2018-2019学年生物同步苏教版必修2课时跟踪检测（十四） 基因重组和基因工程及其应用

2018-2019学年生物同步苏教版必修2课时跟踪检测（十四） 基因重组和基因工程及其应用

课时跟踪检测（十四） 基因重组和基因工程及其应用 一、选择题 1．俗话说：“一母生九子，连母十个样。”这种现象在遗传学上被称为“变异”。引 起这种“变异”的原因主要是( ) A．自然选择 B．基因重组 C．染色体变异 D．基因突变 解析：选 B 可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，“一母生九子，连 母十个样”体现了不同子代个体之间存在的差异，变异的主要来源是在有性生殖过程中控 制不同性状的基因重新组合，即基因重组。 2．下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于( ) A．基因重组，不可遗传变异 B．基因重组，基因突变 C．基因突变，不可遗传变异 D．基因突变，基因重组 解析：选 D 甲图中，精原细胞的基因型为 AA，却产生了基因型为 a的精子，说明发 生了基因突变；乙图中精原细胞的基因型为 AaBb，产生了 AB和 ab 的配子，说明两对基 因之间发生了基因重组。 3．下列各项中属于基因重组的是( ) A．杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎 B．雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体 C．YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型 D．基因型为 Cc的紫花豌豆自交后代出现开白花豌豆 解析：选 C 杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎符合基因的分离定律；基 因重组发生在减数分裂过程中，雌雄配子随机结合产生不同类型的子代属于受精作用；YyRr 自交后代出现不同于亲本的新类型，实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于 基因重组；基因型为 Cc 的个体自交后代发生性状分离，实质是等位基因的分离，不属于基 因重组。 4．基因突变、基因重组和染色体变异三者的共同点是( ) A．都能产生可遗传的变异 B．都能产生新的基因 C．产生的变异均对生物不利 D．产生的变异均对生物有利 解析：选 A 基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异；只有基因突变才能 产生新基因；基因突变和染色体变异大都对生物体有害；变异是不定向的，有害有利取决 于环境。 5．细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程 的变异是( ) A．非同源染色体之间自由组合，导致基因重组 B．染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变 C．非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异 D．染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异 解析：选 A 在减数第一次分裂后期，非同源染色体之间自由组合，导致基因重组； 有丝分裂和减数分裂的间期，都能发生碱基对的增添、缺失或替换，进而引起基因突变； 非同源染色体某片段移接，属于染色体结构变异，可发生在有丝分裂和减数分裂过程中； 染色体数目的变异也可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。 6．下列对甲、乙两图的叙述，错误的是( ) A．图甲发生在同源染色体之间 B．图乙发生在非同源染色体之间 C．图甲导致基因重组，图乙是染色体易位 D．甲乙两种变异对生物体都是不利的 解析：选 D 图甲发生在同源染色体之间的非姐妹染色单体之间，进行了交叉互换； 图乙发生在非同源染色体之间，发生了染色体易位；图甲导致基因重组，图乙是染色体易 位，属于染色体结构变异；甲变异对生物体一般是有利的，乙变异对生物体一般是有害的。 7．DNA重组技术的正确操作步骤是( ) ①体外重组 DNA分子 ②将重组 DNA分子导入受体细胞 ③筛选和鉴定 ④获取目 的基因 A．③④②① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①② 解析：选 C DNA 重组技术的正确步骤是获取目的基因→体外重组 DNA分子→将重 组 DNA分子导入受体细胞→筛选和鉴定。 8．下图为 DNA 分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的 酶依次是( ) A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶 解析：选 C 图中①处是氢键，可由解旋酶破坏；②处是磷酸二酯健，可由限制酶破 坏；③处是两个 DNA片段间的“缺口”，可由 DNA连接酶催化连接。 9．如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，细胞内的同源染色体对数的变化曲线。 基因重组最可能发生在( ) A．AB段 B．CD段 C．FG段 D．HI段 解析：选 C 基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期，图示中 AE段表示 有丝分裂，FG段表示减数第一次分裂，HI段表示减数第二次分裂。 二、非选择题 10．美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的 DNA分子中， 然后通过大肠杆菌的繁殖，生产人胰岛素，操作过程如下图所示： (1)①过程所使用的酶与获取胰岛素基因所使用的酶________(填“相同”或“不同”)。 (2)②过程使用的酶是__________，它的作用是使质粒与目的基因结合形成__________ 分子。 (3)在基因工程中③的目的是______________________________________________。 (4)在基因工程中的目的基因的表达与检测中是通过看大肠杆菌是否产生____________ 实现的。 (5)大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为____________________________(用箭头 和简要文字)。 解析：(1)获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制性核酸内切酶，这样可以获得 相同的黏性末端。(2)②过程表示目的基因(人胰岛素基因)与载体(质粒)结合成重组 DNA分 子的过程。(3)③表示将目的基因导入受体细胞(大肠杆菌)的过程。(4)如果要检测人胰岛素 基因是否在大肠杆菌内表达，应检测是否有人胰岛素产生。(5)大肠杆菌合成人胰岛素的过 程是人胰岛素基因表达的过程，包括转录和翻译。 答案：(1)相同 (2)DNA 连接酶 重组 DNA(或重组质粒) (3)将目的基因导入受体细 胞 (4)人胰岛素 (5)DNA(基因)――→ 转录 mRNA――→ 翻译 蛋白质 一、选择题 1．下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是( ) A．基因突变是生物变异的根本来源 B．基因突变使一个基因变成它的等位基因 C．基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用 D．自然条件下，基因重组发生在有性生殖过程中 解析：选 C 基因重组不能产生新的基因，只是原有基因的重新组合，产生新的基因 型，由于产生的具有新基因型的后代可能适应变化了的环境，因而对生物进化也具有重要 意义。 2．为了培育高产节水品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转 基因小麦，其水分利用率提高了 20%，这项技术的遗传学原理是( ) A．基因突变 B．基因重组 C．基因复制 D．基因分离 解析：选 B 转基因小麦的培育利用的是 DNA重组技术，其原理是基因重组。 3．DNA重组技术中提取目的基因所需用的酶是( ) A．DNA连接酶 B．DNA聚合酶 C．蛋白质水解酶 D．限制酶 解析：选 D DNA 重组技术中需用限制酶切割含目的基因的 DNA 分子，以获取目的 基因。 4．下列情况引起的变异属于基因重组的是( ) ①非同源染色体上非等位基因的自由组合 ②一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 ③同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换 ④DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换 A．①② B．①③ C．③④ D．②④ 解析：选 B ①属于基因重组，②属于染色体结构变异，③属于基因重组，④属于基 因突变。 5.右图为果蝇体内某个细胞的染色体组成示意图，下列相关叙述正确 的是( ) A．图中的染色体 1、5、7、8可组成一个染色体组 B．此细胞若进行减数分裂，则细胞质分裂为不均等分裂 C．在细胞分裂过程中等位基因 D、d不一定发生分离 D．含有基因 B、b的染色体片段发生交换属于染色体结构变异 解析：选 C 细胞有丝分裂过程中等位基因 D、d不发生分离；一个染色体组中不含同 源染色体；该果蝇为雄性，减数分裂过程中细胞质均等分裂；含有 B、b的染色体片段发生 交换应属基因重组。 6．科学家将含人的α抗胰蛋白酶基因的重组 DNA注射到羊的受精卵中，由该受精卵 发育成的羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及( ) A．DNA的自我复制 B．以 DNA的一条链为模板合成 RNA C．RNA的自我复制 D．按照 RNA密码子的排列顺序合成蛋白质 解析：选 C 由受精卵发育成成熟个体过程涉及细胞的分裂、生长和分化过程。其中 涉及 DNA分子的复制，以 DNA的一条链为模板合成 RNA的转录过程以及以 mRNA为模 板合成蛋白质的翻译过程。但没有 RNA的自我复制过程。 7．(江苏高考)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是( ) A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离 B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中 C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物 解析：选 B 种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离，否则传 统农业种植区的作物可能会受到影响；目的基因的本质为 DNA，动物食用后会将其消化、 分解成小分子脱氧核苷酸，所以目的基因不会转入动物体细胞中；转基因作物可能由于目 的基因通过花粉扩散而影响野生植物的遗传多样性；导入转基因生物的目的基因有可能与 感染转基因作物的某些细菌或病毒杂交，从而重组得到对人类或其他生物有害的病原体。 8．下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带 有的基因)。图中不可能反映的是( ) A．图甲细胞表明该动物发生了基因重组 B．图乙细胞在 DNA复制时由于双螺旋解开，容易发生基因突变 C．图丙细胞中 1与 2的片段部分交换属于基因重组 D．图丙细胞表示发生自由组合 解析：选 A 图甲细胞中有同源染色体，且染色体着丝点已分开，姐妹染色单体分离， 属于有丝分裂后期，造成相同染色体上基因不同是基因突变的结果，此时不会发生基因重 组。 9．下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是( ) 解析：选 D A项，R型活细菌与 S型死菌的 DNA混合后才具有了 S型细菌的特性， 属于 S型细菌的 DNA分子与 R型细菌的重组；B项，基因工程的原理是基因重组；C项， 减数第一次分裂的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合属于基因重 组；D项，普通青霉菌通过诱变具有了高产的性状属于基因突变。 二、非选择题 10．斑马鱼的酶 D由 17号染色体上的 D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚 胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼 17号染色体上， 带有 G 基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合 G 基因的染色体的对应位点表示为 g。用个 体M和 N进行如下杂交实验： (1)在上述转基因实验中，将 G 基因与质粒重组，需要的两类酶是____________和 ____________。将重组质粒显微注射到斑马鱼________中，整合到染色体上的 G 基因 ________后，使胚胎发出绿色荧光。 (2)根据上述杂交实验推测： ①亲代M的基因型是________(选填选项前的符号)。 a．DDgg b．Ddgg ②子代中只发绿色荧光的胚胎基因型包括________(选填选项前的符号)。 a．DDGG B．DDGg c．DdGG D．DdGg (3)杂交后，出现红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代________(填“M” 或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的________________发生了交 换，导致染色体上的基因重组。 解析：(1)DNA重组技术中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶；动物转 基因过程中常用的受体细胞是该种动物的受精卵；要使胚胎发出绿色荧光，只有使目的基 因(G基因)在受体细胞中表达，才能使受体细胞发育成的胚胎发出绿色荧光。(2)①由题干信 息可推知：发出红色荧光的胚胎的基因组成是 ddgg，无荧光的胚胎的基因组成是 D_gg，发 出绿色荧光的胚胎的基因组成是 D_G_；因此M和 N要产生 ddgg 的后代，亲代M的基因 型应为 Ddgg，亲代 N 的基因型应为 DdGg。②因为 D(d)和 G(g)在一对同源染色体上，所 以亲代M(基因型为 Ddgg)产生的配子只有 Dg和 dg 两种，比例为 1∶1。由基因在染色体上 的分布可以看出：亲代 N(基因型为 DdGg)中的 D和 G 在一条染色体上，d和 g在另一条染 色体上，其产生的配子有 DG 和 dg 两种，比例为 1∶1，与 M交配产生后代的基因型和表 现型有 DDGg(绿色荧光)、Ddgg(无荧光)、DdGg(绿色荧光)、ddgg(红色荧光)。(3)子代出现 红·绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的基因组成为 ddG_，由于亲代M(基因型为 Ddgg) 不论是否发生交叉互换，产生的配子只有 Dg和 dg两种，因此子代中红·绿荧光胚胎的基因 组成应为 ddGg，亲代 N(基因型为 DdGg)应该提供 dG 配子，由基因在染色体上的分布可以 看出，亲代 N只有在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换的前提下 才能产生 dG 配子。 答案：(1)限制酶 DNA连接酶 受精卵 表达 (2)①b ②b、d (3)N 非姐妹染色单体