高中生物選擇性必修3 生物技術與工程《第一節(jié) 基因工程賦予生物新的遺傳特性》等(同步訓練)_第1頁
高中生物選擇性必修3 生物技術與工程《第一節(jié) 基因工程賦予生物新的遺傳特性》等(同步訓練)_第2頁
高中生物選擇性必修3 生物技術與工程《第一節(jié) 基因工程賦予生物新的遺傳特性》等(同步訓練)_第3頁
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文檔簡介

高中生物選擇性必修3生物技術與工程《第一節(jié)基因

工程賦予生物新的遺傳特性》等(同步訓練)

目錄

《第一節(jié)基因工程賦予生物新的遺傳特性》同步訓練..................1

《第二節(jié)基因工程及其延伸技術應用廣泛》同步訓練.................22

《第四章基因工程》試卷..........................................39

《第一節(jié)基因工程賦予生物新的遺傳特性》同步訓練

(答案在后面)

一、單項選擇題(本大題有12小題,每小題2分,共24分)

1、下列關于基因工程的說法,正確的是()o

A.基因工程就是指將一個生物體的基因轉移到另一個生物體中的過程。

B.基因工程可以用丁培育具有特定性狀的新品種,但無法改變物種間的生殖隔離。

C.在進行基因工程操作時,需要使用限制酶切割DNA分子,并用DNA連接酶將目

的基因與載體DNA進行拼接。

D.通過基因工程可以制造出具有抗蟲害或抗病性的作物,但這種作物可能會產(chǎn)生

環(huán)境問題。

2、關于基因工程的應用,下列說法錯誤的是()。

A.基因工程能夠培育出抗蟲害或抗病的農(nóng)作物。

B.基因工程可以用于治療人類遺傳性疾病。

C.基因工程能夠用于生產(chǎn)各種藥物。

D.某因工程能夠使植物快速生長。

3、下列關于基因工程的說法,正確的是:

A.基因工程只能在植物細胞中進行

B.基因工程可以定向改造生物的遺傳性狀

C.基因工程是通過有性生殖的方式實現(xiàn)的

D.基因工程無法用于治療人類疾病

4、在基因工程的操作步驟中,以下哪個步驟是不包括的?

A.目的基因的選擇

B.目的基因的獲取

C.目的基囚的檢測

D.重組DNA分子的導入

5、以下關于基因工程的說法正確的是:

A.基因工程只能在動物細胞中進行。

B.基因工程能定向改造生物的遺傳物質。

C.基因工程是通過有性生殖來改變生物特性的。

D.基因工程只能用于農(nóng)作物的改良。

6、科學家利用基因工程技術成功地使一種植物獲得了抗蟲害的能力,這種技術的

應用主要依賴于什么?

A,植物的自然防御機制

B.人工合成新的植物激素

C.將某種昆蟲的抗蟲基因插入到目標植物的DNA中

D.改變植物的生長環(huán)境

7、下列關于基因工程的說法中,哪一項是正確的?

A.基因工程可以將一種生物的優(yōu)良性狀直接轉移到另一種生物上。

B.基因工程能夠定向改造生物的遺傳物質。

C.基因工程的載體只能是病毒。

D.基因工程的產(chǎn)物不會產(chǎn)生任何副作用。

8、以下哪個步驟不是基因工程的核心步驟?

A.目的基因的選擇與獲取

B.目的基因與載體的結合

C.將重組DNA分子導入受體細胞

D.從受體細胞中提取目的基囚

9、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.通過基因工程可以培育出抗蟲害的農(nóng)作物

B.基因工程只能在植物細胞內進行

C.基因工程可以改變生物的性狀,但無法改變生物的基因類型

D.基因工程的原理是人為地將兩個DNA分子進行拼接

10、在進行基因工程操作時,科學家通常需要使用限制酶來切割DNA。關于限制酶

的作用,以下描述正確的是:

A.只能識別并切割特定的核甘酸序列

B.基因工程能夠定向改造生物的遺傳特性

C.質粒是基因工程中唯一可以作為載體的分子

D.基因工程的產(chǎn)物都是對人體有害的

4、關于基因工程的操作步驟,下列排序正確的是:

A.目的基因的獲取->重組DNA-目的基因導入受休細胞一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

B.目的基因的獲取一目的基因導入受體細胞一重組DNA一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

C.重組DNA-目的基因的獲取一目的基因導入受體細胞一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

D.目的基因的獲取一重組DNA一目的基因的檢測與鑒定一目的基因導入受

體細胞一目的基因的表達

三、非選擇題(本大題有5小題,每小題12分,共60分)

第一題

基因工程技術在生物技術中扮演著至關重要的角色。假設你正在進行一項實驗,利

用基因工程技術改造大腸桿菌使其能夠生產(chǎn)一種特定的蛋白質一一例如人胰島素。在這

個過程中,科學家們通常會使用什么工具來切割DNA分子?為什么這種工具的選擇對于

基因工程的成功至關重要?

第二題

基因工程的發(fā)展給生物界帶來了哪些重大變革?請舉例說明。

第三題

題目描述:

科學家通過基因工程技術將抗蟲基因轉入棉花中,培育出轉基因抗蟲棉。已知該抗

蟲基因能編碼一種蛋白質,該蛋白質能夠特異性地與棉花細胞膜上的受體結合,進而阻

止害蟲的消化酶活性,從而達到抗蟲效果?;谝陨闲畔?,請回答以下問題:

1.從理論上講,若抗蟲基因成功整合到棉花細胞的DNA中,是否意味著抗蟲基因可

以遺傳給棉花的所有后代?

2.若在棉花田中發(fā)現(xiàn)一株不抗蟲的植株,可能的原因有哪些?請列舉至少三種可能

性。

3.在進行轉基因抗蟲棉的種植過程中,為了確保安全性和有效性,需要進行哪些方

面的監(jiān)測?

第四題

題目描述:

基因工程在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用越來越廣泛,請根據(jù)你所學知識,回答下列問題:

4.基囚工程的基本原理是。么?

5.簡述基因工程操作的步驟。

6.舉例說明基因工程吱術在農(nóng)業(yè)上的應用。

7.基因工程技術對人類社會的影響有哪些?

第五題

在基因工程技術中,目的基因導入受體細胞的方法多種多樣,請根據(jù)你所學的知識,

回答下列問題:

(1)在大腸桿菌中,通常采用的將外源DNA轉入受體細胞的方法是:

A.顯微注射法

B.農(nóng)桿菌介導法

C.花粉管通道法

D.Ca2>處理法

(2)對于酵母菌等真核生物,常用的轉化方法是:

E.顯微注射法

F.農(nóng)桿菌介導法

G.花粉管通道法

H.Ca2+處理法

(3)假設你正在使用農(nóng)桿菌介導的方法將一種抗蟲基因轉入番茄植株,那么在構

建農(nóng)桿菌感受態(tài)細胞時,需向農(nóng)桿菌中導入什么物質?

I.目的基因

J.重組質粒

K.抗性基因

L.標記基囚

《第一節(jié)基因工程賦予生物新的遺傳特性》同步訓練

及答案解析

一、單項選擇題(本大題有12小題,每小題2分,共24分)

1、下列關于基因工程的說法,正確的是()0

A.基因工程就是指將一個生物體的基因轉移到另一個生物體中的過程。

B.基因工程可以用于培育具有特定性狀的新品種,但無法改變物種間的生殖隔離。

C.在進行基因工程操作時,需要使用限制酶切割DNA分子,并用DNA連接酶將目

的基因與載體DNA進行拼接。

D.通過基因工程可以制造出具有抗蟲害或抗病性的作物,但這種作物可能會產(chǎn)生

環(huán)境問題。

答案:C

解析:基因工程是指在實驗室條件下,人為地將一個生物體的基因轉移到另一個生

物體中以改變其遺傳特性的一門技術。它能夠用于培育具有特定性狀的新品種,而且基

因工程所制造出的作物通常不會導致物種間的生殖隔離。在基因工程操作中,確實需要

使用限制酶切割DNA分子,并用DNA連接酶將目的基因與載體DNA進行拼接。同時,基

因工程可以用來制造出抗蟲害或抗病性的作物,但這些作物也可能會帶來一些環(huán)境問題。

2、關于基因工程的應用,下列說法錯誤的是()0

A.基因工程能夠培育出抗蟲害或抗病的農(nóng)作物。

B.基囚工程可以用于治療人類遺傳性疾病。

C.基因工程能夠用于生產(chǎn)各種藥物。

D.基因工程能夠使植物快速生長。

答案:D

解析:基因工程技術可以培育出抗蟲害或抗病的農(nóng)作物,以及生產(chǎn)許多藥物,比如

胰島素等,但是基因工程并不能使植物快速生長。植物生長速度主要受其基因型、環(huán)境

因素等影響,基因工程的作用是改變植物的遺傳特性,使其具有某種特定的功能,而不

是直接影響其生長速率。

3、下列關于基因工程的說法,正確的是:

A.基因工程只能在植物細胞中進行

B.基因工程可以定向改造生物的遺傳性狀

C.基因工程是通過有性生殖的方式實現(xiàn)的

D.基因工程無法用于治療人類疾病

答案:B

解析:基因工程可以通過對DNA的直接操作來改變生物的遺傳特性,其原理是將特

定的基因插入到生物體的基因組中,使其獲得新的遺傳特性。此方法并不限于植物細胞,

也適用于動物和微生物等生物體。而有性生殖是生物繁殖的一種自然方式,并不是通過

基因工程實現(xiàn)的。因此,A、C選項錯誤;雖然基因二程可以用于治療人類疾病,但并

不是所有情況下都能應用,故D選項也不準確。

4、在基因工程的操作步驟中,以下哪個步驟是不包括的?

A.目的基因的選擇

B.目的基因的獲取

C.目的基囚的檢測

D.重組DNA分子的導入

答案:C

解析?:基因工程的基本操作步躲通常包括目的基因的選擇、目的基因的獲取、構建

重組DNA分子以及重組DNA分子的導入。其中,重組DNA分子的導入是指將重組DNA

分子轉入宿主細胞的過程。而目的基因的檢測則是為了確認重組DNA是否成功導入宿主

細胞,并且是否正確表達了目標基因,因此它屬于基因工程的后續(xù)步驟,而非步驟之一。

5、以下關于基因工程的說法正確的是:

A.基因工程只能在動物細胞中進行。

B.基因工程能定向改造生物的遺傳物質。

C.基因工程是通過有性生殖來改變生物特性的。

D.基因工程只能用于農(nóng)作物的改良。

答案:B)基因工程能定向改造生物的遺傳物質。

解析:基因工程是一種現(xiàn)代生物技術,能夠人為他將特定的基因從一個生物體轉移

到另一個生物體中。它不局限于動物細胞,也可以在植物、微生物等其他生物體中進行。

基因工程的目的是為了改變生物的特性,而不是通過有性生殖。因此,選項A、C、D

的說法都是不正確的。

6、科學家利用基因工程技術成功地使一種植物獲得了抗蟲害的能力,這種技術的

應用主要依賴于什么?

A.植物的自然防御機制

B.人工合成新的植物激素

C.將某種昆蟲的抗蟲基因插入到目標植物的DNA中

D.改變植物的生長環(huán)境

答案:C)將某種昆蟲的抗蟲基因插入到目標植物的DNA中。

解析:基因工程技術的核心在于通過將目標生物體(如植物)的DNA與外來生物體

(這里指攜帶抗蟲基因的昆蟲)的特定基因進行重組。這種重組后的DNA會被整合到目

標生物的DNA中,從而使目標生物獲得外來基因所賦予的新特性。在這種情況下,抗蟲

基因賦予了植物抵抗特定害蟲的能力。

7、下列關于基因工程的說法中,哪一項是正確的?

A.基因工程可以將一種生物的優(yōu)良性狀直接轉移到另一種生物上。

B.基因工程能夠定向改造生物的遺傳物質。

C.基因工程的載體只能是病毒。

D.基因工程的產(chǎn)物不會產(chǎn)生任何副作用。

答案:B、解析:基因工程通過人工的方法將外源基因導入宿主細胞,并能按照人

們的意愿定向地改變生物的遺傳性狀。A項錯誤,因為基因工程不能直接改變生物性狀,

而是通過改變其遺傳物質來實現(xiàn)特定性狀的改變;C項不正確,基因工程的載體可以是

病毒、質粒、噬菌體等;D項錯誤,基因工程技術的應用也有一定的安全性考量,但其

產(chǎn)品本身通常不會產(chǎn)生副作用,而是可能帶來健康或環(huán)境風險。

8、以下哪個步驟不是基因工程的核心步驟?

A.目的基因的選擇與獲取

B.目的基因與載體的結合

C.將重組DNA分子導入受體細胞

D.從受體細胞中提取目的基因

答案:D、解析:基因工程的核心步驟包括目的基因的選擇與獲取、目的基因與載

體的結合以及將重組DNA分子導入受體細胞。其中,D項是從受體細胞中提取目的基因,

這是基因表達檢測和鑒定的一部分工作,而不是基因工程的核心步驟。基因工程的核心

在于通過這三步改變生物的遺傳信息。

9、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.通過基因工程可以培育出抗蟲害的農(nóng)作物

B.基因工程只能在植物細胞內進行

C.基因工程可以改變生物的性狀,但無法改變生物的基因類型

D.基因工程的原理是人為地將兩個DNA分子進行拼接

答案:A、解析:基因工程技術能夠通過將特定基因從一個生物體轉移到另一個生

物體中,從而實現(xiàn)對生物性狀的改良或創(chuàng)造新物種。此過程不局限于植物,動物和微生

物都可以作為基因工程的對象。雖然基因工程可以改變生物的性狀,但其核心在于基因

的重組,而不是單純地改變基因類型。

10、在進行基因工程操作時,科學家通常需要使用限制酶來切割DNA。關于限制酶

的作用,以下描述正確的是:

A.只能識別并切割特定的核甘酸序列

B.僅能切割雙鏈DNA中的磷酸二酯鍵

C.能夠在任何位置切割DNA分子

D.限制酶的作用位點都是隨機分布的

答案:A、解析:限制酶是一種能夠識別特定核甘酸序列并在此序列處切割DNA的

工具酶。它們的工作機制是通過與DNA上的特定堿基序列結合,進而切斷DNA鏈,形成

黏性末端或平末端。因此,限制酶的選擇性和特異性是非常重要的,它們只能在預先確

定的特定位置上切割DNA,不能隨意切割。

11、以下哪種工具酶是用于切割DNA的?

A.限制性內切酶

B.DNA連接酶

C.逆轉錄酶

D.聚合酶

答案:A、限制性內切酶

解析:限制性內切酶是一種能夠識別特定核甘酸序列并切割雙鏈DNA分子的酶,它

能識別特定的DNA序列并在特定位置上切割DNA鏈,從而實現(xiàn)對DNA片段的切害]。因此,

限制性內切醐是用于切割DNA的工具酶。

12、在基因工程中,質粒常被用作載體,是因為其具備的特點不包括:

A.可以自主復制

B.具有多個限制酶切位點

C.有啟動子和終止子

D.能夠在宿主細胞中穩(wěn)定存在

答案:C、有啟動子和終止子

解析:質粒作為基因工程中的常用載體,主要特點是它可以自主復制,旦具有多個

限制酶切位點以便于插入外源DNA,同時可以在宿主細胞中穩(wěn)定存在。但是,啟動子和

終止子通常是由宿主細胞自身攜帶的,而不是質粒特有的特征。啟動子用于啟匆轉錄過

程,而終止子則用于終止轉錄過程,它們并不是質粒的基本特征。

二、多項選擇題(本大題有4小題,每小題4分,共16分)

1、在基因工程技術中,用于切割DNA的酶被稱為:

A.限制性內切酶B.DNA連接酶C.RNA聚合酶D.蛋白質水解酶

答案:A

解析:限制性內切酶是一種能夠識別特定核甘酸序列并在該序列處切割雙鏈DNA

的陶,是基因工程中常用的工具酶。

2、下列哪種技術是利用了基因工程原理?

A.通過雜交育種培育新品種B.利用克隆技術培育轉基因動物C.通過組織培養(yǎng)

技術培育無病毒植株D.通過誘變育種產(chǎn)生新品種

答案:B

解析?:基因工程的核心在于人為地將外源基因導入宿主細胞,并在宿主細胞中進

行表達。而通過克隆技術培育轉基因動物,則是通過體細胞克隆技術將攜帶特定基因的

體細胞發(fā)育成個體,這正是基因工程技術的應用之一。其他選項如雜交育種、組織培養(yǎng)

技術和誘變育種,都是傳統(tǒng)的育種方法,不涉及基因的直接改造或重組。

3、下列關于基因工程的說法,正確的是:

A.某因工程只能在植物細胞中進行

B.基因工程能夠定向改造生物的遺傳特性

C.質粒是基因工程中唯一可以作為載體的分子

D.基因工程的產(chǎn)物都是對人體有害的

答案:B、解析:基因工程技術可以應用于多種生物類型,包括植物、動物和微生

物,因此A選項錯誤;基因工程的核心在于對特定基因進行精確地添加、刪除或替換,

這正是定向改造生物遺傳特性的關鍵所在,故B選項正確;質粒、噬菌體衍生物以及動

植物病毒等都可以用作基因工程中的載體,因此C選項不準確;基因工程的應用領域廣

泛,其產(chǎn)物既有可能有益于人類,也有可能帶來負面影響,所以D選項也是錯誤的。

4、關于基因工程的操作步驟,下列排序正確的是:

A.目的基因的獲取一重組DNA一目的基因導入受體細胞一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

B.目的基因的獲取一目的基因導入受體細胞一重組DNA一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

C.重組DNA->目的基因的獲取一目的基因導入受體細胞一目的基因的檢測

與鑒定一目的基因的表達

D.目的基因的獲取一重組DNA一目的基因的檢測與鑒定一目的基因導入受

體細胞一目的基因的表達

答案:A、解析:基因工程的基本操作流程通常包括:首先獲取目的基因,然后構

建重組DNA分子,接著將重組DNA導入受體細胞,之后對目的基因進行檢測與鑒定,最

后觀察并分析目的基因在受體細胞中的表達情況。因此,正確的順序為A。

三、非選擇題(本大題有5小題,每小題12分,共60分)

第一題

基因工程技術在生物技術中扮演著至關重要的角色。假設你正在進行一項實驗,利

用基因工程技術改造大腸阡菌使其能夠生產(chǎn)一種特定的蛋白質一一例如人胰島素。在這

個過程中,科學家們通常會使用什么工具來切割DNA分子?為什么這種工具的選擇對于

基因工程的成功至關重要?

答案:

基因工程技術中常用的工具是限制性內切酶(RestrictionEnzymes)o這些酶能夠

識別并切割DNA分子上的特定核甘酸序列。選擇合適的限制性內切酶至關重要,因為它

們能精確地將DNA分子切割成所需的片段,為后續(xù)的基因重組操作提供基礎。不同種類

的限制性內切陋對不同的DNA序列具有特異性,因此在設計實驗時,需要根據(jù)目標基因

的目的序列選擇合適的限制性內切酶。

解析:

限制性內切附是基因工程中的關鍵工具之一,它們通過識別并切割DNA分子上的特

定序列來實現(xiàn)對DNA片段的切割。這一過程對于基因工程至關重要,因為它允許研究人

員將外源基因插入到宿主細胞的DNA中,從而實現(xiàn)基因重組。正確選擇限制性內切酶不

僅可以確保目的基因能夠被高效切割,還可以保證目的基因能夠被正確地插入到宿主細

胞的DNA中,進而實現(xiàn)預期的生物功能。因此,在進行基因工程技術實驗時,選擇合適

的限制性內切酶是成功的關鍵因素之一。

第二題

基因工程的發(fā)展給生物界帶來了哪些重大變革?請舉例說明。

答案:

基因工程的發(fā)展對生物界帶來了深遠的影響,它不僅促進了新物種的培育,還極大

地推動了農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保等多個領域的進步。以下是一些具體例子:

8.農(nóng)業(yè)改良:通過基因工程技術,科學家能夠將抗病蟲害、抗除草劑、耐逆境等優(yōu)

良基因導入農(nóng)作物中,培育出具有更高產(chǎn)量和更耐環(huán)境變化的新品種。例如,抗

蟲棉的開發(fā),其含有Bt毒蛋白基因,可以抵抗棉鈴蟲,從而減少農(nóng)藥使用,提

高棉花產(chǎn)量和品質。

9.醫(yī)藥研發(fā):基因工程在藥物研發(fā)領域發(fā)揮了重要作用。通過改造微生物生產(chǎn)特定

的藥用蛋白或酶類,如胰島素、干擾素等,使得這些治療疾病的藥物得以大規(guī)模

生產(chǎn),降低了成本,提高了可獲得性。例如,人類胰島素就是通過大腸桿菌表達

的重組胰島索,它與動物來源的胰島素相比,具有更好的生物相容性和安全性。

10.環(huán)境保護:基因工程也用于開發(fā)生物降解塑料、控制有害昆蟲和病原體等方面,

以減輕環(huán)境污染。例如,轉基因植物(如抗除草劑玉米)減少了對化學除草劑的

需求,從而減少了水體和土壤中的化學物質含量;而抗蟲作物則能有效減少農(nóng)藥

使用,保護自然生杰平衡。

解析:

該題旨在考察學生對基因工程應用的理解和掌握情況?;蚬こ碳夹g通過改變生物

的遺傳信息,使其具備新的特征或功能,進而實現(xiàn)走生物資源的高效利用。

第三題

題目描述:

科學家通過基因工程技術將抗蟲基因轉入棉花中,培育出轉基因抗蟲棉。已知該抗

蟲基因能編碼一種蛋白質,該蛋白質能夠特異性地與棉花細胞膜上的受體結合,進而阻

止害蟲的消化酶活性,從而達到抗蟲效果。基于以上信息,請回答以下問題:

11.從理論上講,若抗蟲基因成功整合到棉花細胞的DNA中,是否意味著抗蟲基因可

以遺傳給棉花的所有后代?

12.若在棉花田中發(fā)現(xiàn)一株不抗蟲的植株,可能的原因有哪些?請列舉至少三種可能

性。

13.在進行轉基因抗蟲棉的種植過程中,為了確保安全性和有效性,需要進行哪些方

面的監(jiān)測?

答案:

14.答案:是的。如果抗蟲基因成功整合到了棉花細胞的DNA中,那么它確實可以

遺傳給棉花的所有后代。這是因為DNA是遺傳物質,基因作為DNA上的特定序列,

一旦插入染色體_1_并穩(wěn)定表達,其遺傳特性便會被傳遞給下一代。

15.答案:

?可能原因一:基因重組或突變導致抗蟲基因丟失;

?可能原因二:棉花細胞內的轉錄因子或其它調控因子發(fā)生了變化,影響了抗蟲基

因的正常表達;

?可能原因三:環(huán)境因素(如農(nóng)藥、病毒等)可能影響了抗蟲基因的表達效率。

3.答案:

?需要對轉基因抗蟲棉的生長狀況進行定期監(jiān)測,包括植株的高度、葉片顏色等外

觀特征的變化;

?需要定期檢測棉田內害蟲的種類及其數(shù)量變化,評估抗蟲性狀的效果;

?應當持續(xù)關注轉基因抗蟲棉對土壤微生物群落的影響,以確保不會引入潛在有害

菌種;

?進行長期生態(tài)風險評估,比如考察轉基因抗蟲棉是否會影響其他非靶標物種,是

否改變當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)結構;

?監(jiān)測轉基因抗蟲棉在不同氣候條件下的表現(xiàn),確保其適應性和穩(wěn)定性。

解析:

?第一題主要考察學生對基因工程原理的理解,特別是關于基因能否遺傳的問題。

?第二題涉及實際應用中的復雜情況分析,讓學生認識到基因工程育種可能面臨的

挑戰(zhàn)。

?第三題則側重于安全性評價,要求學生考慮基因工程產(chǎn)品可能帶來的環(huán)境和社會

影響,這有助于培養(yǎng)學生的批判性思維能力。

第四題

題目描述:

基因工程在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應用越來越廣泛,請根據(jù)你所學知識,回答下列問題:

16.基因工程的基本原理是什么?

17.簡述基因工程操作的步驟。

18.舉例說明基因工程技術在農(nóng)業(yè)上的應用。

19.基因工程技術對人類社會的影響有哪些?

答案:

20.基因工程的基本原理是什么?

基因工程的基本原理是通過人工的方法,將一種生物體的基因轉移到另一種生物體

中,以改變目標生物的遺傳特性。具體來說,就是利用限制性內切酶將目的基因從供體

生物的DNA上切割下來,然后使用載體(如質粒、噬菌體等)攜帶目的基因,再將帶有

目的基因的載體導入受體細胞,最后篩選出含有目的基因的受體細胞,進行擴增或表達。

2.簡述基因工程操作的步驟。

?從供體生物中提取目的基因.

?將目的基因連接到載體上,形成重組DNA分子。

?將重組DNA分子導入受體細胞。

?經(jīng)過篩選,獲得含有目的基因的受體細胞。

?對受體細胞進行培養(yǎng),使目的基因得以表達。

4.舉例說明基因工程技術在農(nóng)'業(yè)上的應用。

?基因工程技術可以用來培育抗病蟲害的作物。洌如,科學家可以通過轉基因技術,

讓水稻獲得抗稻瘟病的基因,從而減少農(nóng)藥的使用,提高糧食產(chǎn)量和質量。

?另外,還可以通過基因工程技術培育高產(chǎn)優(yōu)質的作物品種,比如通過轉基因技術

培育出高產(chǎn)大豆品種,提高大豆產(chǎn)量。

?除此之外,基因工程技術還可以用于改良動物品種,提高畜牧業(yè)生產(chǎn)效率。

4.基因工程技術對人類社會的影響有哪些?

?科技進步:基因工程技術促進了生物科技的進步,為醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護等領

域帶來了革命性的變化。

?環(huán)境影響:基因工程可以幫助控制有害生物,減少農(nóng)藥使用,有助于環(huán)境保護。

同時,也存在可能產(chǎn)生環(huán)境風險的問題,如基因工程生物的逃逸可能會對自然生

態(tài)造成影響。

?社會倫理與道德:基因工程技術引發(fā)了關于人類基因編輯、基因隱私保護、生物

多樣性保護等方面的倫理和法律問題,需要全社會共同探討和解決。

?經(jīng)濟影響:基因工程技術的發(fā)展為生物制藥、.農(nóng)業(yè)等多個產(chǎn)業(yè)帶來了新的經(jīng)濟增

長點,同時也可能帶來一些新的就業(yè)機會。

解析:

?題目涵蓋了基因工程的基礎原理、操作步驟、實際應用以及其帶來的社會影響,

全面考察了學生對基因工程技術的理解。

?在解析部分,詳細解釋了基因工程的基本原理、操作流程、具體應用案例以及潛

在的社會影響,幫助學生更全面地理解和掌握相關知識。

第五題

在基因工程技術中,目的基因導入受體細胞的方法多種多樣,請根據(jù)你所學的知識,

回答下列問題:

(1)在大腸桿菌中,通常采用的將外源DNA轉入受體細胞的方法是:

A.顯微注射法

B.農(nóng)桿菌介導法

C.花粉管通道法

D.Ca2"處理法

(2)對于酵母菌等真核生物,常用的轉化方法是:

E.顯微注射法

F.農(nóng)桿菌介導法

G.花粉管通道法

H.Ca2^處理法

(3)假設你正在使用農(nóng)桿菌介導的方法將一種抗蟲基因轉入番茄植株,那么在構

建農(nóng)桿菌感受態(tài)細胞時,需向農(nóng)桿菌中導入什么物質?

I.目的基因

J.重組質粒

K.抗性基因

L.標記基因

答案:

(1)D.CM+處理法

(2)F.農(nóng)桿菌介導法

(3)J.重組質粒

解析:

(1)顯微注射法主要用于動物細胞,尤其是哺乳動物細胞,如小鼠、大鼠等?;?/p>

粉管通道法一般用于植物細胞,但不常用于大腸桿菌這類原核生物的轉化。Ca2*處理

法是一種簡便快捷的方法,通過CM+處理細菌使其處于感受態(tài),從而更容易接受外源

DNAo因此,在大腸桿菌中,Ca"處理法是最常用的方法。

(2)對于真核生物,特別是酵母菌等,農(nóng)桿菌介導法是常用的轉化方法。這是因

為農(nóng)桿菌能夠攜帶目的基因進入植物細胞,并且能夠在植物細胞內進行重組表達。其他

方法如顯微注射法、花粉管通道法等在真核生物中應用較少,而Ca2,處理法在真核生

物中的效果不如在原核生物中明顯。

(3)農(nóng)桿菌介導法是一種基于農(nóng)桿菌自然感染植物細胞能力的技術。為了使農(nóng)桿

菌攜帶的目的基因能夠成功插入到植物細胞的染色體DNA上,科學家會在農(nóng)桿菌中構建

含有目的基因的重組質粒,這個重組質粒需要具有?個標記基因,以便于篩選出含有目

的基因的細胞。因此,構建農(nóng)桿菌感受態(tài)細胞時,需要導入的是重組質粒,以確保農(nóng)桿

菌能夠攜帶并轉移目標基因至番茄植株細胞中。

《第二節(jié)基因工程及其延伸技術應用廣泛》同步訓練

(答案在后面)

一、單項選擇題(本大題有12小題,每小題2分,共24分)

1、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.基因工程能定向改造生物性狀

B.DNA連接酶的作用是將兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵

C.基因治療屬于基因工程的應用范疇

D.目的基因必須整合到受體細胞的染色體上才能表達

2、在進行基因工程操作時,以下哪個步驟順序是正確的?

A.目的基因一提取目的基因一構建基因表達載體一將重組DNA導入受體細胞一0

的基因的檢測與鑒定

B.提取目的基因一構建基因表達載體一將重組DNA導入受體細胞一A的基因的檢

測與鑒定

C.構建基因表達載體一提取目的基因一將重組DNA導入受體細胞一目的基因的檢

測與鑒定

D.將重組DNA導入受體細胞一目的基因的檢測與鑒定一提取目的基因一構建基因

表達載體

3、下列關于基因工程的描述,哪一項是正確的?

A.基因工程只能在植物細胞中進行

B.基因工程能定向改變生物的遺傳特性

C.基因工程的原理是通過有性生殖實現(xiàn)的

D.基因工程可以定向改造微生物的代謝途徑

4、在基因工程中,用于連接外源DNA與載體DNA的酶是:

A.RNA聚合酶

B.限制性內切酶

C.DNA連接酣

D.解旋酶

5、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.DNA連接酶可以將任意兩個DMA片段連接起興。

B.基因治療主要是通過向體內導入正常基因來治療遺傳病。

C.限制性內切酶被廣泛用于目的基因的獲取,但不適用于載體的獲取。

D.在基因工程操作中,需要從供體細胞中提取完整的染色體DNA作為模板。

6、在進行基因工程實驗時,構建基因表達載體是關鍵步驟之一。下列關于基因表

達載體的說法中,哪一項是不正確的?

A.表達載體中必須含有啟動子和終止子,以調控目的基因的轉錄。

B.表達載體中通常會包含標記基因,以便于篩選含重組DNA的受體細胞。

C.外源基因插入載體后,其原有的基因功能會被完全替換。

D.在構建基因表達載體的過程中,還需要考慮目的基因的正確方向。

7、在基因工程中,用于切割DNA的工具酶是:

A.限制性內切酶

B.DNA連接酶

C.逆轉錄酶

D.解旋酶

8、下列哪一項不是基因工程的應用實例?

A.生產(chǎn)人胰島素

B.培育抗蟲棉

C.培育轉基因超級鼠

D.改良作物抗病性

9、下列哪項不是基因工程中的工具酶?

A.限制酶

B.連接酶

C.溶菌酶

D.逆轉錄酶

10、在進行基因工程操作時,為了防止外源DNA進入宿主細胞后發(fā)生自我復制,通

常會在構建的重組質粒中加入:

A.抗生素抗性基因

B.標記基因

C.啟動子

D.終止子

11、下列哪項不屬于基因工程的應用領域?

A.轉基因食品的開發(fā)

B.作物抗蟲害的改良

C.制造新型材料

D.藥物生產(chǎn)

12、關于基因工程在制藥領域的應用,以下哪一項描述是正確的?

A.通過基因工程可以生產(chǎn)疫苗,如乙肝疫苗

B.基因工程無法用于生產(chǎn)抗生素

C.基因工程不能用于生產(chǎn)胰島素

D.基因工程不能用于生產(chǎn)青霉素

二、多項選擇題(本大題有4小題,每小題4分,共16分)

1、關于基因工程的應用,以下哪個選項描述是正確的?

A.基因治療主要通過向患者體內導入正?;騺硇迯突蛱鎿Q有缺陷的基因。

B.基因診斷是通過檢測特定基因的異常來幫助診斷疾病的方法。

C.基因編輯技術CRISPR-Cas9主要用于基因表達調控而非直接基因修復。

D.以上所有選項都正確。

2、關于基因工程中的載體的選擇,以下哪個不是常見的載體類型?

A.質粒

B.病毒

C.大腸桿菌

D.人噬菌體

3、下列關于基因工程的應用描述中,哪一項是不正確的?

A.通過基因工程技術可以培育出抗蟲害的作物。

B.基因工程在醫(yī)學上的應用包括生產(chǎn)胰島素等藥物。

C.基因工程無法用于治療遺傳性疾病。

D.基因工程技術可以用于制造轉基因食品。

4、在基因工程中,常用的載體DNA通常是:

A.植物的葉綠體DNA。

B.動物的線粒體DNA。

C.細菌的質粒DNA。

D.病毒的RNA。

三、非選擇題(本大題有5小題,每小題12分,共60分)

第一題

基因工程技術在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域發(fā)揮著重要作用。請以“轉基因抗蟲棉”為

例,闡述基因工程技術如何提高農(nóng)作物的抗病蟲害能力。

第二題

在基因工程技術中,限制酶和DNA連接酶各自的作用是什么?它們在構建重組DNA

分子中的具體步驟是什么?

第三題

試述基因工程技術在作物改良中的應用實例,并簡要說明其原理。

第四題:

基因工程技術在醫(yī)學領域的應用非常廣泛,請列舉至少兩個實例,并簡要說明其工

作原理。

第五題

基因工程在農(nóng)業(yè)中的應用主要有哪些?請列舉至少三種,并簡要說明其原理和意義。

《第二節(jié)基因工程及其延伸技術應用廣泛》同步訓練

及答案解析

一、單項選擇題(本大題有12小題,每小題2分,共24分)

1、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.基因工程能定向改造生物性狀

B.DNA連接酶的作用是將兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵

C.基因治療屬于基因工程的應用范疇

D.目的基因必須整合到受體細胞的染色體上才能表達

答案:A、解析:基因工程能夠通過特定的技術手段,如限制性內切酶和DM連接

酶的作用,實現(xiàn)對生物基因的定向修改或添加,從而定向改造生物性狀。

2、在進行基因工程操作時,以下哪個步驟順序是正確的?

A.目的基因一提取目的基因一構建基因表達載體一將重組DNA導入受體細胞一目

的基因的檢測與鑒定

B.提取目的基因一構建基因表達載體一將重組DNA導入受體細胞一A的基因的檢

測與鑒定

C.構建基因表達載體一提取目的基因一將重組DNA導入受體細胞一目的基因的檢

測與鑒定

D.將重組DNA導入受體細胞一目的基因的檢測與鑒定一提取目的基因一構建基因

表達載體

答案:B、解析:在基因工程技術的操作流程中,一般遵循以下步驟順序:首先從

生物體中提取目的基因;然后構建基因表達載體;接著將重組DNA導入受體細胞;最后

對目的基因進行檢測與鑒定,確保基因表達載體成功地插入并能夠在受體細胞中表達。

3、下列關于基因工程的描述,哪一項是正確的?

A.基因工程只能在植物細胞中進行

B.某因工程能定向改變生物的遺傳特性

C.基因工程的原理是通過有性生殖實現(xiàn)的

D.基因工程可以定向改造微生物的代謝途徑

答案:B、解析:基因工程是一種分子水平的生物技術,它能夠精確地改變生物體

的遺傳物質,但其操作并不限于特定的生物體類型,包括植物、動物甚至微生物。因此,

A選項不正確;基因工程通過人工方法將外源基因導入受體細胞,使這些基因得以表達,

從而實現(xiàn)對生物性狀的定向改變,這正是B選項所描述的現(xiàn)象;基因工程并非通過有性

生殖實現(xiàn)的,而是通過無性繁殖的方式,如轉化、顯微注射等方法,來達到基因轉移的

目的;而D選項提到的定向改造微生物的代謝途徑是基因工程的一部分應用,也是正確

的。因此,B選項是最符合基因工程技術核心原理的。

4、在基因工程中,用于連接外源DNA與載體DNA的酶是:

A.RNA聚合酶

B.限制性內切酶

C.DNA連接酶

D.解旋酶

答案:C、解析:在基因工程中,需要使用DNA連接酶來連接外源DNA與載體DNA。

這是因為基因工程通常涉及將?段目的基因插入到?個載體分子上,以實現(xiàn)對目標生物

遺傳信息的改變。在這個過程中,外源DNA和載體DNA之間形成磷酸二能鍵,而DNA

連接酶的作用就是催化這些化學鍵的形成,從而使外源DNA與載體DNA結合成一個完整

的DNA片段。因此,正確答案是C選項。

5、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.DNA連接酶可以將任意兩個DNA片段連接起來。

B.基因治療主要是通過向體內導入正?;騺碇委熯z傳病。

C.限制性內切酶被廣泛用于目的基因的獲取,但不適用于載體的獲取。

D.在基因工程操作中,需要從供體細胞中提取完整的染色體DNA作為模板。

答案:B、解析:基因治療主要通過向體內導入正?;騺砑m正或補償缺陷基因的

功能,以達到治療的目的。因此,選項B正確。A選項錯誤,因為DNA連接酶只能將具

有互補黏性末端的DNA片段連接起來;C選項錯誤,限制性內切酶確實常用于獲取目的

基因,但也可以用于獲取載體DNA;D選項錯誤,基因工程操作中通常需要從供體細胞

中提取特定的DNA片段,而非完整的染色體DNA作為模板。

6、在進行基因工程實驗時,構建基因表達載體是關鍵步驟之一。下列關于基因表

達載體的說法中,哪一項是不正確的?

A.表達載體中必須含有啟動子和終止子,以調控目的基因的轉錄。

B.表達載體中通常會包含標記基因,以便于篩選含重組DNA的受體細胞。

C.外源基因插入載體后,其原有的基因功能會被完全替換。

D.在構建基因表達載體的過程中,還需要考慮目的基因的正確方向。

答案:C、解析:基因表達載體中插入的目的基因并非一定會完全替換原有的基因

功能。有時,目的基因可以整合到基因組中的特定位置,不會完全替代原有基因的功能,

而是可能產(chǎn)生新的表型或影響原有基因的功能。因此,選項C表述不準確。

7、在基因工程中,用于切割DNA的工具酶是:

A.限制性內切酶

B.DNA連接酶

C.逆轉錄酶

D.解旋酶

答案:A

解析:限制性內切酶是一種能夠識別特定核甘酸序列并在該序列處切割雙鏈DNA

的筋。它在基因工程中用于構建重組DNA分子,這是基因工程技術的基礎步驟之一。

8、下列哪一項不是基因工程的應用實例?

A.生產(chǎn)人胰島素

B.培育抗蟲棉

C.培育轉基因超級鼠

D.改良作物抗病性

答案:C

解析:C選項中的“培育轉基因超級鼠”并不是一個標準的基因工程技術應用實例。

雖然基因工程可以用來改變動物的某些特性,但“超級鼠”的概念可能更多地涉及到基

因修飾或突變,并非嚴格意義上的基因工程技術。其他選項均屬于基因工程在農(nóng)業(yè)和醫(yī)

藥領域的應用實例,如生產(chǎn)人胰島素和培育抗蟲棉都是通過基因工程將特定基因導入植

物或微生物體內實現(xiàn)的。改良作物抗病性也是基因工程的一個重要應用領域。

9、下列哪項不是基因工程中的工具酶?

A.限制酶

B.連接酶

C.溶菌酶

D.逆轉錄酶

答案:C、溶菌酶

解析:基因工程中的工具酶主要包括限制酶、連接酶和逆轉錄酶,而溶菌酶是一種

能夠破壞細菌細胞壁的酶,不屬于基因工程技術所使用的酶。

10-.在進行基因工程操作時,為了防止外源DNA進入宿主細胞后發(fā)生自我復制,通

常會在構建的重組質粒中抑入:

A.抗生素抗性基因

B.標記基因

C.啟動子

D.終止子

答案:B、標記基因

解析:在基因工程中,標記基因的作用是幫助識別已經(jīng)成功導入宿主細胞內的載體,

即通過含有特定標記基因的重組質粒,可以方便地篩選出含有重組DNA的細胞??股?/p>

抗性基因通常用作標記基因,當使用抗生素處理細胞時,只有含有相應抗生素抗性基因

的細胞才能存活,從而篩選出轉化成功的細胞。

11、下列哪項不屬于基因工程的應用領域?

A.轉基因食品的開發(fā)

B.作物抗蟲害的改良

C.制造新型材料

D.藥物生產(chǎn)

答案:C

解析:基因工程技術主要應用于轉基因食品的開發(fā)、作物抗蟲害的改良以及生產(chǎn)特

定的生物藥物等方面,但制造新型材料通常不是通過基因工程實現(xiàn)的。

12、關于基因工程在制藥領域的應用,以下哪一項描述是正確的?

A.通過基因工程可以生產(chǎn)疫苗,如乙肝疫苗

B.基因工程無法用于生產(chǎn)抗生素

C.基因工程不能用于生產(chǎn)胰島素

D.基因工程不能用于生產(chǎn)青霉素

答案:A

解析:基因工程技術能夠通過改造微生物來生產(chǎn)疫苗,比如乙肝疫苗,也可以生產(chǎn)

其他一些生物制品。因此,A選項是正確的;而B、C、D選項都是不完全準確的,因為

基因工程確實能夠生產(chǎn)抗生素、胰島素和青霉素等生物制品。

二、多項選擇題(本大題有4小題,每小題4分,共16分)

1、關于基因工程的應用,以下哪個選項描述是正確的?

A.基因治療主要通過向患者體內導入正?;騺硇迯突蛱鎿Q有缺陷的基因。

B.基因診斷是通過檢測特定基因的異常來幫助診斷疾病的方法。

C.基因編輯技術CRISPR-Cas9主要用于基因表達調控而非直接基因修復。

D.以上所有選項都正確。

答案:D、解析:基因治療確實涉及向患者體內導入正?;蛞孕迯突蛱鎿Q有缺陷

的基因;基因診斷的確通過檢測特定基因的異常來幫助診斷疾?。欢鳦RISPR-Cas9是一

種強大的基因編輯工具,常用于精準修改DNA序列,這包括直接的基因修復。

2、關于基因工程中的載體的選擇,以下哪個不是常見的載體類型?

A.質粒

B.病毒

C.大腸桿菌

D.入噬菌體

答案:C、解析:在基因工程中,載體是用來攜帶目的基因進入宿主細胞,并使目

的基因能夠在宿主細胞中穩(wěn)定存在并復制的分子。大腸桿菌是一種宿主細胞,而不是常

見的載體類型。常見的載體類型包括質粒、病毒(如入噬菌體)等。

3、下列關于基因工程的應用描述中,哪一項是不正確的?

A.通過基因工程技術可以培育出抗蟲害的作物。

B.基因工程在醫(yī)學上的應用包括生產(chǎn)胰島素等藥物。

C.基因工程無法用于治療遺傳性疾病。

D.基因工程技術可以用于制造轉基因食品。

答案:C、解析:基因工程技術確實可以用于治療遺傳性疾病,比如利用基因編輯

技術修復或替換致病基因,因此選項C是錯誤的。

4、在基因工程中,常用的載體DNA通常是:

A.植物的葉綠體DNA。

B.動物的線粒體DNA。

C.細菌的質粒DNA。

D.病毒的RNA。

答案:C、解析:在基因工程中,細菌的質粒DNA被廣泛用作載體DNA,因為它容

易進入宿主細胞,并且可以復制,使得目的基因能夠穩(wěn)定地存在于宿主細胞內。

三、非選擇題(本大題有5小題,每小題12分,共60分)

第一題

基因工程技術在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生等領域發(fā)揮著重要作用。請以“轉基因抗蟲棉”為

例,闡述基因工程技術如何提高農(nóng)作物的抗病蟲害能力。

答案:

轉基因抗蟲棉是通過基因工程技術將一種能夠抵抗特定害蟲(如棉鈴蟲)的基因導

入棉花植株中,從而達到增強棉花對這些害蟲抵抗力的目的。這一技術的核心步驟包括

目的基因的選擇、載體的陶建、轉化方法的選擇以及轉基因植物的篩選等。

首先,科學家會從自然界中篩選出能有效抵抗某種害蟲的基因片段,例如蘇云金芽

胞桿菌產(chǎn)生的Bt毒素基因,這種基因編碼一種對多種害蟲有毒性的蛋白質。接下來,

科學家會將這個基因與一個可被植物細胞吸收并整合到其DNA中的載體結合,形成重組

DNA分子。然后,利用一定的轉化方法,比如農(nóng)桿菌介導法或基因槍法,將重組DNA分

子導入植物細胞內,使植物細胞能夠吸收并將其插入到自身的染色體DNA中。最后,通

過一系列的篩選和培養(yǎng)過程,篩選出能夠成功整合了目標基因的植株,并進行進一步的

鑒定和培育。

經(jīng)過上述步驟,轉基因抗蟲棉能夠表達出Bt毒素,當棉鈴蟲或其他害蟲食用含有

Bt毒素的棉花時,這些害蟲會被殺死,從而保護棉花免受蟲害。這種方法不僅提高了

作物產(chǎn)量,還減少了對化學農(nóng)藥的依賴,降低了環(huán)境污染和人類健康風險。

解析:

本題旨在考察學生對于基因工程技術在實際應用中的理解,特別是通過轉基因技術

提高農(nóng)作物抗病蟲害能力的具體案例分析工題目要求考生能夠基于己知的轉基因抗蟲棉

的例子,解釋基因工程技術的基本原理及其在農(nóng)業(yè)上的應用價值。解答時,考生需熟悉

基因工程的基本步驟和原理,同時能夠結合具體實例來說明其應用效果。

第二題

在基因工程技術中,限制酶和DNA連接酶各自的作用是什么?它們在構建重組DNA

分子中的具體步驟是什么?

答案:

限制酶的作用是識別并切割DNA上的特定核甘酸序列,從而產(chǎn)生具有特定粘性末端

或平末端的DNA片段。DNA連接酶的作用是將兩個DNA片段通過磷酸二酯鍵連接起來,

形成一個完整的DNA分子。

解析:

1.限制酶的作用:

?限制酶是一種能夠設別特定DNA序列并在此序列處切割DNA的酶。

?通過這種方式,限制酶能產(chǎn)生具有特定黏性末端(如AATTC序列被切割后會產(chǎn)生

黏性末端)或平末端(如AGCT序列被切割后會產(chǎn)生平末端)的DNA片段。

2.DNA連接酶的作用;

?DNA連接酶的主要功能是將兩個DNA片段通過磷酸二酯鍵連接起來,從而形成一

個連續(xù)的DNA分子。

?這一過程發(fā)生在限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端或平末端之間,確保了DNA分子的完

整性和準確性。

通過限制酶和DNA連接酶的配合使用,在基因工程技術中可以實現(xiàn)對目的基因進行

剪切、切割以及連接,最終構建出重組DNA分子,這是基因工程技術的核心步驟之一。

第三題

試述基因工程技術在作物改良中的應用實例,并簡要說明其原理。

答案:

基因工程技術在作物改良中有著廣泛的應用,通過改變作物的遺傳特性來提高產(chǎn)量、

抗病性、營養(yǎng)價值等,以滿足人類對食物的需求。下面舉兩個具體的應用實例來說明這

一技術的原理和應用。

實例一:抗蟲棉

抗蟲棉是利用基因工程技術將一種名為Bt(Bacillusthuringiensis)的細菌產(chǎn)

生的毒素基因導入棉花的DNA中,使棉花具備抵抗鱗翅目害蟲的能力。Bt毒素是一種

天然存在的昆蟲殺蟲劑,對哺乳動物幾乎無毒。這種轉基因棉花可以顯著減少農(nóng)藥的使

用量,降低生產(chǎn)成本,同時減少了環(huán)境污染。這項技術的原理是將具有特定功能的基因

(如抗蟲基因)轉移到目標生物的DNA中,從而賦予目標生物新的性狀。

實例二:抗除草劑大豆

抗除草劑大豆則是通過基因工程技術將一種名為草甘瞬耐受性的基因引入大豆的

DNA中,使其能夠承受較高濃度的草甘瞬除草劑的處理,從而有效控制雜草而不傷害大

豆植株。這項技術的原理是將能夠賦予植物抗除草劑特性的基因導入到大豆的基因組中,

使得大豆能夠抵御特定類型的除草劑。

解析:

本題旨在考察學生對基因工程技術在作物改良中的實際應用的理解和掌握。首先,

要求學生能列舉出具體的基因工程實例,比如抗蟲棉和抗除草劑大豆。其次,需要解釋

這些實例背后的原理,即通過將特定的基因導入作物的基因組中,從而改變作物的遺傳

特性。最后,通過這些實例,進一步強調基因工程技術如何在實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮作用,

包括提高作物產(chǎn)量、抗病性、抗逆境能力等,以及它在環(huán)境保護方面的積極意義。

第四題:

基因工程技術在醫(yī)學領域的應用非常廣泛,請列舉至少兩個實例,并簡要說明其工

作原理。

答案:

2.基因療法:基因療法是將健康的基因導入到人體細胞中以治療遺傳性疾病的一種

方法。例如,對于一些遺傳性血液疾病(如日-地中海貧血)或免疫系統(tǒng)相關疾

?。ㄈ缒承╊愋偷陌籽。?,通過基因工程技術,科學家們可以將正?;驅?/p>

患者的細胞,使其能夠正常表達蛋白質,從而達到治療的效果。這項技術的關鍵

在于如何安全有效地將外源基因傳遞給目標細胞,以及確保這些外源基因能夠正

確地整合到細胞的DNA中并啟動相應的基因表達過程。

3.基因編輯:CRISPR-Cas9等基因編輯技術可以用于精確修改生物體內的特定基因

序列,這在治療遺傳病方面具有巨大潛力。例如,通過CRISPR-Cas9技術可以修

復導致囊性纖維化、鐮狀細胞貧血等遺傳疾病的突變基因。這項技術的工作原理

是利用Cas9酶作為“剪刀”,識別并切割DNA雙鏈中的特定序列,然后使用外源

DNA片段進行修復,實現(xiàn)對目標基因的精準修改。

解析:

上述兩個例子展示了基因工程技術在醫(yī)學領域中的應用實例及其基本原理?;虔?/p>

法主要通過將健康基因導入患者體內來治療遺傳性疾?。欢蚓庉嫾夹g則利用精準的

工具(如CRISPR-Cas9)直接對生物體內的特定基因進行修改,以糾正遺傳缺陷或增強

生物體的自然防御能力。這些技術的發(fā)展不僅為許多遺傳性疾病提供了新的治療方法,

也推動了生物醫(yī)學研究的進步。

第五題

基因工程在農(nóng)業(yè)中的應用主要有哪些?請列舉至少三種,并簡要說明其原理和意義。

答案:

基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用主要體現(xiàn)在作物改良、病蟲害防治以及提高作物抗逆性等

方面。下面分別舉例說明:

4.作物改良

通過將特定的抗病基因(如抗病毒基因、抗細菌基因)或高產(chǎn)基因導入作物中,可

以培育出具有更強抗性的作物品種,或者提高作物的產(chǎn)量。例如,通過基因工程技術引

入抗蟲基因,使得作物能夠抵抗某些害蟲的侵害,從而減少農(nóng)藥的使用,降低生產(chǎn)成本

并保護生態(tài)環(huán)境。

3.提高作物抗逆性

基因工程還可以增強作物對環(huán)境壓力的耐受力,比如干旱、鹽堿和低溫等。通過轉

基因技術引入能夠調節(jié)水分利用效率的基因,可以使作物更加適應干旱環(huán)境;而引入耐

鹽基因則能幫助作物在鹽堿地中生長。這些技術的應用有助于改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,保障

糧食安全。

3.增加作物營養(yǎng)成分

利用基因工程技術,科學家們正在嘗試改變作物的遺傳結構,以增加其營養(yǎng)價值。

例如,通過改造水稻基因使其含有更多的胡蘿卜素,這種做法旨在提高大米的營養(yǎng)

價值,滿足人體對維生素A的需求。

解析:

上述提到的應用均基于基因工程技術的基本原理:通過識別并切割DNA分子中的特

定序列,然后將外源基因插入到受體細胞中。這一過程通常涉及限制酶、載體〔如質粒

或噬菌體)以及重組DNA技術等工具。基因工程的成功實施依賴于精確控制基因表達調

控機制的能力,這不僅限于在植物中實現(xiàn)目標基因的穩(wěn)定表達,還包括時基因功能進行

優(yōu)化和改良,從而達到預期的改良效果。

《第四章基因工程》試卷(答案在后面)

一、單項選擇題(本大題有12小題,每小題2分,共24分)

1、關于基因工程的基本工具,以下說法錯誤的是()0

A.限制酶能夠識別特定的核甘酸序列并切割DNA

B.DNA連接酶可以將兩個DNA片段拼接在一起

C.質粒是基因工程中唯一的載體

D.運載體必須具備自我復制能力

2、在進行基因工程操作時,構建重組DNA分子需要用到的工具酶包括()o

A.限制隨、DNA連接酶

R.逆轉錄酶、DNA聚合酶

C.限制酶、DNA聚合酶

D.反轉錄酶、DNA連接酶

3、下列關于基因工程的描述,哪一項是正確的?

A.限制酶只能識別一種特定的核甘酸序列

B.DNA連接酶的作用是將兩個DNA片段之間的缺口進行修復

C.轉基因食品對人類健康無害,因此無需對其進行安全性評估

D.目的基因導入受體細胞后,即可實現(xiàn)穩(wěn)定遺,專

4、在基因工程的操作過程中,下列哪一步驟不需要使用到限制酶?

A,提取目的基因

B.目的基因與運載體的結合

C.將重組DNA導入宿主細胞

D.目的基因的檢測與鑒定

5、下列關于基因工程的說法,正確的是:

A.基因工程可以定向改造生物的遺傳性狀,但不能創(chuàng)造新的物種。

B.限制酶切割DNA分子后會形成平末端。

C.質粒是基因工程中唯一可用的載體。

D.目的基因導入受體細胞后即可實現(xiàn)穩(wěn)定遺傳。

6、在進行基因工程操作時,將目的基因導入植物細胞最常用的方法是:

A.顯微注射法。

B.農(nóng)桿菌轉化法。

C.噬菌體感染法。

D.顯微注射法(重復選項)。

7、以下哪項是基因工程技術中常用的工具酶之一?

A.限制性內切酶

B.轉錄酶

C.翻譯酶

D.核糖體

8、下列關于基因工程載體的說法,哪一項是不正確的?

A.必須具備啟動子和終止子以控制基因表達。

B.必須能夠在宿主細胞中自我復制。

C.必須具有標記基因以方便篩選重組體。

D.必須有多個限制性內切酶切點以便導入外源DNA。

9、下列關于基因工程噪作的基本步驟中,哪一步驟用于將目的基因導入受體細胞?

A.目的基因的獲取

B.目的基因與載體結合

C.將重組DNA導入受體細胞

D.目的基因的檢測與表達

10、在進行基因工程實驗時,科學家使用了特定的限制前來切割質粒和外源DNA。

如果質粒的序列含有識別序列“GATC”,而外源DNA的一個片段的序列也含有“GATC”

作為其限制酶識別位點,那么以下哪種說法正確?

A.兩種DNA片段都能被限制酶識別并切開。

B.兩種DNA片段都不能被限制酶識別。

C.質粒和外源DNA片段都會發(fā)生雙鏈斷裂。

D.外源DNA片段將無法再與質粒連接形成重組DNA。

11、以下哪種工具酶在構建基因表達載體時不可或缺?

A.限制性內切酶

B.DNA連接酶

C.轉錄酶

D.RNA聚合酶

12、在進行基因表達載體構建過程中,通常需要考慮的目的基因是:

A.具有啟動子的基因

B.具有終止子的基因

C.不含任何修飾的原核基因

D.含有外源基因的真核基因

二、多項選擇題(本大題有4小題,每小題4分,共16分)

1、下列關于基因工程的描述中,哪一項是正確的?

A.DNA連接酶能夠識別并切割DNA中的特定堿基對。

B.在基因工程中,質粒是最常用的載體之一。

C.限制酶只能在特定的核音酸序列上進行切割。

D.逆轉錄病毒常被用作基因載體。

2、以下哪種方法可以用于檢測轉基因植物是否含有抗蟲基因?

A.檢測植株是否能產(chǎn)生抗蟲蛋白

B.觀察植株是否表現(xiàn)出抗病癥狀

C.檢測植株是否具有抗除草劑特性

D.觀察植株是否表現(xiàn)出抗逆境能力

3

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