2018年秋高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用練習(xí) 新人教版必修2.doc

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第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用1科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)基因工程，實(shí)施該工程的最終目的是()A定向提取生物體的DNA分子B定向地對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”C在生物體外對(duì)DNA分子進(jìn)行改造D定向地改造生物的遺傳性狀答案：D2為了培育節(jié)水高產(chǎn)品種小麥，科學(xué)家將大麥中與抗旱節(jié)水有關(guān)的基因?qū)胄←?，得到轉(zhuǎn)基因小麥，其水分利用率提高了20%。這項(xiàng)技術(shù)的遺傳學(xué)原理是()A基因突變B基因重組C基因復(fù)制 D基因分離答案：B3基因工程中常作為基因的運(yùn)載體的一組結(jié)構(gòu)是()A質(zhì)粒、線粒體、噬菌體B染色體、葉綠體、線粒體C質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒D細(xì)菌、噬菌體、動(dòng)植物病毒答案：C4下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是()ADNA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目的基因只要進(jìn)入受體細(xì)胞就能實(shí)現(xiàn)表達(dá)答案：C5有關(guān)基因工程的成果及應(yīng)用的說法，正確的是()A用基因工程方法培養(yǎng)的抗蟲植物也能抗病毒B基因工程在畜牧業(yè)上應(yīng)用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動(dòng)物 C目前任何一種藥物都可以運(yùn)用基因工程來生產(chǎn)D基因工程在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作物答案：D6干擾素是一種糖蛋白，過去從人的白細(xì)胞中提取，產(chǎn)量很低。我國的科研人員成功運(yùn)用基因工程技術(shù)提高了其產(chǎn)量，如圖為其原理過程圖。請(qǐng)據(jù)圖回答下面的問題：(1)圖中過程叫_。(2)圖中物質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)是_，它作為運(yùn)載體，必須具備的特點(diǎn)是_(寫出任意兩點(diǎn))。(3)該過程中，供體細(xì)胞是_，受體細(xì)胞是_(填字母)，重組DNA分子是_(填序號(hào))，在形成的過程中需要_。解析：(1)圖中為目的基因的提取過程。(2)圖中為從大腸桿菌中提取的質(zhì)粒；表示重組DNA分子。(3)在該過程中，供體細(xì)胞是人的體細(xì)胞，受體細(xì)胞是大腸桿菌b。答案：(1)提取目的基因(2)雙鏈環(huán)狀DNA分子(或DNA分子)具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，在細(xì)胞中能夠自我復(fù)制，有特殊的標(biāo)記基因等(3)人的體細(xì)胞b限制酶和DNA連接酶A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上，科學(xué)家利用基因工程的方法培育出了轉(zhuǎn)基因奶牛、超級(jí)綿羊等多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。“轉(zhuǎn)基因動(dòng)物”培育利用的原理是()A基因突變B基因重組C染色體結(jié)構(gòu)變異 D染色體數(shù)目變異答案：B2基因工程技術(shù)中的目的基因主要來源于()A自然界現(xiàn)存生物體內(nèi)的基因B自然突變產(chǎn)生的新基因C人工誘變產(chǎn)生的新基因D科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中人工合成的基因答案：A3下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是 ()ADNA連接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶答案：C4基因工程的正確操作步驟是()目的基因與運(yùn)載體相結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定提取目的基因A BC D答案：C5水母發(fā)光蛋白由236個(gè)氨基酸構(gòu)成，其中Asp(天冬氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ser(絲氨酸)構(gòu)成發(fā)光環(huán)，現(xiàn)已將這種蛋白質(zhì)的基因作為生物轉(zhuǎn)基因的標(biāo)記，在轉(zhuǎn)基因技術(shù)中，這種蛋白質(zhì)的作用是()A促使目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞B使目的基因容易被檢測(cè)出來C促使目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)復(fù)制D使目的基因容易成功表達(dá)答案：B6美國科學(xué)家利用基因工程技術(shù)，將人胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA分子中，然后通過大腸桿菌的繁殖，生產(chǎn)了人胰島素，操作過程如下圖所示：(1)過程所使用的酶與獲取胰島素基因所使用的酶一般是_(填“相同”或“不同”)的。(2)過程使用的酶是_，它的作用是使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合形成_分子。(3)在基因工程中過程的目的是_。(4)在基因工程中，目的基因的表達(dá)與檢測(cè)是通過檢測(cè)大腸桿菌是否產(chǎn)生_實(shí)現(xiàn)的。(5)大腸桿菌合成人胰島素的過程可以表示為_。(用箭頭和簡要文字表示)。解析：(1)獲取目的基因和切割質(zhì)粒使用的是同一種限制酶，這樣可以獲得相同的末端。(2)過程表示目的基因(人胰島素基因)與運(yùn)載體(質(zhì)粒)結(jié)合成重組DNA分子的過程。(3)過程表示將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(大腸桿菌)的過程。(4)如果要檢測(cè)人胰島素基因是否在大腸桿菌內(nèi)表達(dá)，應(yīng)檢測(cè)大腸桿菌是否有人胰島素產(chǎn)生。(5)大腸桿菌合成人胰島素的過程是人胰島素基因表達(dá)的過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。答案：(1)相同(2)DNA連接酶重組DNA(或重組質(zhì)粒)(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞(4)人胰島素(5)DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)B級(jí)能力訓(xùn)練7在體育競(jìng)技比賽中，都要對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行包括基因興奮劑在內(nèi)的各類興奮劑的嚴(yán)格檢測(cè)?；蚺d奮劑是注入運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)新的基因，以提高運(yùn)動(dòng)員的成績，從變異角度分析，此方式屬于()A基因突變 B基因重組C細(xì)胞癌變 D染色體變異解析：基因興奮劑是給運(yùn)動(dòng)員注入新基因，以改變基因的方式提高運(yùn)動(dòng)員的成績，屬于導(dǎo)入外源基因，是一種基因重組。答案：B8由于乙肝病毒感染的宿主范圍很窄，僅限于人和靈長類動(dòng)物，因此無法用細(xì)胞培養(yǎng)的方法生產(chǎn)疫苗，但可用基因工程的方法進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生產(chǎn)示意圖如下。下列相關(guān)說法不正確的是()乙肝病毒有關(guān)基因細(xì)菌大量生產(chǎn)疫苗A生產(chǎn)乙肝疫苗的過程也達(dá)到了定向改造細(xì)菌的目的B在過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶C用于生產(chǎn)疫苗的目的基因?yàn)榫幋a核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D這種轉(zhuǎn)基因的細(xì)菌一定是安全的，不用擔(dān)心其擴(kuò)散到自然界解析：上述過程應(yīng)用了基因工程技術(shù)，能定向改造生物的遺傳性狀；在操作時(shí)要應(yīng)用限制酶來獲得目的基因，并用DNA連接酶使之與運(yùn)載體結(jié)合；該過程的目的基因?yàn)楸砻婵乖鞍谆蚝途幋a核心蛋白的基因；轉(zhuǎn)基因生物的安全性還存在爭議，無法判斷其安全性，應(yīng)避免其擴(kuò)散進(jìn)入自然界。答案：D9下圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物的過程，相關(guān)敘述不正確的是 ()A通過過程形成重組質(zhì)粒只需要兩種工具B是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程C通過過程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因牛的細(xì)胞中都含有人的生長激素基因D通過過程培育的抗蟲棉需要檢測(cè)抗蟲效果解析：是目的基因與運(yùn)載體結(jié)合的過程，既需要限制酶和DNA連接酶，也需要載體質(zhì)粒。答案：A10關(guān)于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用，不正確的是()A可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物使其具有相應(yīng)的抗性B可以使用DNA重組的微生物，生產(chǎn)稀缺的基因藥物C可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器，使它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類所需要的蛋白質(zhì)D將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新物種解析：可以將抗病蟲害、抗除草劑等基因轉(zhuǎn)入農(nóng)作物使其具有相應(yīng)的抗性；可以使用DNA重組的微生物，生產(chǎn)稀缺的基因藥物；可以通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)使奶牛變成生物反應(yīng)器，使它們的奶中富含某種營養(yǎng)物質(zhì)、珍貴藥材或人類所需要的蛋白質(zhì)；將不同生物的DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)移和重組，可以創(chuàng)造出新品種，但不能產(chǎn)生新物種。答案：D11基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的，并依賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用，基因工程基本操作流程如圖所示。請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)圖中A是_，最常用的是_，在基因工程中，需要在_酶的作用下才能完成剪接過程。(2)在上述基因工程的操作過程中，可以遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有_ (用圖示中序號(hào)表示)。(3)不同種生物之間的基因移植成功，從分子水平分析，進(jìn)行基因工程的主要理論依據(jù)是_，也說明了生物共用一套_。(4)研究中發(fā)現(xiàn)，番茄體內(nèi)的蛋白酶抑制劑對(duì)害蟲的消化酶有抑制作用，導(dǎo)致害蟲無法消化食物而被殺死，人們成功地將番茄的蛋白酶抑制劑基因?qū)胗衩左w內(nèi)，玉米獲得了與番茄相似的抗蟲性狀，玉米這種變異的來源屬于_。解析：(1)圖中A是運(yùn)載體，常用的是質(zhì)粒；圖中“剪接”過程需要限制性核酸內(nèi)切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和運(yùn)載體，還需要DNA連接酶將目的基因和運(yùn)載體連接起來。(2)為目的基因的獲取、為目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合、為將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、為目的基因的檢測(cè)與鑒定，其中不需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(3)不同生物的DNA分子結(jié)構(gòu)(雙螺旋結(jié)構(gòu))和化學(xué)組成相同，因此不同種生物之間的基因能拼接成功；自然界所有生物共用一套遺傳密碼，因此目的基因在不同的生物細(xì)胞中能正確表達(dá)。(4)玉米通過基因工程獲得抗蟲性狀，基因工程的原理是基因重組，因此玉米這種變異的來源屬于基因重組。答案：(1)運(yùn)載體質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接(2)(3)不同生物的DNA結(jié)構(gòu)相同遺傳密碼(4)基因重組12通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動(dòng)物稱為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。運(yùn)用這一技術(shù)可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，如圖表示這一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識(shí)別的序列和切點(diǎn)是GGATCC，請(qǐng)回答下列問題：(1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是_，人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊染色體中需要的酶是_。(2)人體蛋白質(zhì)基因之所以能連接到羊的染色體DNA中，原因是_，人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蚣?xì)胞時(shí)常用的工具是_。(3)此過程中目的基因的檢測(cè)與表達(dá)中的表達(dá)是指_。(4)你認(rèn)為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎？理由是什么？_。解析：(1)剪切獲取目的基因的酶是限制性核酸內(nèi)切酶，將不同的DNA片段連接起來的酶是DNA連接酶。(2)不同生物的DNA化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)相同，即都具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞需要先與運(yùn)載體結(jié)合，最常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒，也可以用病毒。(3)基因的表達(dá)是指基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(4)為開放性問題，理由與觀點(diǎn)相對(duì)應(yīng)即可。答案：(1)限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶(2)具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)細(xì)菌質(zhì)?；虿《?3)人體蛋白質(zhì)基因在羊體細(xì)胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì)(4)安全。因?yàn)槟康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞后沒有改變，控制合成的人體蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全。因?yàn)槟康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞后，可能由于羊細(xì)胞中某些成分的影響，合成的蛋白質(zhì)成分發(fā)生一定的改變)C級(jí)拓展提升13下圖一表示某一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有BamH、Mbo2種限制性核酸內(nèi)切酶，切割的堿基序列如圖二所示。請(qǐng)回答下列問題：(1)圖一質(zhì)粒用BamH、Mbo2種限制性核酸內(nèi)切酶完全酶切后，可以獲得_種不同長度的DNA片段。(2)目的基因與圖一質(zhì)粒經(jīng)過同種限制酶處理，形成重組質(zhì)粒，選擇的限制酶是_。(3)不含有圖一質(zhì)粒的細(xì)菌在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，在添加青霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，存活的細(xì)菌類型是_；在添加卡那霉素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，存活的細(xì)菌類型有_。(4)卡那霉素能抑制植物葉綠體中色素的形成，抗卡那霉素基因是轉(zhuǎn)基因植物中廣泛使用的標(biāo)記基因，其安全性問題可能表現(xiàn)在_等方面。解析：(1)Mbo限制酶識(shí)別切割的序列也能被BamH識(shí)別切割，所以圖一質(zhì)粒有3個(gè)BamH切點(diǎn)和1個(gè)Mbo切點(diǎn)，被這兩種酶完全酶切后得到3個(gè)不同長度的DNA片段。(2)如果圖一質(zhì)粒用BamH限制酶切割，質(zhì)粒中的兩個(gè)抗性基因均被破壞，失去載體功能，因此目的基因與圖一質(zhì)粒經(jīng)過同種限制酶處理，形成重組質(zhì)粒只能選擇Mbo限制酶。(3)Mbo限制酶的作用位點(diǎn)在質(zhì)粒的抗青霉素基因中，形成的重組質(zhì)粒導(dǎo)入不含圖一質(zhì)粒的細(xì)菌后，在含青霉素的培養(yǎng)基上不能存活，能存活的是不含重組質(zhì)粒的細(xì)菌。導(dǎo)入了重組質(zhì)粒和圖一質(zhì)粒的細(xì)菌在卡那霉素培養(yǎng)基上均能存活。(4)轉(zhuǎn)基因作物可能在食品、生物、環(huán)境等方面存在安全隱患，要理性看待。答案：(1)3(2)Mbo(3)不含重組質(zhì)粒含有重組質(zhì)?；驁D一質(zhì)粒(4)食品安全、生物安全、環(huán)境安全