《创新课堂》第3章第3节 课后达标检测（教师版）-高中生物学选择性必修3（人教版）同步讲练测

一、选择题
1．基因工程自20世纪70年代兴起后，得到飞速的发展，下列相关叙述错误的是(　　)
A．利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药用蛋白
B．基因工程经常以抗生素抗性基因作为目的基因
C．转基因抗虫作物的种植能有效减少化学杀虫剂的施用量
D．将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞中，可获得用作疫苗的表达产物
解析：选B。利用基因工程技术，可以让哺乳动物批量生产药用蛋白，A正确；基因工程经常以抗生素抗性基因作为标记基因，B错误；转基因抗虫作物的种植能有效减少化学杀虫剂的施用量，从而减少对环境的污染，C正确；将病原体的抗原基因转入适当的微生物细胞中，可获得用作疫苗的表达产物，如可以将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，通过发酵工程制备乙型肝炎疫苗等，D正确。
2．(2024·辽宁锦州高二月考)天然的玫瑰没有蓝色花，人们首先研究清楚了三色紫罗兰的蓝色素基因序列，然后利用农杆菌成功培育了转基因蓝玫瑰。下列叙述错误的是(　　)
A．可人工合成蓝色素基因
B．一般根据蓝色素基因表达结果筛选导入目的基因的农杆菌
C．重组质粒首先进入农杆菌，然后再进入玫瑰细胞
D．转基因蓝玫瑰的培育过程需运用植物组织培养技术
解析：选B。蓝色素基因(目的基因)可人工合成，A正确；一般根据载体上的标记基因筛选导入目的基因的农杆菌，B错误；重组质粒首先转入农杆菌中，再利用农杆菌侵染玫瑰细胞，将重组质粒导入玫瑰细胞中，C正确；含有目的基因的受体细胞可通过植物组织培养技术产生转基因植株，D正确。
3．运用现代生物技术的育种方法，将抗菜青虫的Bt抗虫蛋白基因转入优质油菜中，培育出转基因抗虫油菜品种，该品种在生长过程中能产生抗虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，能提高油菜产量，减少农药使用量，保护农业生态环境。根据以上信息分析，下列叙述正确的是(　　)
A．Bt抗虫蛋白基因的本质是蛋白质
B．Bt抗虫蛋白基因中有菜青虫的遗传物质
C．转基因抗虫油菜能产生抗虫蛋白是由于其具有Bt抗虫蛋白基因
D．转基因抗虫油菜产生的抗虫蛋白是无机物
解析：选C。Bt抗虫蛋白基因的本质是有遗传效应的DNA片段，Bt抗虫蛋白基因的表达产物——Bt抗虫蛋白是一种蛋白质，属于有机物，A、D项错误；Bt抗虫蛋白基因不含菜青虫的遗传物质，B项错误；基因控制生物的性状，将抗菜青虫的Bt抗虫蛋白基因转移到油菜中，培育出转基因抗虫油菜，该品种能产生抗虫蛋白，对菜青虫有显著抗性，即转基因抗虫油菜能产生抗虫蛋白是由于其具有Bt抗虫蛋白基因，C项正确。
4．(2024·黑龙江哈尔滨高二检测)八氢番茄红素合酶(其基因用psy表示)和胡萝卜素脱饱和酶(其基因用crtⅠ表示)参与β-胡萝卜素合成。pmi为磷酸甘露醇异构酶基因，它编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长。科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻，使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素，由此生产出的大米称为“黄金大米”。下列有关叙述错误的是(　　)
A．psy和crtⅠ基因是该项研究中的目的基因
B．将pmi基因作为标记基因便于筛选出导入目的基因的受体细胞
C．检测出水稻中含八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶，即表明转基因水稻培育成功
D．可设法将重组载体导入水稻细胞
解析：选C。科学家将psy和crtⅠ基因转入水稻，使水稻胚乳中富含β-胡萝卜素，psy和crtⅠ基因是该项研究中的目的基因，A项正确；由题干信息可知，pmi编码的蛋白质可使细胞在特殊培养基上生长，因此构建基因表达载体时可用pmi基因作为标记基因，B项正确；检测出水稻胚乳细胞中含有β-胡萝卜素才能说明转基因水稻培育成功，仅含有八氢番茄红素合酶和胡萝卜素脱饱和酶不能说明转基因水稻培育成功，C项错误；在培育转基因水稻的转基因操作中可将水稻细胞作为受体细胞，然后通过植物组织培养获得转基因植株，因此，可设法将重组载体导入水稻细胞，D项正确。
5．转基因技术可以改良动物品种，生产人类需要的药用蛋白。下列叙述符合生产药用蛋白的是(　　)
A．养殖转生长激素基因鲑鱼
B．养殖能抗口蹄疫病毒的转基因兔
C．养殖含肠乳糖酶基因的转基因牛
D．从牛乳汁中获得人血清白蛋白
解析：选D。养殖含生长激素基因的转基因鲑鱼只能获得生长更快的鲑鱼，A不符合题意；养殖能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，B不符合题意；养殖含肠乳糖酶基因的转基因牛只能使牛乳汁中的乳糖含量降低，C不符合题意；从牛乳汁中获得人血清白蛋白，血清白蛋白可用于治疗失血性休克、脑水肿、肾病等，D符合题意。
6．(2024·陕西咸阳高二期中)下列关于转基因生物研究的叙述，错误的是(　　)
A．可将外源生长激素基因导入动物细胞内，提高动物的生长速率
B．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组中，以降低乳汁中乳糖的含量
C．药物的生产不会受到转基因动物性别和年龄的限制
D．可以利用转基因动物作为器官移植的供体
解析：选C。外源生长激素基因在动物体内表达可促进动物生长，A正确；将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，肠乳糖酶基因表达产物是乳糖酶，可分解乳糖，使乳糖含量降低，B正确；药物的生产会受到转基因动物性别和年龄的限制，例如利用基因工程技术得到的乳腺生物反应器只能选择雌性动物，C错误；可以利用转基因动物作为器官移植的供体，D正确。
7．基因编辑技术CRISPR/Cas9系统包括两个组分：一个人工合成的短链RNA(sgRNA)和一个来自细菌的核酸酶Cas9。sgRNA与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合，然后Cas9切割该DNA序列，使DNA双链断裂，此时向细胞中加入大量可用于修复的模板DNA，细胞就会以这些片段为模板合成DNA，从而使特定的碱基序列被引入基因组中，下列说法错误的是(　　)
A．Cas9决定了基因编辑的位点和基因编辑的效率
B．基因编辑技术可以破坏某个基因使其失去功能
C．基因突变是不定向的而基因编辑能定向改变基因
D．Cas9类似限制酶，能够使双链DNA中的磷酸二酯键断裂
解析：选A。sgRNA与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合，Cas9切割与sgRNA结合的DNA序列，所以决定基因编辑位点的是sgRNA，A错误；基因编辑技术可以修改特定基因的碱基排列顺序，使特定的碱基序列被引入基因组中，可能使某个基因无法进行表达而失去功能，B正确；基因突变具有不定向性，而基因编辑技术可以对特定基因进行特定的修改，是定向改变，C正确；Cas9和限制酶一样，都可以切割DNA，使DNA中的磷酸二酯键断裂，D正确。
8．1999年，上海医学遗传研究所成功培育出我国第一头携带人血清白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药用蛋白含量提高了30多倍。以下与此有关的叙述，正确的是(　　)
A．“转基因动物”是指体细胞中出现了新基因的动物
B．“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人血清白蛋白基因
C．只在转基因牛乳汁中才能获取人血清白蛋白，是因为人血清白蛋白基因只在牛乳腺细胞中是纯合的
D．转基因牛的肌肉细胞中也有人血清白蛋白基因，但其不发生转录、翻译，故不能合成人血清白蛋白
解析：选D。“转基因动物”是指体细胞中出现了外源基因的动物，A项错误；“提高基因表达水平”是指设法提高牛的乳腺细胞合成人血清白蛋白的能力，B项错误；转基因牛的各个细胞中都含有人血清白蛋白基因，但只在转基因牛的乳汁中才能获取人血清白蛋白，是因为人血清白蛋白基因只在牛乳腺细胞中选择性表达，C项错误，D项正确。
9．(2024·陕西西安高二期中)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．将烟草花叶病毒外壳蛋白基因导入烟草细胞，最终获得的转基因烟草
C．将抗凝血酶基因导入羊受精卵，培育出做乳腺生物反应器的羊
D．以修饰的腺病毒为载体，将治疗囊性纤维化的正常基因导入患者肺组织中
解析：选D。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；将烟草花叶病毒外壳蛋白基因导入烟草细胞，最终获得的转基因烟草的遗传物质发生了改变，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，培育出做乳腺生物反应器的羊，该过程中受精卵中的遗传物质发生改变，故该性状可以遗传给后代，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。
10．下图为获得抗除草剂转基因玉米A的技术路线，下列相关叙述错误的是(　　)
注：报告基因是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因。
A．采用PCR扩增目的基因时，设计的引物间要避免形成氢键
B．为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用两种不同的限制酶
C．检测是否转化成功，需要依次利用抗生素抗性基因和报告基因
D．利用T-DNA可以将目的基因插入农杆菌的染色体DNA上
解析：选D。引物之间若形成氢键，就会干扰其与目的DNA单链的结合，影响PCR过程，A正确；双酶切可以防止目的基因和质粒自身环化，B正确；检测是否转化成功，需要依次利用抗生素抗性基因和报告基因，C正确；T-DNA可以将目的基因插入受体玉米细胞的染色体DNA上，D错误。
11．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质。生产流程：甲种生物的蛋白质→mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙种生物的细胞中获得甲种生物的蛋白质。下列说法正确的是(　　)
A．①过程需要的酶是逆转录酶，所需原料含有的碱基是A、U、G、C
B．②要用限制性内切核酸酶切割质粒DNA和目的基因，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起
C．如果受体细胞是动物细胞，③过程可以用农杆菌转化法
D．④过程中用的原料不含碱基A、U、G、C
解析：选B。①过程是逆转录，利用逆转录酶合成DNA片段，所以需要的原料所含的碱基是A、T、G、C，A项错误；②过程是将目的基因与质粒DNA进行重组，需要用限制性内切核酸酶切割质粒DNA和目的基因，再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起，B项正确；如果受体细胞是动物细胞，则③过程可以用显微注射法，农杆菌转化法多用于将目的基因导入植物细胞，C项错误；④过程是基因的表达，该过程中会有RNA的合成，原料中含碱基A、U、G、C，D项错误。
12．(2024·吉林长春高二月考)下列关于用转基因动物作器官移植供体的研究的叙述，错误的是(　　)
A．人体移植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．器官供体基因组中导入调控基因表达的DNA序列可抑制抗原决定基因的表达
解析：选C。目前，人体移植器官短缺和免疫排斥是制约人体器官移植的两大难题，A正确；猪的内脏构造、大小和血管分布与人的极为相似，且猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远少于灵长类动物，B正确，C错误；器官供体基因组中导入调控基因表达的DNA序列可抑制抗原决定基因的表达，D正确。
二、非选择题
13．应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据下列材料回答问题：
资料1：蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度，可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因“蜘蛛羊”。
资料2：注射疫苗往往会给儿童和部分成年人带来不适。将疫苗藏身于水果、蔬菜中，人们在食用这些转基因植物的同时也能获得免疫力，因而无需免疫接种，这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。
(1)上图中，过程①⑤所需要的工具酶有________________________________。
(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时，采用最多也最有效的方法是________________。通过过程①～④培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。
(3)通过过程⑤⑥⑦培育转基因莴苣，相比诱变育种和杂交育种的方法，其具有______________________________________________________________________________________________________________________________等突出优点。
解析：基因工程常用限制酶、DNA连接酶和载体作为工具。将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。基因工程育种的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，目的性较强，能有效打破物种间的生殖隔离界限。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶　(2)显微注射法　乳汁　(3)目的性强、能克服远缘杂交不亲和的障碍(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)
14．下图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线。图中tetr表示四环素抗性基因，AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。BamHⅠ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ三种限制酶的酶切位点如图所示。
(1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用____________________________限制酶同时切割载体和人乳铁蛋白基因。筛选含有重组载体的大肠杆菌，首先需要在含________________的培养基上进行培养。过程①可采用的操作方法是________________。过程②采用的生物技术是________________________。
(2)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个体。这利用了细胞的________性。在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的________或囊胚。
解析：(1)外源DNA分子上有限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ、Sma Ⅰ的切割位点，但限制酶Sma Ⅰ的切割位点位于目的基因内部，在质粒上有限制酶BamH Ⅰ和Hind Ⅲ的切割位点，所以获取目的基因和构建基因表达载体时，应用限制酶Hind Ⅲ和BamH Ⅰ。用限制酶Hind Ⅲ和BamH Ⅰ切割质粒，会破坏质粒上的四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，因此筛选含有重组载体的大肠杆菌时，首先需要在含氨苄青霉素的培养基上进行培养。过程①是将重组质粒导入受体细胞，导入动物细胞的方法是显微注射法，过程②需采用胚胎移植技术。(2)对早期胚胎进行切割，经胚胎移植过程可获得多个新个体，这体现了细胞的全能性。在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚。
答案：(1)Hind Ⅲ和BamHⅠ　氨苄青霉素　显微注射法　胚胎移植技术　(2)全能　桑葚胚
15．为了获得抗蚜虫棉花新品种，研究人员将雪花莲凝集素基因(GNA)和尾穗苋凝集素基因(ACA)通过一定方法形成GNA—ACA融合基因，并将该融合基因与质粒(pBI121)结合获得重组质粒，如下图所示，然后导入棉花细胞。图中KpnⅠ、BsaBⅠ、XhoⅠ为不同限制酶。分析并回答下列问题：
(1)据图分析，为获得GNA—ACA融合基因，可使用限制酶________和DNA连接酶处理基因GNA和ACA。
(2)图中把GNA—ACA融合基因重组到质粒的过程是基因工程的核心步骤，即______________的构建，其目的是_________________________，构建的该结构除了图中质粒(pBI121)所含有的结构外，还应包括__________________(答出3点即可)等结构。
(3)成功获取含GNA—ACA融合基因的棉花细胞后，可通过植物组织培养技术获取转基因棉花植株，其依据的原理是________________，将含有GNA—ACA融合基因的棉花细胞培养成一株完整植株的基本程序是_________________________________________________________________________________________________________________________(用流程图表示)。
答案：(1)BsaBⅠ　(2)基因表达载体　使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达和发挥作用，并且可以遗传给下一代　终止子、目的基因、复制原点
(3)植物细胞的全能性　含GNA—ACA融合基因的棉花细胞愈伤组织长出芽和根，进而发育为完整的转基因棉花植株