1.3 基因工程的应用
[课时作业]
一、选择题
1．下列关于基因工程的叙述中，正确的是( )
①基因工程是人工进行基因重组的技术，是在分子水平上对生物遗传作人为干预 ②基因治疗是基因工程技术的应用 ③基因工程打破了物种与物种之间的界限
④DNA探针可用于病毒性肝炎的诊断、遗传性疾病的诊断、改造变异的基因、检测饮用水病毒含量 A．②③④ C．①②④
B．①②③ D．①③④
解析：基因工程的优点是能定向地改变生物的性状，突破了物种之间的生殖隔离界限。利用DNA分子杂交技术，以DNA分子做探针可用于检测某些遗传性疾病、饮用水中某些病毒的存在等，但遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体遗传病，其中染色体异常遗传病不能用DNA探针诊断，另外，DNA探针也不能改造变异的基因，④错误。 答案：B
2．以下关于抗病毒转基因植物成功表达后的说法，正确的是( ) A．可以抵抗所有病毒
B．对病毒的抗性具有局限性或特异性 C．可以抵抗害虫
D．可以稳定遗传，不会变异
解析：抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒，并不是所有病毒，也不可以抗虫。抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性。 答案：B
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
解析：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，是目前人体最理想的器官供体。为解决免疫排斥问题，必须除去抗原决定基因，或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。 无论以哪种动物作为供体，都面临免疫排斥问题，D正确。 答案：C
4．“工程菌”是指( )
A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系 B．用遗传工程的方法，使同种不同株系的菌类杂交，得到的新细胞株系
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C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系 D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类
解析：在基因工程中，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系称为工程菌。 答案：C
5．基因治疗是人类治疗疾病的一种崭新手段，下列有关叙述中不正确的是( ) A．基因治疗可使人类遗传病得到根治
B．基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法 C．以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法 D．基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
解析：基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用，从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。 答案：B
6．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大50%。在基因工程操作过程中，生长激素基因的受体细胞最好采用( ) A．乳腺细胞 C．受精卵
B．体细胞 D．精巢
解析：转基因绵羊生长速率提高，原因是产生的生长激素多，在基因工程操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵。 答案：C
7．近年来基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是( )
A．用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症 B．用DNA探针检测病毒性肝炎
C．用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症 D．用基因替换的方法治疗21三体综合征
解析：基因工程是基因水平上的现代生物技术，而21三体综合征属于染色体异常遗传病，患者的第21号染色体比正常人多一条，无法从基因水平上治疗。 答案：D
8．1976年，美国的H.Boyer 教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内，并获得表达，这是人类第一次获得的转基因生物。上述的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内( ) A．能进行DNA的复制 B．能进行转录 C．能合成人的生长激素
D．能控制合成人的生长抑制素释放因子
解析：人的生长抑制素释放因子是蛋白质，是由相应的基因控制合成的。 答案：D
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9．转基因动物表达重组蛋白多以乳腺、唾液腺和膀胱为靶位。在这些表达器官中，通过构建合适的载体，选择适当的启动子和调控序列可产生比正常水平高得多的重组蛋白。选择不同表达器官生产重组蛋白时，关于它们的“相同点”判断正确的是( ) A．转基因动物的性别相同 B．目的基因的表达机制大体相同 C．启动子的碱基序列相同
D．转基因动物表达目的基因的发育阶段相同
解析：以乳腺为重组蛋白的表达靶位时，应选择雌性动物且进入泌乳期才能实现重组蛋白的表达；而以唾液腺和膀胱为靶位时，对动物的性别没有要求且任何发育阶段均可表达重组蛋白。目的基因的表达均包括转录和翻译，表达机制大体相同。以不同的组织器官作为表达重组蛋白的靶位时，应选择与该器官对应的特异性启动子构建基因表达载体。 答案：B
10．我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( )
A．启动子对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B．重组DNA分子中改变一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘作物，从而造成基因污染 D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
解析：启动子是RNA聚合酶识别和结合位点，没有启动子，目的基因无法转录。根据是否具有抗生素抗性可用来筛选含有目的基因的细胞，而不能用来检测转基因棉花是否具有抗虫特性。 答案：D
11．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷病，对患者采用基因治疗的方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞注射入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中，不正确的是 ( ) A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因
B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能 C．淋巴细胞需在体外扩增后再注射入患者体内
D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病
解析：基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中，正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；为获得大量含ADA正常基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再注入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷病。 答案：A
12．科学家运用基因工程技术，将人凝血因子基因导入山羊的DNA中，培育出羊乳腺生物反应器，使羊乳汁中含有人凝血因子。以下有关叙述，正确的是( )
A．可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵 B．在该转基因羊中，人凝血因子存在于乳腺细胞，而不存在于其他细胞
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C．人凝血因子基因开始转录后，DNA聚合酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA
D．科学家将人凝血因子基因与乳腺蛋白基因重组在一起，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达 解析：目的基因导入受精卵中，因此转基因羊的体细胞中都含有目的基因。DNA聚合酶催化DNA复制过程，而不作用于转录。乳腺蛋白基因的启动子与人凝血因子基因重组在一起，导入受精卵中，从而使人凝血因子基因只在乳腺细胞中特异表达。 答案：A 二、非选择题
13．多聚半乳糖醛酸酶(PG)能降解果胶使细胞壁破损。成熟的番茄果实中，PG合成显著增加，能使果实变红变软，但不利于保鲜。利用基因工程减少PG基因的表达，可延长果实保质期。科学家将PG基因反向接到Ti质粒上，导入番茄细胞中，得到转基因番茄，具体操作流程如图。据图回答下列问题：(原生质体是去掉细胞壁的植物细胞)
(1)若已获取PG的mRNA，可通过________获取PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中的目的是____________________________________________。
(2)用含目的基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有________的培养基进行筛选，理由是____________________________。
之后，还需将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，观察细胞________现象来鉴别细胞壁是否再生。
(3)由于导入的目的基因能转录出反义RNA，且能与__________________互补结合，因此可抑制PG基因表达的翻译过程。若__________________，则可确定转基因番茄培育成功。
解析：(1)PG的mRNA在逆转录酶的作用下，逆转录为PG基因。重组质粒转移到大肠杆菌中，目的是大量复制目的基因。(2)根据图示，PG基因插在四环素抗性基因中间，在BamHⅠ酶作用下，四环素抗性基因被破坏了，即重组质粒中含卡那霉素抗性基因，但不含四环素抗性基因，故含有PG基因的农杆菌感染番茄原生质体后，可用含有卡那霉素的培养基进行筛选。若将其置于质量分数为25%的蔗糖溶液中，可通过观察细胞是否发生质壁分离现象来鉴别细胞壁是否再生。(3)根据图示，导入的目的基因能转录出PG反义RNA，天然PG基因转录产生正常的RNA，这两种RNA能互补结合，从而抑制了PG基因的正常表达。若番茄果实的保质期延长，则确定转基因番茄培育成功。
答案：(1)逆转录法 大量复制目的基因(或克隆目的基因)
(2)卡那霉素 重组质粒中含卡那霉素抗性基因而四环素抗性基因被破坏 是否发生质壁分离 (3)天然的PG基因转录的mRNA 番茄果实的保质期延长
14．下面为从苏云金芽孢杆菌中获取抗虫基因(简称Bt基因)培育转基因抗虫棉的图解。
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