2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第6章第2节　基因工程及其应用

2019-2020学人教版生物必修二导学同步练习：第6章第2节　基因工程及其应用

第六章 第 2 节 一、选择题 1．下列哪一项不是基因工程所必需的( A ) A．纤维素酶 B．限制酶 C．运载体 D．DNA 连接酶 [解析] 基因工程所需要的工具有运载体、限制酶和 DNA 连接酶。 2．DNA 连接酶的作用是( C ) A．催化碱基互补配对 B．催化双螺旋结构形成 C．催化脱氧核糖和磷酸之间的连接 D．催化碱基对的断裂 [解析] DNA 连接酶的作用是催化脱氧核糖和磷酸之间的连接。 3．在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛，超级绵羊等多 种转基因动物。“转基因动物”是指( B ) A．提供基因的动物 B．基因组中增加外源基因的动物 C．能产生白蛋白的动物 D．能表达基因信息的动物 [解析] 提供基因的动物是一个正常的动物，而不是转基因工程的产物，而且也含有白 蛋白基因，因此能产生白蛋白，在产生白蛋白过程中必然也就完成了该基因的信息表达，故 A、C、D 三个选项均是错误的。 4．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是( C ) A．从大肠杆菌体内制取的白细胞介素 B．在酵母菌体内获得的干扰素 C．在青霉菌体内获取的青霉素 D．在大肠杆菌体内获得的胰岛素 [解析] 基因工程实现了外源基因在受体细胞中的表达，如 A、B、D 三项所述，而 C 项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果。 5．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，原因是( B ) A．结构简单，操作方便 B．繁殖速度快 C．遗传物质含量少，简单 D．性状稳定，变异少 [解析] 基因工程的最终目的是要用于生产，因此要有利于生产。只有繁殖速度快，生 产的基因产品才会多。 6．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( A ) ①限制酶 ②DNA 连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ [解析] 目的基因与对应的运载体结合起来的过程是：先用限制酶分别处理目的基因和 运载体，使之露出相同的黏性末端；将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处，再用 DNA 连接酶将处理好的目的基因和运载体的黏性末端接好，就完成了基因的重组。 7．运用现代生物技术，将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否 成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有( D ) A．抗虫基因 B．抗虫基因的产物 C．标记基因 D．抗虫性状 [解析] 苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，是否在棉花细胞已表达，使棉花具 有了抗虫的遗传特性。最简便最直接的方法是让棉铃虫去啃食棉花叶片，观察是否有抗虫性 状。 8．下列正确表示基因操作“四部曲”的是( C ) A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的表达 和检测 B．目的基因的表达和检测→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受 体细胞 C．提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表 达和检测 D．目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表 达和检测 [解析] 基因工程步骤的“四部曲”是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目 的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测。 9．某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎叶中，让取食它 的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而亡。下列就该玉米对人类安全性的评论中，不符合生 物学原理的是( B ) A．不安全。这种玉米的果粒(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂，使人食用后因无法消 化食物而患病 B．不安全。该玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达，使人 体无法消化食物而患病 C．安全。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无 影响 D．安全。人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不会影 响人的消化 [解析] 基因是有遗传效应的 DNA 片段，属于大分子有机物，外源基因进入动物和人 体的消化道后被消化成小分子物质，不能直接进入动物和人体细胞内，更谈不上通过食物链 富集并在细胞内表达。 10．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是( C ) ①将毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②将编码毒素蛋白的 DNA 序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒素蛋白的 DNA 序列与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行 组织培养 ④将编码毒素蛋白的 DNA 序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ [解析] 基因工程中，在导入目的基因前，要将目的基因与运载体结合，即形成重组 DNA 分子后才能将目的基因导入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，可随受体细胞的繁 殖而复制。将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中，棉受精卵没有获得目的基因，其发育形成的 子代不会表现出抗虫性状。将编码毒素蛋白的 DNA 序列直接注射到棉受精卵中而没有将目 的基因与运载体结合，这样目的基因很容易被酶分解掉，不会保留下来。 11．(2018·兰州一中高二期末)对下列有关培育新品种的原理或技术的叙述，正确的是 ( C ) A．培育无子西瓜是利用单倍体育种原理 B．“抗虫棉”的获得是利用杂交育种的原理 C．“太空椒”的获得利用了基因突变原理 D．培育青霉素高产菌株是利用了基因工程技术 [解析] 三倍体无籽西瓜采用的是多倍体育种，A 错误；“抗虫棉”是通过基因工程获 得的，原理是基因重组，B 错误；“太空椒”的获得采用的是诱变育种，原理是基因突变， C 正确；培育青霉菌高产菌株利用的是诱变育种，D 错误。 12．下列关于如图所示 DNA 分子片段的说法，正确的是( A ) A．限制酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位 B．限制酶可作用于③部位，解旋酶作用于①部位 C．作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位 D．作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相反 [解析] 限制酶和 DNA 聚合酶都作用于①部位，解旋酶作用于③部位，A 项正确，B 项错误。作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位，C 项错误。作用于①部位的限制 酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相同，都是—GAATTC—，D 项错误。 二、非选择题 13．中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的 DNA 分 子上，可使烟草获得抗病毒能力，形成转基因产品，试分析回答： (1)人的基因之所以能嫁接到植物体内去，原因是__人与植物 DNA 分子结构组成相同 __。 (2)烟草具有抗病毒能力，这表明烟草体内产生了__抗病毒干扰素__，这个事实说明， 人和植物共用一套__遗传密码__，蛋白质的合成方式__相同__。 (3)该工程运用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就， 请你列举你所知道的或你所设想的该工程的三个具体实例。 __将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内， 培育制造人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。__ (4)有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来 灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实 例。 __支持此观点。用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。__ [解析] 该题是以生物新成就为信息的迁移题，根据提供的信息结合课本知识，人的 DNA 分子结构组成与植物 DNA 分子结构组成是相同的，是实现基因片段转移拼接的结构 基础。烟草具有了抗病毒能力，证明了人抗病毒干扰素基因“嫁接”在烟草 DNA 上获得成 功并得以表达，产生了抗病毒干扰素(一种蛋白质)，这个事实说明了人和植物共用一套遗传 密码，蛋白质合成方式相同。(3)(4)是半开放题目，是转基因技术在生活、生产上的运用， 考查学生的创新能力和对新技术的评价能力。 14．(2019·山东高三实验中学月考)酵母菌可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞 中的 LTP1 基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生 LTP1 蛋白，并酿出泡沫丰富 的啤酒。其基本的操作过程如图所示(忽略各结构的大小比例) (1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于__基因重组__。 (2)本操作中为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，常用的运载体是__质粒__。 (3)要使运载体与 LTP1 基因连接，首先应使用__同一种限制酶__进行切割。切割完成后， 利用__DNA 连接酶__将运载体与 LTP1 基因连接。 [解析] (1)基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一 起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。(2)基因工程常用的运载体是质粒。(3)基因 工程中的“剪刀”为限制酶，两个序列相同、能互补配对的末端可用 DNA 连接酶“缝合”。 15．基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生 物学理论和技术的发展运用。基因工程的基本操作流程如图所示，请据图回答问题： (1)完成图中 A 剪接过程需要__限制酶和 DNA 连接__酶的作用。 (2)在上述过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有：__A、C__(用图中字母表示)。 (3)不同种生物之间的基因能拼接成功，从分子结构角度分析是因为__不同生物的 DNA 分子都为双螺旋结构__。目的基因在不同的生物细胞中能正确表达，说明不同生物共用__ 一套遗传密码__。 (4)研究发现，番茄体内有一种酶可以抑制害虫的消化功能，现科学家已成功地分离出 这种基因并导入玉米的体细胞中，培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株，玉米这种 变异的来源属于__基因重组__(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)。 [解析] (1)将目的基因与运载体剪接为重组 DNA 导入受体细胞的过程中，需要限制酶 切割目的基因与运载体，还需要通过 DNA 连接酶将目的基因与运载体切点处相邻的脱氧核 苷酸缝合起来。(2)过程 A 剪接形成重组 DNA 时，用 DNA 连接酶连接目的基因和运载体需 要遵循碱基互补配对原则。此外，过程 C 的扩增筛选包含了 DNA 的复制过程，也遵循碱基 互补配对原则。(3)不同种生物的 DNA 间之所以能够进行拼接，从分子结构角度分析，是因 为不同生物的 DNA 都具有双螺旋结构。目的基因能够在不同的生物体中得以表达，是因为 在表达过程中生物体所用的遗传密码是相同的。(4)将外源的基因接入受体细胞 DNA 中，从 而使受体的基因组成发生改变，这种变异属于基因重组。