2020年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用优化练习新人教版必修2

2020年高中生物第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用优化练习新人教版必修2

第2节 基因工程及其应用 ‎[课时作业(十五)]‎ 一、选择题 ‎1．下列关于基因工程的说法正确的是(　　)‎ A．用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B．基因工程在畜牧业上应用的目的是培育体型巨大、品质优良的动物 C．任何一种假单孢杆菌都能分解四种石油成分，因此，假单孢杆菌是“超级细菌”‎ D．基因工程在农业生产上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物 解析：用基因工程方法培育的抗虫植物(如抗虫棉)不能抗病毒，二者不是一回事；科学家培育转基因动物的更重要的目的是利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，获得人类所需要的各类物质(如激素、酶、抗体等)；每一种假单孢杆菌只能分解石油中的某一种成分，科学家利用基因工程的方法，把能分解三种烃类的基因转移到能分解另一种烃类的假单孢杆菌内，创造出了能同时分解四种烃类的“超级细菌”。‎ 答案：D ‎2．在基因工程中，科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是(　　)‎ A．结构简单，操作方便　 B．繁殖速度快 C．遗传物质含量少 D．性状稳定，变异少 解析：基因工程的操作步骤之一是将目的基因导入受体细胞，以获得该目的基因的产物，因此在选择受体细胞时，考虑的一个重要条件是受体细胞的繁殖速度要快，以便得到大量的含目的基因的细胞及产生更多的基因产物。‎ 答案：B ‎3．中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类母乳极其类似的奶制品。下列叙述正确的是(　　)‎ ‎①该技术将导致定向变异 ‎②DNA连接酶将目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来 ‎③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ‎④受精卵是理想的受体细胞 ‎ A．①②③④ B．③④ ‎ C．②③④ D．①③④‎ 解析：转基因导致的变异属于定向变异。DNA连接酶连接起来的是目的基因和运载体黏性末端的磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，而不是碱基对之间的氢键。由蛋白质中的氨基酸序列可逆推出相应mRNA可能的碱基序列，进而为人工合成目的基因提供资料。动物的受精卵具有全能性，是理想的受体细胞。‎ 答案：D 6‎ ‎4．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　)‎ A．①②③④ B．①②④③‎ C．①④②③ D．①④③②‎ 解析：限制性核酸内切酶用于切割DNA片段，而与之作用相反的是DNA连接酶，用于连接DNA片段，DNA聚合酶用于DNA的复制过程，它需要模板，解旋酶会使DNA双链解旋而分开，它作用于碱基对之间的氢键。‎ 答案：C ‎5．下列实践活动包含基因工程技术的是(　　)‎ A．水稻F1花药经培养和染色体加倍，获得基因型纯合新品种 B．抗虫小麦与矮秆小麦杂交，通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C．将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞，经组织培养获得抗病植株 D．用射线照射大豆使其基因结构发生改变，获得种子性状发生变异的大豆 解析：本题以实践活动为载体，综合考查基因工程与育种方面的知识，意在考查考生的理解能力和知识应用能力。A所述为单倍体育种，B所述为杂交育种，D所述为诱变育种，都没有涉及基因工程技术；C所述育种方法涉及组织培养技术和基因工程技术。‎ 答案：C ‎6．将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是(　　)‎ A．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个ada D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 解析：大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶，说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组质粒，A项正确；作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点，所以作为载体的质粒至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点，B项正确；作为基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子、标记基因四部分，但并不是每个酶切位点都至少插入一个ada，C项错误；由于这些目的基因成功表达，所以每个ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子，D项正确。‎ 答案：C ‎7．基因工程等生物高科技的广泛应用引发了“关于科技与伦理”的争论。有人欢呼，科学技术的发展将改变一切；有人惊呼，它将引发道德危机。对此，我们应持的正确态度是(　　)‎ 6‎ ‎①摒弃现有道德规范，推动科技发展　②发挥道德规范的作用，限制科技的负面效应　③科技的发展必须以现有道德规范为准绳　④调整现有道德规范，适应科技发展 A．①② B．②③‎ C．③④ D．②④‎ 解析：题中①③项中，都带有偏激、绝对化意向的词句，如“摒弃现有道德规范”“必须以现有道德规范为准绳”等，与当今社会对待新生事物的开放、宽松、客观、审慎的态度以及舆论氛围相背离，显然是不可取的。‎ 答案：D ‎8．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据图示判断下列操作正确的是(　　)‎ A．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 B．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 解析：质粒作为运载体，上面含有两个标记基因，限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ，识别的序列不完全一致，经比较可知限制酶Ⅱ切割的范围比限制酶Ⅰ要广泛，限制酶Ⅰ能切割的限制酶Ⅱ一定能切割。为了使运载体仍保留标记基因Gene Ⅰ，所以应用切割范围较窄的限制酶Ⅰ去切割GeneⅡ，而对于目的基因要切割两个不同的碱基序列，所以应用切割范围更广的限制酶Ⅱ切割，再将切割后得到的片段插入到已用限制酶Ⅰ切割的基因片段中，用DNA连接酶连接成为一个重组质粒。‎ 答案：A ‎9．下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是(　　)‎ A．—CTTAAG—，切点在C和T之间 B．—CTTAAG—，切点在G和A之间 C．—GAATTC—，切点在G和A之间 D．—GAATTC—，切点在C和T之间 6‎ 解析：由题意知该限制酶识别的核苷酸序列是—GAATTC—，专一切口是G和A。切出的两个黏性末端的关系是碱基互补配对。‎ 答案：C ‎10．据图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是(　　)‎ A．切断a的酶为限制性核酸内切酶 B．切断b的酶为解旋酶 C．连接a的酶为DNA连接酶 D．切断b的酶为限制性核酸内切酶 解析：a为磷酸二酯键，限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，A正确、D错误。解旋酶使DNA链解开，连接DNA两条链的为碱基对之间的氢键(b)，B正确。DNA连接酶可使两个DNA分子片段连接起来，作用的也是磷酸二酯键，C正确。‎ 答案：D ‎11．如图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．X是能合成胰岛素的细菌细胞 B．质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点 C．基因与运载体的重组只需要DNA连接酶 D．该细菌的性状被定向改造 解析：根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便于检测目的基因是否导入受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的遗传性状。‎ 答案：C ‎12．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是(　　)‎ A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒 B．DNA连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具酶 6‎ C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D．导入大肠杆菌的目的基因一定能成功表达 解析：用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒的目的是形成相同的黏性末端，便于目的基因和质粒的连接；限制酶和DNA连接酶是构建重组质粒时所必需的工具酶；用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了质粒或重组质粒，是利用了质粒上有标记基因(即抗生素抗性基因)；即使目的基因导入受体细胞，也不一定能复制、转录、翻译(表达)，所以基因工程的最后步骤是目的基因的检测与鉴定。‎ 答案：D 二、非选择题 ‎13.假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示：‎ ‎(1)由品种AABB、aabb经过①、②、③过程培育出新品种的育种方法称为________________。若经过②过程产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的个体理论上有______株。‎ ‎(2)过程⑤常采用______________由AaBb得到Ab。与“过程①、②、③”的育种方法相比，过程⑤、⑥的育种方法的优势是__________________________。‎ ‎(3)过程④在完成目的基因与运载体的结合时，必须用到的工具酶是________________；与过程⑦的育种方法相比，过程④的育种方法的优势是______________。‎ 答案：(1)杂交育种　97　(2)花药离体培养法　明显缩短育种年限　(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶　可定向改造生物的遗传性状 ‎14．1993年，中国科学家成功培育出转基因抗虫棉。‎ ‎(1)如果图中的标记基因是质粒(作运载体)中唯一的标记基因，那么目的基因不能插入的位点是图中的________处。(用图中的字母填写)‎ ‎(2)要使运载体与抗虫基因连接，首先应使用____________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗虫基因分子末端是________。采用_______将运载体与抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为______。‎ ‎(3)将连接得到的DNA分子导入土壤农杆菌，然后用该菌去感染棉花细胞，利用________的表达来检测目的基因已经成功导入。再利用________技术将受体细胞诱导成具有抗虫能力的棉花小植株。‎ 6‎ ‎(4)基因工程成功的标志是________的成功表达。‎ 答案：(1)B、C、D　(2)同种限制性核酸内切酶 　DNA连接酶　重组DNA(重组质粒)　(3)标记基因　植物组织培养　(4)目的基因(抗虫基因)‎ ‎15．如图为大肠杆菌及质粒运载体的结构模式图，据图回答下列问题。‎ ‎(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是________，二者还具有其他共同点，如①__________________，②________________(写出两条即可)。‎ ‎(2)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______，其作用是_____________________。‎ ‎(3)下列常在基因工程中用作运载体的是(　　)‎ A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因 B．土壤农杆菌中的RNA分子 C．大肠杆菌的质粒 D．动物细胞的染色体 答案：(1)DNA　①能够自我复制　②具有遗传效应 ‎(2)标记基因　供重组DNA分子的鉴定与选择 ‎(3)C 6‎