低 B.种子蛋白易纯化 C.水稻自花传粉不易发生基因污染缺失的受体菌。 答案与分层梯度式解析 第3节　基因工程的应用 基础过关练 1.A 2.B 3.D 4.C 5.D 1.A　肠乳糖酶基因编码的乳糖酶可降解乳糖,降低乳汁中乳糖含量,B错误;目的基因导入作为乳腺生物反应器的动物受精卵(受体细胞)中,因此作为乳腺生物反应器的动物体内所有体细胞都含有目的基因,但是只有乳腺细胞才能表达目的基因(易错点),C错误;将编码牛凝乳酶的基因导入黑曲霉中,再通过工业发酵可生产凝乳酶,D错误。 2.B　培育转基因动物时一般选受精卵作受体细胞,含人凝血因子基因的羊受精卵发育形成的转基因羊中,所有的体细胞中均含有人凝血因子基因,转基因羊减数分裂形成生殖细胞时,同源染色体分离,该转基因羊产生的生殖细胞中可能会含有人凝血因子基因,B错误;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,D正确。 3.D　叶绿体基因组通过细胞质遗传,将外源目的基因导入植物的叶绿体基因组中,外源基因不能通过花粉传播,A合理;雄性不育个体不会产生可育花粉,可避免转基因花粉传播,B合理;避开周围作物的花期,可使转基因作物的花粉无法传播到周围作物上,减少基因污染,C合理;转基因作物的种植区域周围种植大量杂草,杂草无法有效吸收转基因花粉,而且杂草可能会和转基因作物杂交,导致基因扩散,不能防止基因污染,D不合理。 4.C　猪的内脏构造、大小、血管分布与人的极为相似,而且猪体内可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物,A正确。在构建基因表达载体时,首先会用一定的限制酶切割载体和含有目的基因的DNA片段;再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处,B正确。将目的基因导入动物细胞,受体细胞一般是受精卵,肝细胞分化程度高,无法发育为完整的肝脏,不能选择肝细胞作为受体细胞,C错误。可以通过PCR等技术检测受体细胞DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA,D正确。 5.D　 关键信息 选项判断 题干信息:该病毒基因可合成cl蛋白、Cro蛋白 细菌提供合成cl蛋白和Cro蛋白所需的原料(氨基酸)、能量等,而模板由该病毒提供,A错误 细菌属于原核生物,没有内质网、高尔基体、线粒体等复杂的细胞器 cl蛋白和Cro蛋白在核糖体上合成后,没有内质网和高尔基体的加工,B错误;合成这两种蛋白质所需能量由细胞质基质通过细胞呼吸产生,C错误 题干信息:该病毒基因在正常环境和在含脱水四环素环境中合成的蛋白质类型不同 通过检测该转基因细菌的蛋白质类型可监测环境中脱水四环素的存在,D正确 能力提升练 1.C　启动子具有特异性,在构建基因表达载体时,要在蜘蛛丝蛋白基因序列上游加上能在乳腺中特异表达的基因的启动子,A正确;构建基因表达载体时,切割载体和目的基因的限制酶可以不同,只要切割后产生的末端(如黏性末端)能互补配对即可,B正确;“蜘蛛羊”乳腺生物反应器生产的“生物钢”(蜘蛛丝蛋白)可以被生物降解,不会造成环境污染,C错误;乳腺生物反应器通过乳汁获取产物,具有产量高、成本低、产品质量好、易提取等优点,D正确。 2.D　将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后,侵染油菜,之后还需要对防御基因进行检测和鉴定,获得转基因植株,A错误;题图中,核盘菌侵染转基因油菜后,启动防御基因转录出小干扰RNA(而非表达出蛋白质)抵御核盘菌侵染,B错误;未受到核盘菌侵染时,油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B,导致防御基因不能表达,C错误;转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活防御基因的表达,属于诱导型启动子,能够精确调控防御基因的表达,D正确。 拓展延伸 启动子的类型 　　根据作用方式及功能可将启动子分为3类:组成型启动子、诱导型启动子和组织特异型启动子。组成型启动子驱动基因在所有细胞、组织和器官中持续表达;组织特异型启动子调控基因只在某些特定的部位表达;诱导型启动子通常在光、盐等信号作用下,使目的基因的转录水平有所提高。 3.答案　(1)胚乳特异表达基因的启动子　终止转录　HindⅢ和EcoRⅠ　(2)农杆菌转化　Ti质粒的T-DNA　(3)r2HN基因是否转录出mRNA　抗原—抗体杂交　(4)1/4　(5)ABC 解析　(1)“r2HN仅在水稻胚乳细胞中表达”→选用“胚乳特异表达基因的启动子”;终止子可以终止转录。 (3)检测“表达情况(包括转录和翻译)”→PCR技术可检测r2HN基因是否转录出mRNA,抗原—抗体杂交技术检测是否翻译出r2HN蛋白。(4)“单一位点插入目的基因”的植株相当于杂合子,杂合子自交,后代含有r2HN基因的纯合子占比为1/4。 7 学科网（北京）股份有限公司 $