3.3基因工程的应用练习题2026-2027学年高二下学期生物人教版选择性必修3

### 基本信息 高中生物人教版选择性必修三“基因工程的应用”同步练，含8道选择（基础概念）、3道填空（综合应用），以生命观念为核心，通过情境化问题构建“概念理解-技术分析-实践应用”三阶巩固路径，适配新授课基础夯实与能力初步提升需求。 ### 分层设计 |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|基因工程基本技术（启动子功能、载体构建等）|选择题1考查乳腺生物反应器构建，强化结构与功能观，直接对应教材核心概念| |技术综合层|多技术整合（转基因+核移植/胚胎工程等）|选择题3结合图示分析技术成果，需综合判断操作原理，培养科学思维的分析与综合能力| |实践应用层|基因治疗、生物反应器设计等实际应用|填空题9以B型血友病基因治疗为情境，涉及遗传系谱分析与治疗原理，体现态度责任与探究实践素养|

2026-2027学年高中生物人教版选择性必修三 3.3基因工程的应用 模拟练习题 一、选择题 1 . 人的血清白蛋白在临床上需求量很大，将人的血清白蛋白基因转入奶牛细胞中，就可以利用牛的乳腺细胞生产人血清白蛋白。如图是利用奶牛乳腺生产人血清白蛋白的图解，下列相关说法错误的是（        ） A．②导入③前要将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等结合构建表达载体 B．需给奶牛A注射免疫抑制剂，避免对植入胚胎发生免疫排斥 C．作为乳腺生物反应器的奶牛B体内几乎所有细胞中都含有血清白蛋白基因 D．此过程涉及的现代生物技术有核移植、动物细胞培养、转基因技术等 2 . 青霉素的发酵是一个高耗氧的过程，且总伴随着头孢霉素的产生，已知青霉素与头孢霉素有一个共同的前体，经过两种不同酶的作用分别合成两个产物。下列叙述错误的是（        ） A．为了防止培养过程中杂菌的污染，除对培养液严格灭菌外可向其中加入适量的干扰素 B．自然界选育出的高产菌株经扩大培养后才可接种到发酵罐中工业化生产 C．可将血红蛋白基因转入青霉菌，以保证青霉素的发酵过程中能够持续高效地供氧 D．可将青霉菌细胞中控制头孢霉素合成的酶的基因敲除，以增大青霉素的产量 3. 如图列举了几项技术成果。下列叙述正确的是（        ） A．经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致 B．①用梯度离心法去除卵母细胞的细胞核 C．②能大幅改良动物性状 D．③可通过②技术实现扩大化生产 4 . 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面，展示出广阔的应用前景。下列叙述错误的是（　　） A．膀胱生物反应器较乳腺生物反应器产物收集更便捷、适应范围更广 B．与化学治理相比，转基因藻类治理水体污染的优势是可繁殖并吸收N、P物质 C．显微注射法将药用蛋白基因直接注射入牛的受精卵中，可从乳汁中获得所需药品 D．转基因克隆动物的细胞、组织或器官可用于异体移植从而达到治疗人类疾病的目的 5 . 重组人血清白蛋白（rHSA）是采用重组DNA技术将人体细胞的HSA基因导入酵母菌获得转基因菌株，进而通过发酵工程大规模生产获得的一种可用于治疗大出血的药物。发酵过程需经菌体生长期（27～30℃）和rHSA诱导期（甲醇诱导：可激活酵母菌表达系统AO X1启动子）两个阶段。下列叙述错误的是（        ） A．发酵所需酵母菌可通过基因工程获得，也可通过诱变育种获得 B．27～30℃较适宜酵母菌生长，此时应提供有氧条件促进其增殖 C．推测rHSA诱导期甲醇添加量过少可能导致rHSA产量降低 D．可通过抗原—抗体杂交技术检测酵母菌是否成功表达rHSA蛋白 6. 将编码抗金黄色葡萄球菌肠毒素B的人源抗体（LXY-Ab）基因，整合到小鼠基因组的ROSA26位点，构建了可稳定表达LXY-Ab的模型小鼠。该模型小鼠的血清、乳汁、唾液中均能检测到有活性的LXY-Ab。下列关于该抗体的叙述，错误的是（       ） A．LXY-Ab的制备依赖B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合 B．ROSA26位点一般不含有小鼠的关键内源基因 C．驱动LXY-Ab基因表达的启动子不具有组织特异性 D．该抗体可用于金黄色葡萄球菌感染的检测与治疗 7 . 基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面展示出广阔的应用前景。下列关于基因工程应用的叙述，正确的是（       ） A．由于动植物细胞结构的不同，将人胰岛素基因导入植物细胞一定不能表达 B．农杆菌转化法可将含抗虫基因的重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体DNA上 C．将正常的血红蛋白基因转入造血干细胞后，回输至镰状细胞贫血患者以达到基因治疗的目的 D．将含药用蛋白基因的表达载体导入乳腺细胞，构建乳腺生物反应器以生产药物 8 . 2025年，中国科学家首次实现基因编辑猪肝脏并移植到人体内，该供体猪经过基因编辑，敲除猪的GGTA1、B4GALNT2和CMAH基因，并引入人类的CD55、CD46和TBM基因，移植肝脏维持功能长达9天。下列相关叙述正确的是（　　） A．猪的GGTA1、B4GALNT2和CMAH基因不可能是抗原决定基因 B．培育出的转基因克隆猪器官不会引起免疫排斥反应 C．猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似 D．与灵长类动物相比较，猪体内隐藏的可导致人类患病的病毒更多 二、填空题 9. 2025年我国批准了首款B型血友病基因治疗药物BBM-H901.B型血友病是由凝血因子IX基因缺陷导致，患者凝血功能障碍，易出血不止。该药物通过静脉注射，将正常的凝血因子IX基因导入患者体细胞，使其持续表达凝血因子IX，从而恢复凝血功能。下图是某B型血友病家庭的遗传系谱图，Ⅱ-6号个体不携带致病基因。 回答下列问题 (1)根据系谱图判断，B型血友病的遗传方式是__________________，若用B/b表示该病基因，则Ⅱ-5的基因型是________________。 (2)图中Ⅲ-9的致病基因来自第Ⅰ代的______号个体。若Ⅲ-8与一正常男性结婚，则他们所生儿子患病的概率为______。 (3)BBM-H901基因治疗将正常凝血因子IX基因导入患者体细胞，这种治疗导致的基因变化______（填“能”或“不能”）遗传给后代，理由是____________________。 (4)若要调查该遗传病的发病率，应在___________（填“该家族”或“人群”）中调查，为保证抽样调查的准确，调查的群体要足够大，并________取样。 10. 重组人组织纤溶酶原激活剂（rhPA）是高效溶栓药。扬州大学成勇团队利用兔乳腺生物反应器生产rhPA。下图所示为rhPA基因的示意图和构建基因表达载体所需质粒的结构。Tetr为四环素抗性基因，Xho Ⅰ、Not Ⅰ为两种识别序列不同，切割后产生的黏性末端也不相同的限制酶，箭头所指为它们在质粒上的切点。回答下列问题： (1)基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，除图中所示结构外，还必须包含的结构是__________。其中启动子是_____________酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。 (2)根据转录方向判断，rhPA基因转录的模板链是__________（填“a”或“b”）链。构建重组质粒时，科研人员同时使用两种限制酶分别切割目的基因和质粒，该操作的优点是__________________________________________________________（答出一点即可）。 (3)利用显微注射法将基因表达载体导入兔的___________________（填“受精卵”或“乳腺细胞”）中。若要检测rhPA基因是否在兔细胞内翻译，在分子水平进行检测的方法是___________________________________。 (4)除乳腺生物反应器外，还可利用膀胱生物反应器生产rhPA，与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器的优点是_____________________________________________________________________________（答出一点即可）。 11. 研究人员拟通过培养转基因小鼠制备抗体。目的基因表达载体的结构和相关限制酶的切割位点如下图所示。回答下列问题： (1)PCR过程中引物的作用是____________。启动子的作用是____________。 (2)为方便筛选重组DNA，常采用双标记基因法。选用限制酶SmaⅠ对含目的基因的DNA片段进行完全酶切，选用限制酶SmaⅠ和_____________对载体进行完全酶切，使用__________________酶补平产生的黏性末端。再将目的基因与载体进行连接，构建重组DNA分子，含重组DNA的细胞在体外培养时会产生______________荧光。 (3)选用限制酶________对重组DNA进行完全酶切并电泳检测，若电泳结果呈_______个条带，较短的条带长度近似为______bp，则表明目的基因与载体的连接方向正确。 (4)乳腺生物反应器能够从乳汁中获取所需的药物，是因为选用了________________________启动子。 答案 一、选择题答案 + 解析 1 答案：B 解析：受体母牛子宫不会对外来胚胎产生免疫排斥，无需注射免疫抑制剂；A 乳腺生物反应器必须搭配乳腺蛋白基因启动子，才能让目的基因在乳腺特异性表达；C 转基因克隆牛由含目的基因的体细胞核移植发育而来，全身细胞均携带人血清白蛋白基因；D 流程包含动物细胞培养、转基因、体细胞核移植、胚胎移植技术。 2 答案：A 解析：干扰素是免疫活性物质，仅作用于动物细胞，无法抑制真菌、细菌杂菌；B 野生高产菌株需扩大培养后工业化发酵；C 转入血红蛋白基因，提升菌体携氧能力，缓解发酵高耗氧需求；D 敲除头孢合成关键酶基因，原料全部流向青霉素，提高产量。 3 答案：C 解析：转基因技术可定向改良生物遗传性状，大幅优化品种；A 胚胎移植后代遗传物质来自供体胚胎，与受体无遗传关系；B 去除卵母细胞核常用显微操作法，不用梯度离心；C 胚胎分割可批量繁育，但无法直接通过转基因扩大生产。 4 答案：C 解析：显微注射注入完整表达载体，不能只注射目的基因片段；A 膀胱生物反应器雌雄个体、全年龄段均可产产物，乳腺仅泌乳雌性可用，适用更广；B 转基因藻类可增殖，持续吸收水体 N、P，长效治污；D 基因编辑 / 转基因猪器官可降低异种移植排斥，用于人体器官移植治疗。 5 答案：A 解析：诱变育种无法获得含人 HSA 基因的酵母菌，只能通过转基因导入目的基因；B 菌体生长期有氧促进有氧呼吸，大量增殖；C 甲醇为 AOX1 启动子诱导物，含量不足则目的基因低表达，产物减少；D 抗原 - 抗体杂交可检测是否翻译出 rHSA 蛋白。 6 答案：A 解析：该模型小鼠依靠转基因技术体内自产抗体，无需杂交瘤单克隆抗体制备流程；BROSA26 为安全插入位点，插入不破坏小鼠关键内源基因；C 小鼠乳汁、血清、唾液均表达抗体，启动子无组织特异性；D 特异性抗体可用于细菌感染的检测与治疗。 7 答案：C 解析：体外导入正常造血干细胞回输体内，属于体外基因治疗，治疗镰状细胞贫血；A 所有生物共用一套密码子，人胰岛素基因可在植物细胞正常翻译；B 农杆菌 Ti 质粒的 T-DNA 整合植物染色体，不是整个质粒；D 乳腺生物反应器需将载体导入受精卵，不能直接导入成熟乳腺细胞。 8 答案：C 解析：猪内脏大小、血管分布和人体相似度高，适合异种器官移植；A 敲除的三类基因是引起人体免疫排斥的抗原基因；B 敲除抗原基因 + 转入人抑制排斥基因仅大幅降低排斥，无法完全消除；D 相比灵长类，猪携带对人致病病毒更少。 二、填空题答案 9 (1) 伴 X 隐性遗传；XBXb 解析：男性患者多于女性，隔代交叉遗传，为伴 X 隐性；Ⅱ-5 表型正常但生育患病儿子，为携带者。 (2)Ⅰ-2；1/4 解析：Ⅲ-9X 致病基因来自母亲 Ⅱ-5，Ⅱ-5 致病基因来自外祖父 Ⅰ-2；Ⅲ-8 基因型1/2XBXB、1/2XBXb，与正常男性XBY生育患病儿子概率1/2×1/2=1/4。 (3) 不能；基因改造仅发生体细胞，生殖细胞遗传物质未改变，无法传递子代 (4) 广大随机人群；随机 解析：发病率调查在人群随机抽样，遗传方式调查在家系分析。 10 (1) 复制原点；RNA 聚合 解析：质粒必备元件：复制原点、标记基因、启动子、终止子、多克隆位点；启动子结合 RNA 聚合酶启动转录。 (2) a；避免目的基因、质粒自身环化，防止目的基因反向连接 解析：启动子转录方向向下，模板链为 a；双酶切产生两种不同黏性末端，消除自身环与反向连接问题。 (3) 受精卵；抗原 — 抗体杂交 解析：动物转基因受体选用受精卵；抗原 - 抗体杂交检测翻译产物蛋白质。 (4) 雌雄兔子、幼年、成年个体均可生产药物，不受繁殖泌乳周期限制；取材方便无伤害（任一点） 11 学科网（北京）股份有限公司 $