2019高中生物 第6章 從雜交育種到基因工程 6.2 基因工程及其應(yīng)用練習(xí) 新人教版必修1.docx

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第2節(jié)　基因工程及其應(yīng)用 基礎(chǔ)鞏固 1以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是(　　) A.基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程 B.基因工程的產(chǎn)物對(duì)人類都是有益的 C.基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D.基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng) 答案:D 2基因工程是將目的基因通過(guò)一定過(guò)程,轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞,經(jīng)過(guò)受體細(xì)胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大,再進(jìn)行表達(dá),從而定向改造生物性狀的技術(shù)。你認(rèn)為不支持基因工程技術(shù)的理論有(　　) A.遺傳密碼的通用性 B.不同基因可獨(dú)立表達(dá) C.不同基因表達(dá)互相影響 D.DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制 答案:C 3下列哪些黏性末端是由同一種限制酶切割成的? (　　) A.①②　　　B.①③　　　C.①④　　　D.②③ 答案:A 4下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述,正確的是(　　) A.DNA重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運(yùn)載體 B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列 C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快 D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá) 答案:C 5能使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是(　　) A.單倍體育種　 B.雜交育種 C.基因工程育種 D.多倍體育種 解析:能定向改造生物遺傳性狀的生物技術(shù)是基因工程,故選C。 答案:C 6下列有關(guān)基因工程中限制酶的敘述,錯(cuò)誤的是(　　) A.一種限制酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列 B.限制酶的活性受溫度影響 C.限制酶能識(shí)別和切割RNA D.限制酶可從原核生物中提取 解析:限制酶主要存在于微生物中。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。限制酶的作用對(duì)象不是RNA分子。 答案:C 7要使目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體重組,所需的兩種酶是 (　　) ①限制酶　②DNA連接酶?、劢庑浮、苓€原酶 A.①② B.③④ C.①④ D.②③ 解析:要使目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體重組,要用同一種限制酶切割運(yùn)載體,然后用DNA連接酶把目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體連接起來(lái)。 答案:A 8不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是(　　) A.能復(fù)制 B.有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C.具有標(biāo)記基因 D.它是環(huán)狀DNA 解析:作為運(yùn)載體的質(zhì)粒,應(yīng)具有標(biāo)記基因,能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的保存并復(fù)制,有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。 答案:D 9下列各項(xiàng)中不屬于基因工程的應(yīng)用的是(　　) A.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育成功 B.利用DNA探針檢測(cè)飲用水中有無(wú)病毒 C.利用工程菌生產(chǎn)胰島素 D.將甲植物的葉綠體移入乙植物,使光合效率提高 解析:將甲植物的葉綠體移入乙植物,轉(zhuǎn)移的是細(xì)胞器而非基因,故不屬于基因工程的范疇。 答案:D 10下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ 識(shí)別序列及 切割位點(diǎn) 圖1 圖2 (1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)SmaⅠ 切割前后,分別含有　　　　個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。 (2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的SmaⅠ 酶切位點(diǎn)越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越　　　　。 (3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用SmaⅠ 切割,原因是 　。 (4)與只使用EcoRⅠ相比較,使用BamH Ⅰ 和Hind Ⅲ 兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止 　。 (5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入　　　　　　酶。 (6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)切割前質(zhì)粒為環(huán)狀,不含游離的磷酸基團(tuán)。切割后質(zhì)粒成了一個(gè)鏈狀的雙鏈DNA分子,含2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)因?yàn)镾maⅠ 識(shí)別序列中均為G—C堿基對(duì),G、C之間含3個(gè)氫鍵,熱穩(wěn)定性高。(3)據(jù)圖可知,SmaⅠ既會(huì)破壞標(biāo)記基因,也會(huì)破壞目的基因。(4)若用同種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA中的目的基因,因?yàn)閮啥说酿ば阅┒讼嗤?會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化的情況。而用兩種限制酶切割,因?yàn)閮啥诵纬傻酿ば阅┒瞬煌?不會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化。(5)DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的DNA片段。(6)標(biāo)記基因可以用來(lái)鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因。 答案:(1)0、2 (2)高 (3)SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因 (4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化 (5)DNA連接 (6)鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞 11科學(xué)家將鼠體內(nèi)的能夠產(chǎn)生胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組,并且在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了胰島素。如下圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)圖中②⑤③⑦表示通過(guò)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　的途徑,獲得　　　　　　　　的過(guò)程。 (2)圖中③代表　　　　　　　,在它的作用下將　　　　　和　　　　　　　切成　　　　　　　　　　　　末端。 (3)經(jīng)⑨　　　　　　　　的作用將⑦和⑥“縫合”形成⑧　　　　DNA分子。⑧往往含有　　　　基因,以便將來(lái)檢測(cè)。 (4)表示⑧隨大腸桿菌的繁殖而進(jìn)行　。 (5)如在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素,說(shuō)明 　。 答案:(1)從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因　目的基因 (2)限制酶　質(zhì)?！∧康幕颉】苫パa(bǔ)配對(duì)的黏性 (3)DNA連接酶　重組　標(biāo)記 (4)復(fù)制 (5)目的基因完成了表達(dá)的過(guò)程 能力提升 1DNA連接酶的重要功能是(　　) A.使母鏈與子鏈之間形成氫鍵 B.使黏性末端堿基之間形成氫鍵 C.將兩條DNA鏈連接起來(lái) D.用于提取目的基因 答案:C 2科學(xué)家在研究生長(zhǎng)在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn),這種玉米含有包括蘇云金桿菌(一種產(chǎn)生抗蟲毒蛋白的細(xì)胞)基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因,由此可見(jiàn): ①轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中?、谵D(zhuǎn)基因作物可對(duì)天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅?、蹫榉乐够蛭廴?應(yīng)當(dāng)禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究?、茏匀浑s交過(guò)程實(shí)質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)基因過(guò)程,兩者沒(méi)有任何區(qū)別 其中正確的說(shuō)法是(　　) A.①②③④　　　　　　　B.③ C.①② D.① 解析:根據(jù)題意可知:轉(zhuǎn)基因植物的基因可傳播到野生植物中,這樣會(huì)對(duì)植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅。自然雜交是通過(guò)受粉的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過(guò)程,與轉(zhuǎn)基因技術(shù)中通過(guò)重組運(yùn)載體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過(guò)程有一定區(qū)別。 答案:C 3下圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物的過(guò)程,相關(guān)敘述不正確的是(　　) A.通過(guò)①過(guò)程形成重組質(zhì)粒只需要兩種工具 B.②是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的過(guò)程 C.通過(guò)③過(guò)程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因牛的細(xì)胞中都含有人的生長(zhǎng)激素基因 D.通過(guò)④⑤過(guò)程培育的抗蟲棉需要檢測(cè)抗蟲效果 答案:A 4下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述,正確的是(　　) A.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,因此不具備專一性 B.運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同 C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸 D.DNA連接酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈 答案:C 5下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對(duì)應(yīng)的內(nèi)容,正確的組合是(　　) 供體 剪刀 針線 運(yùn)載體 受體 A 質(zhì)粒 限制性核 酸內(nèi)切酶 DNA連 接酶 提供目的基因的生物 大腸桿 菌等 B 提供目的基 因的生物 DNA連 接酶 限制性核 酸內(nèi)切酶 質(zhì)粒 大腸桿 菌等 C 提供目的基 因的生物 限制性核 酸內(nèi)切酶 DNA連 接酶 質(zhì)粒 大腸桿 菌等 D 大腸桿菌等 DNA連 接酶　 限制性核 酸內(nèi)切酶 提供目的基因的生物 質(zhì)粒 答案:C 6下圖為DNA分子的某一片段,其中①②③分別表示某種酶的作用部位, 則相應(yīng)的酶依次是(　　) A.DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶 B.限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶 C.解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 D.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶 解析:使氫鍵斷裂的是解旋酶,限制性核酸內(nèi)切酶使相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂;連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。 答案:C ★7質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,質(zhì)粒上有標(biāo)記基因(如下頁(yè)左上圖所示),通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同。下頁(yè)左上圖表示外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c),請(qǐng)據(jù)下頁(yè)左上表細(xì)菌生長(zhǎng)情況,推測(cè)①②③ 三種重組細(xì)菌與外源基因插入點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一組是(　　) 重組細(xì)菌 含氨芐青霉素培養(yǎng)基 含四環(huán)素的培養(yǎng)基 ① 能生長(zhǎng) 能生長(zhǎng) ② 能生長(zhǎng) 不能生長(zhǎng) ③ 不能生長(zhǎng) 能生長(zhǎng) A.①是a,②是c,③是b B.①是c和b,②是b,③是c C.①是c和b,②是c,③是b D.①是a,②是b,③是c 解析:目的基因的插入點(diǎn)不在標(biāo)記基因中,細(xì)胞可在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。若插入點(diǎn)在某個(gè)標(biāo)記基因中,則會(huì)缺乏對(duì)相應(yīng)抗生素的抗性,而不能在相應(yīng)的選擇培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。據(jù)此可判斷出目的基因的插入點(diǎn)。 答案:A ★8番茄(2n=24)的正常植株(A)對(duì)矮生植株(a)為顯性,紅果(B)對(duì)黃果(b)為顯性,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。 (1)現(xiàn)有基因型為AaBB與aaBb的番茄,兩者進(jìn)行雜交,后代的基因型有　　　　種,其中基因型為　　　　　的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高,該植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)在♀AA♂aa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離,產(chǎn)生的雌配子的染色體數(shù)目為　　　　　　,這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是　　　　　　　　。 (3)假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的,檢測(cè)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA,發(fā)現(xiàn)X的第二個(gè)密碼子中第二堿基由C變?yōu)閁,Y在第二個(gè)密碼子的第二堿基前多了一個(gè)U。與正常植株相比,　　　　突變體的株高變化可能更大,試從蛋白質(zhì)水平分析原因:　 　。 (4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過(guò)量表達(dá),也可以抑制某基因表達(dá)。假設(shè)C基因通過(guò)控制赤霉素的合成來(lái)控制番茄的株高,請(qǐng)完成如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以驗(yàn)證假設(shè)是否成立。 ①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(借助轉(zhuǎn)基因技術(shù),但不要求寫出轉(zhuǎn)基因的具體步驟) a.分別測(cè)定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高; b. 　; c. 　。 ②支持上述假設(shè)的預(yù)期結(jié)果: 　。 ③若假設(shè)成立,據(jù)此說(shuō)明基因控制性狀的方式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)由親本基因型知道雜交后代基因型有22=4(種),基因型為AaBb和aaBb的個(gè)體自交都可產(chǎn)生矮生黃果(aabb)植株,基因型為AaBb的植株自交,后代中矮生黃果個(gè)體占1/16,基因型為aaBb的植株自交,后代中矮生紅果∶矮生黃果=3∶1,矮生黃果占1/4。 (2)在♀AA♂aa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離,產(chǎn)生的雌配子有兩種:AA、O(表示無(wú)A),染色體數(shù)目為13或11。與♂aa交配,產(chǎn)生兩種基因型的后代——AAa、a,表現(xiàn)型為正常、矮生。 (3)在突變體X株高基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中,第二個(gè)密碼子中第二個(gè)堿基由C變?yōu)閁,此為堿基替換導(dǎo)致基因突變,翻譯形成的蛋白質(zhì)中最多只有一個(gè)氨基酸發(fā)生了改變,甚至沒(méi)有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中,第二個(gè)密碼子的第二個(gè)堿基前多了一個(gè)U,此為堿基增添而引起的基因突變,在翻譯形成蛋白質(zhì)時(shí),第二個(gè)密碼子及后面的密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸都可能發(fā)生改變。 (4)C基因是控制赤霉素合成的基因,赤霉素不是蛋白質(zhì),基因控制蛋白質(zhì)合成,說(shuō)明基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制赤霉素的合成。該實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)證明假設(shè)中的兩個(gè)問(wèn)題。第一組以正常株為材料,變量是不影響C的表達(dá)(對(duì)照組)、抑制C的表達(dá)(實(shí)驗(yàn)組);第二組以矮生株為材料,變量是不影響C的表達(dá)、促進(jìn)C的表達(dá)。 答案:(1)4　aaBb　矮生紅果∶矮生黃果=3∶1 (2)13或11　正?；虬? (3)Y　Y突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多(或:X突變體的蛋白質(zhì)可能只有一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,Y突變體的蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能從第一個(gè)氨基酸后都改變) (4)①答案一:b.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),一是抑制正常植株C基因的表達(dá),二是使C基因在矮生植株中過(guò)量表達(dá) c.測(cè)定兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組植株的赤霉素含量和株高　答案二:b.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),抑制正常植株C基因的表達(dá),測(cè)定其赤霉素含量和株高　c.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),使C基因在矮生植株過(guò)量表達(dá),測(cè)定其赤霉素含量和株高　(答案二中b和c次序不做要求) ②與對(duì)照組比較,正常植株在C基因表達(dá)被抑制后,赤霉素含量降低,株高降低;與對(duì)照組比較,C基因在矮生植株中過(guò)量表達(dá)后,該植株赤霉素含量增加,株高增加 ③基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝途徑,進(jìn)而控制生物性狀