课时跟踪检测(15) 基因工程的应用价值-【新课程学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程配套练习word（苏教版）

课时跟踪检测(十五)　基因工程的应用价值 一、选择题 1.(2025·苏州月考)基因工程应用广泛,成果丰硕。下列成果属于基因工程应用的是 (　　) A.腺病毒载体重组流感病毒疫苗的制备 B.白菜与甘蓝体细胞杂交得到白菜—甘蓝 C.人工诱变获得高产青霉素的青霉菌株 D.用单个细胞培养出可供移植的皮肤 2.(2025·淮安期中)科学家构建了含有大洋鳕鱼抗冻蛋白基因启动子和大鳞鲑鱼生长激素基因的表达载体,并将其导入了大西洋鲑的细胞中,获得了生长速度加快的转基因大西洋鲑。下列相关叙述正确的是 (　　) A.转基因大西洋鲑体内抗冻蛋白明显增加 B.构建基因表达载体需要限制酶和DNA聚合酶 C.大鳞鲑鱼生长激素基因不能通过PCR技术扩增获得 D.转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致其生长速度加快 3.下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述,不正确的是 (　　) A.器官短缺和免疫排斥是目前制约人体器官移植的两大难题 B.猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似 C.灵长类动物体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒少于猪 D.无论以哪种动物作为供体,都需要在其基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因 4.世界上已报道了多种生产转基因动物的方法,可以稳定生产转基因动物的方法有核显微注射法(将外源基因注射到细胞核内,然后进行胚胎移植)、精子介导法(将精子作适当处理后,使其携带外源基因,而后用携带外源基因的精子对母畜进行人工授精)等。下列有关说法错误的是 (　　) A.采用核显微注射法向某受精卵导入外源基因,则受精卵发育成的动物体细胞一般都含有该外源基因 B.采用精子介导法时,可不需要再进行胚胎移植,较为便捷 C.核显微注射法生产转基因动物使用的原理有基因重组 D.核显微注射法的受体细胞必须是受精卵细胞 5.(2025·徐州月考)为研究拟南芥的AtCIPK基因对烟草抗旱能力的影响,科研人员将该基因转入烟草得到甲、乙、丙三个转基因品种,变量处理后的第7天检测AtCIPK基因和抗干旱基因NtLE5的表达量,结果如下表所示。下列分析错误的是 (　　) 品种 AtCIPK基因 相对表达量 NtLE5基因的表达量 0天 7天 甲 5.31 1.01 1.81 乙 5.52 1.05 1.83 丙 7.05 1.26 3.08 丁 0 0.98 0.95 A.丁组与其他实验组在变量处理前都需要提供适宜光照和进行干旱处理 B.基因表达量的分析过程中存在U—A碱基配对 C.除了检测基因的表达量,还需进行个体水平的检测 D.AtCIPK基因的表达产物可能促进NtLE5基因的表达,从而提高植物对干旱的适应性 6.(2025·镇江质检)如图表示应用基因工程技术生产干扰素的三条途径,下列叙述错误的是 (　　) A.途径甲中,过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组 B.途径乙中,过程Ⅱ最常采用的方法是农杆菌转化法,也可将受体细胞B培养到愈伤组织阶段,实现细胞产物的工厂化生产 C.途径丙中,过程Ⅱ可用PEG溶液处理大肠杆菌以制备感受态细胞 D.途径丙用基因工程的方法,获得使外源基因高效率表达的菌类细胞株系,来大量生产干扰素,这样的菌类细胞株系称为基因工程菌 7.[多选]人凝血因子Ⅷ对缺乏人凝血因子所致的凝血机能障碍具有纠正作用,主要用于防治甲型血友病和获得性凝血因子Ⅷ缺乏而致的出血症状及这类病人的手术出血治疗。下图为用山羊乳腺生物反应器生产人凝血因子Ⅷ的流程图。相关叙述正确的是 (　　) A.①过程常采用PCR技术,需要解旋酶、DNA聚合酶等才能实现扩增 B.人凝血因子Ⅷ基因需与乳腺蛋白基因启动子结合后,再导入受体细胞 C.③过程通过电脉冲方法形成的重组胚胎需发育至原肠胚方可移植 D.重组胚胎移植前要检查胚胎质量,移植后对受体母羊进行妊娠检查 8.[多选]人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。下图为乙肝病毒基因工程疫苗的生产和使用过程,质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。下列相关说法正确的是 (　　) A.过程①最好的限制酶选择方案是BamHⅠ和EcoRⅠ B.为了使重组质粒中目的基因正常表达,还需要插入启动子和终止子等 C.筛选含重组质粒的大肠杆菌,应在培养基中加入X-gal和青霉素 D.基因工程疫苗比血源性疫苗更安全,但仍可能出现病毒增殖和感染 二、非选择题 9.糖尿病是一种常见病,胰岛素可治疗糖尿病。如图表示运用基因工程技术生产胰岛素的几条途径。据图回答下列问题: (1)科研人员用显微注射技术将重组质粒转移到受体细胞A中,细胞A应该是　　　　　。  (2)科研人员用DNA分子杂交技术检测胰岛素基因是否整合到转基因羊的DNA上,使用荧光标记的目的基因做探针与羊基因组的DNA杂交,如果显示出　　　　　,则表明胰岛素基因已插入染色体DNA中。  (3)受体细胞B应该是莴苣体细胞,过程②常用的方法是　　　　　　　　。  (4)若该转基因“胰岛素羊”乳汁中检测到胰岛素,该胰岛素与转基因“胰岛素细菌”产生的胰岛素相比,不同之处是后者产生的胰岛素无生物活性。其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　v。  10(2025·南京检测)口服α-干扰素在慢性乙肝、丙肝及部分肿瘤的治疗中有一定疗效。图1为科研人员制备能合成干扰素的人参愈伤组织细胞的流程。请回答下列问题: (1)由于DNA复制时,子链只能由5'端向3'端方向延伸,故可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取　　　　　　　　作为引物。  (2)图1步骤②用到的农杆菌Ti质粒的功能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。图示过程涉及的生物工程包括基因工程和　　　　　　　　　　　　。  (3)如果将干扰素基因导入哺乳动物的受精卵,早期胚胎培养至　　　　　　　　　　　阶段,然后进行胚胎移植,可从转基因动物分泌的乳汁中获得干扰素,人们把这种转基因动物称为　　　　　　　　　　　　　。  11.转基因小鼠的过表达模型和基因敲除模型在人类疾病机理与治疗研究领域得到了广泛应用。研究表明,阿尔茨海默病(AD)发病与淀粉样前体蛋白(APP)基因突变等有关。请回答下列问题: (1)通过　　　　　技术将APP基因导入小鼠受精卵中,即可获得APP基因过表达的转基因小鼠模型。  (2)sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段,我们可利用　　　　　　　为模板设计sgRNA,再利用该sgRNA引导限制酶　　　　　　　　　　,从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。  (3)能否用抗原—抗体杂交的方法证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠?　　　　(填“能”或“不能”)。请说明理由:　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)经研究得知,某DNA存在一个能控制转录过程的特殊区段,科学家通过PCR技术获得了大量该区段,该技术操作流程的三个重要步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植,但小型猪器官表面的某些抗原决定蛋白仍可引起免疫排斥。科学家试图利用基因工程对小型猪的器官进行改造,在改造中导入小型猪基因组中的一些调节因子属于基因工程中的　　　　　　,作用是抑制　　　　　　　的表达。  12.(2024·河北高考)新城疫病毒可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,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1所示。其中GtP为启动子,若使r2HN仅在水稻胚乳表达,GtP应为　　　　　　　　　　　启动子。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　　　　和　　　　对r2HN基因与载体进行酶切,用于表达载体的构建。  (2)利用　　　　方法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN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。  (3)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　　　　　。选择纯合体进行后续研究的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)制备r2HN疫苗后,为研究其免疫效果,对实验组鸡进行接种,对照组注射疫苗溶剂。检测两组鸡体内抗新城疫病毒抗体水平和特异应答的CD8+T细胞(细胞毒性T细胞)水平,结果如图2所示。据此分析,获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的　　　　免疫和　　　　免疫。  (5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是　　　　　　　　　　　(答出两点即可)。  课时跟踪检测(十五) 1．选A　腺病毒载体重组流感病毒疫苗的制备，属于基因工程的应用，A符合题意；白菜与甘蓝体细胞杂交得到白菜—甘蓝，属于细胞工程的应用，B不符合题意；人工诱变获得高产青霉素的青霉菌株，属于诱变育种，不属于基因工程的应用，C不符合题意；用单个细胞培养出可供移植的皮肤，属于细胞工程的应用，D不符合题意。 2．选D　转基因大西洋鲑体内没有导入抗冻蛋白基因，只是导入了抗冻蛋白基因的启动子，故其体内抗冻蛋白不会明显增加，A错误；构建基因表达载体需要限制酶和DNA连接酶，B错误；大鳞鲑鱼生长激素基因能通过PCR技术扩增获得，C错误；转基因大西洋鲑生长激素含量增加导致其生长速度加快，D正确。 3．选C　人体移植器官短缺是一个世界性难题，要实现器官移植，免疫排斥也是面临的难题之一，A正确；由于猪的内脏构造、大小和血管分布与人极为相似，所以人类将解决器官短缺问题的目光集中在小型猪的身上，B正确；猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物，C错误；无论哪种动物作为供体，都需要将器官供体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，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆器官，D正确。 4．选D　采用核显微注射法向某受精卵导入外源基因，则受精卵通过有丝分裂和细胞分化形成的动物的每一个体细胞中都含有该外源基因(哺乳动物成熟的红细胞除外)，A正确；采用精子介导法时，用携带外源基因的精子对母畜进行人工授精，该方法不需要进行胚胎移植，较为便捷，B正确；转基因技术的原理是基因重组，C正确；核显微注射法的受体细胞一般是受精卵，也可以是体细胞，D错误。 5．选A　丁组与其他实验组在变量处理前都需要提供适宜的光照并浇水使其正常生长，变量处理时，实验组和对照组停止浇水，A错误；检测基因表达量时可以先提纯RNA，用逆转录的方法得到DNA，定时定量分析特定基因的含量，用于反映转录的情况，此过程中存在U—A碱基配对，B正确；除了检测基因的表达量，还需比较转基因烟草植株与普通烟草植株的生长量，用于检测转基因烟草的抗旱能力，C正确；由表中的数据可以看出，AtCIPK基因的相对表达量与抗干旱基因NtLE5的表达量存在正相关关系，说明AtCIPK基因的表达产物可能促进NtLE5基因的表达，从而提高植物的抗旱能力，D正确。 6．选C　途径甲中，要想使目的基因在乳腺中表达，过程Ⅰ应将干扰素基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组，A正确；途径乙中，过程Ⅱ将目的基因导入植物细胞时，一般所采用的方法是农杆菌转化法，愈伤组织是一团未分化的细胞，也可以将体细胞培养到愈伤组织阶段，实现细胞产物的工业化生产，B正确；途径丙中，过程Ⅱ将目的基因导入大肠杆菌时，常用Ca2＋处理大肠杆菌，使其成为易吸收周围环境中DNA的感受态细胞，C错误；途径丙用基因工程的方法，获得使外源基因高效率表达的菌类细胞株系，来大量生产干扰素，这样的菌类细胞株系称为基因工程菌，D正确。 7．选BD　题图中①为目的基因的扩增，常用PCR技术，不需要解旋酶，高温变性可自动解旋，需要热稳定的DNA聚合酶，A错误；题图为山羊乳腺生物反应器生产人凝血因子Ⅷ的流程图，故人凝血因子Ⅷ基因需与乳腺蛋白基因启动子等结合后，再导入受体细胞，B正确；③过程用电脉冲方法促进去核卵母细胞和受体细胞融合，培养形成重组胚胎，胚胎需发育到桑椹胚或囊胚阶段进行移植，C错误；重组胚胎移植前要检查胚胎质量，以保证山羊的优良性状，移植后对受体母羊进行妊娠检查，以保证成功受孕，D正确。 8．选ABC　过程①表示获取目的基因和构建重组质粒，需要限制酶，BamHⅠ和EcoRⅠ的酶切位点在目的基因两侧，可以获得完整的目的基因，且质粒上也存在这两种酶的识别位点，切割质粒时不会破坏青霉素抗性基因(标记基因)，选择两种限制酶还可防止质粒和目的基因自身环化，以及目的基因反向连接，A正确；为了使重组质粒中目的基因正常表达，需要构建基因表达载体，除了目的基因、标记基因外，还需要插入启动子和终止子等，B正确；培养基中加入青霉素和X－gal可以用于筛选含有重组质粒的大肠杆菌，制备重组质粒选用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ，破坏了质粒中lacZ基因，却保留了青霉素抗性基因，故可在加入青霉素的培养基中生长的白色的大肠杆菌菌落即为所需菌落，C正确；基因工程疫苗由于只利用了乙肝病毒的外壳，不含其遗传物质，所以不能完成病毒的增殖和感染，D错误。 9．解析：(1)将目的基因导入动物细胞的技术是显微注射技术，常用的受体细胞是受精卵，原因是受精卵的全能性高，故受体细胞A是受精卵。 (2)科研人员用DNA分子杂交技术检测胰岛素基因是否整合到转基因羊的DNA上，以放射性同位素(或荧光)标记的胰岛素基因为探针，使探针与羊基因组的DNA杂交，如果显示出杂交带，则表明胰岛素基因已插入染色体DNA中。 (3)将目的基因导入植物细胞时，一般采用植物的体细胞，过程②常用的方法是农杆菌转化法。 (4)细菌为原核生物，细胞内没有内质网和高尔基体，不能对蛋白质进行进一步的加工，得到的是不具有生物活性的胰岛素。 答案：(1)受精卵　(2)杂交带　(3)农杆菌转化法　(4)细菌细胞中没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素加工和修饰 10．解析：(1)因DNA复制时，子链总是从5′端向3′端方向延伸，子链与模板链反向平行，所以利用PCR技术扩增干扰素基因时，可以从图2中A、B、C、D四种单链DNA片段中选取B和C片段作为引物。 (2)转基因植物通常利用农杆菌转化法，因为农杆菌Ti质粒上的T－DNA可将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上。分析图1可知，图示过程涉及的生物工程包括基因工程和植物细胞工程。 (3)通过基因工程得到的受精卵要在体外进行早期胚胎培养，一般培养至桑葚胚或囊胚阶段进行胚胎移植。转基因动物发育成熟后，可从其分泌的乳汁中获得干扰素，人们把这种转基因动物称为乳房生物反应器，也叫乳腺生物反应器。 答案：(1)B和C　(2)将目的基因整合到受体细胞染色体DNA上　植物细胞工程　(3)桑葚胚或囊胚　乳腺(或乳房)生物反应器 11．解析：(1)常通过显微注射技术将目的基因导入动物细胞中。 (2)可以利用APP基因为模板设计sgRNA，由于sgRNA可识别与之互补配对的DNA片段，故可以利用该sgRNA引导限制酶切除APP基因，从而获得APP基因敲除的转基因小鼠模型。 (3)抗原—抗体杂交法是用抗体去检测目的基因是否表达，细胞中含有APP基因也不一定表达，无论APP基因是否敲除，都可能不出现杂交带，故不能证明已获得APP基因敲除的转基因小鼠。 (4)PCR包括变性、退火、延伸三个步骤。 (5)导入的小型猪基因组中的一些调节因子属于目的基因，导入后可以抑制抗原决定蛋白基因的表达，降低免疫排斥反应。 答案：(1)显微注射　(2)APP基因　切除APP基因　(3)不能　抗原—抗体杂交法是用抗体去检测目的基因是否表达，细胞中含有APP基因也不一定表达，无论APP基因是否敲除，都可能不出现杂交带　(4)变性、退火、延伸　(5)目的基因　抗原决定蛋白基因 12．解析：(1)根据题意可知，若使r2HN仅在水稻胚乳表达，GtP(启动子)应为水稻胚乳中特异表达的基因的启动子。Nos为终止子，其作用为终止转录过程。由图1可知，GtP内部含有KpnⅠ的酶切位点，用KpnⅠ酶切会破坏启动子，Nos上游含有SacⅠ的酶切位点，用SacⅠ酶切会使重组基因表达载体缺失终止子，故构建基因表达载体时，可选择限制酶Hind Ⅲ和EcoRⅠ对r2HN基因与载体进行酶切。 (2)可用农杆菌转化法将r2HN基因导入水稻愈伤组织。为检测r2HN基因表达情况，可用PCR技术检测r2HN基因是否转录出mRNA，若要检测r2HN基因是否翻译出r2HN蛋白，可用抗原—抗体杂交技术。 (3)选择单一位点插入目的基因的植株进行自交一代，根据分离定律，r2HN纯合体植株占1/4。由于纯合体植株遗传性状稳定，故选择r2HN纯合体植株进行后续研究。 (4)通过体液免疫，机体可产生较多相应抗体，通过细胞免疫，机体可产生较多细胞毒性T细胞。据题图2可知，实验组的抗体和CD8＋T细胞(细胞毒性T细胞)明显高于对照组，因此获得的r2HN疫苗能够成功激活鸡的体液免疫和细胞免疫。 (5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗，有生产成本低、产量高、生物安全性较高、提取和处理目标产物简易等优点。 答案：(1)在水稻胚乳中特异表达的基因　终止转录过程　Hind Ⅲ　EcoR Ⅰ　(2)农杆菌转化　r2HN是否转录出了mRNA　抗原—抗体杂交　(3)1/4　遗传性状稳定　(4)体液　细胞　(5)成本低、生物安全性较高(答案合理即可) 1 / 5 学科网（北京）股份有限公司 $