【分层练习】《基因工程及其应用》（人教）.docx

基因工程及其应用同步练习 基础题一、单选题1能使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A单倍体育种 B基因工程育种C杂交育种 D多倍体育种2能够打破物种界限，定向改造生物遗传性状，按照人类的意愿培育生物新品种的方法有（）A诱变育种和基因工程B杂交育种和诱变育种 C杂交育种和基因工程D基因工程3下列有关基因工程的叙述，不正确的是（）A基因工程是在分子水平上进行设计施工的B基因工程中对DNA分子的“剪切”和“拼接”发生在生物体外C基因工程的最终目的是导入外源基因D基因工程改造生物依据的原理是基因重组4下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是（）A B C D5下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是（）A一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制性核酸内切酶的活性受温度影响C限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD限制性核酸内切酶可从原核生物中提取6在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（）A用限制性核酸内切酶切割烟草病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C将重组DNA分子导入原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞7科学家已能运用基因工程技术，让奶牛合成并分泌人的抗体。下列叙述正确的是（）该技术将导致定向变异DNA连接酶将目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料受精卵是理想的受体A B C D二、填空题8如图表示以某种农作物和两个品种为基础，培育出四个品种的育种过程。回答下列问题：（1）过程I叫做_；Ab可称做_植株，获得该植株常采用的方法是_。（2）通过I、II过程培育出所采用的育种方法的原理是_；通过I、III、V培育出所采用的育种方法是_，其优越性主要表现为_。（3）在IV育种过程中，用秋水仙素处理的对象是_，其发挥作用的时期为_。VI过程培育的育种原理为_。（4）某植株产生了一种新的抗病基因，若要获得该抗病基因，应用_酶处理切割DNA分子，此酶的作用部位是DNA分子的_。将该抗病基因转移到农作物体内的四个操作步骤为：提取目的基因、_、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达与检测。 能力题一、单选题1.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2下列关于DNA连接酶的作用叙述正确的是A将单个核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷酸二酯键B将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C连接两条DNA链上碱基之间的氢键D只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而不能在双链DNA片段平末端间进行连接3能有效打破物种界限，定向改造生物遗传性状，培育作物新品种的生物技术是A基因工程 B诱变育种 C杂交育种 D组织培养4科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是A质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核细胞中B将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是DNA连接酶C用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因5运用现代生物技术，将苏云金芽孢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A抗虫基因 B抗虫基因产物 C新的细胞核 D相应性状6各种育种方法或技术都有其优劣之处，下列相关叙述不正确的是A传统的育种方法周期长，可选择的范围有限B通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，能避免育种的盲目性C杂交育种难以将不同物种的优良基因集中在一起D基因工程可以实现基因在不同物种之间的转移，人们可以定向选育新品种7改良缺乏某种抗病性的水稻品种，不宜采用的方法是A诱变育种 B单倍体育种 C基因工程育种 D杂交育种8下列的科学技术成果与所运用的科学原理错误的是 A抗虫棉基因工程B无籽西瓜多倍体育种C“黑农五号”大豆品种基因突变 D花药离体培养得到的矮秆抗病玉米基因重组9现有AABB、aabb两个品种玉米，且这两对基因是自由组合的，需要培育出优良新品种AAbb。下列关于如图所示的方法的叙述正确的是A经过程测交能产生AAbb个体B过程称为单倍体育种，可直接获得纯种C过程为基因工程育种，可定向改造遗传性状D过程为多倍体育种，通过染色体加倍培育新性状10“Mspl”蛋白是一类与溶液中有毒镐离子有很强结合能力的蛋白质；超磁细菌是一类在外磁场作用下能做定向运动的细菌。某超磁细菌细胞膜上不含“Mspl”蛋白，另一细菌有但不是超磁细菌，如何利用这两种细菌培育出具有“Mspl”蛋白的超磁细菌？下列技术或方法最不可能采用的是A基因工程 BDNA重组技术 C杂交育种 D诱变育种二、填空题11.质粒是基因工程中最常用的运载体,质粒上有标记基因,如图所示,通过标记基因可推知外源基因插入的位置,插入位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同。如图表示外源基因的插入位置(插入点有a、b、c)。.(1)质粒的基本组成单位是_。(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素中培养,属于基因工程操作中的_步骤。(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有_。.设计实验探究外源基因插入的位置。(1)步骤:将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。分组:将细菌平均分成两组并标号为1、2。培养_。观察并记录结果。(2)预测实验结果及结论:若1组、2组均能正常生长,则外源基因插入点是_;若1组能正常生长,2组不能生长,则外源基因插入点是_;若1组不能生长,2组能生长,则外源基因插入点是_。 提升题一、单选题1.下列叙述符合基因工程概念的是()A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是()A.能复制 B.有多个限制酶切点C.具有标记基因D.它是环状DNA3.下列关于基因操作工具的叙述中,正确的是()A.限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列B.基因工程所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体C.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列D.目的基因就是指重组DNA质粒4.基因工程的操作步骤:将目的基因导入受体细胞,使目的基因与运载体相结合,检测目的基因的表达是否符合特定性状要求,提取目的基因。正确的操作顺序是()A.B.C.D.5.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。已知限制酶的识别序列和切点是 -GGATCC-,限制酶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.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割B.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割C.目的基因和质粒均用限制酶切割D.目的基因和质粒均用限制酶切割6.科学家发现栽种含有抗除草剂基因的农作物后,会使附近的与其亲缘关系较近的野生植物也获得抗除草剂基因。下列说法错误的是()A.野生植物通过自然杂交获得抗除草剂基因B.野生植物发生了基因突变C.基因工程会导致基因污染D.转基因生物可能会危及生物圈的稳定二、填空题7下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题。限制酶BamHHindEcoRSma识别序列及切割位点图2图1（1）一个图1所示的质粒分子经Sma 切割前后，分别含有_个游离的磷酸基团。（2）若对图中质粒进行改造，插入的Sma 酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma 切割，原因是_。（4）与只使用EcoR相比较，使用BamH 和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。8如下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图。请据图回答下列有关问题。（1）科学家在进行图中操作时，要用_分别切割运载体和目的基因，还要用_将运载体和目的基因连接起来，形成_。（2）经过操作将目的基因导入_，然后经过组织培养形成抗虫棉植株，此过程体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_、_。（3）下列是几种氨基酸对应的密码子，据此推断图中合成的多肽，前三个氨基酸的种类（按前后顺序排列）_。提示：几种氨基酸对应密码子：甲硫氨酸（AUG）、甘氨酸（GGA）、丝氨酸（UCU）、酪氨酸（UAC）、精氨酸（AGA）、丙氨酸（GCU）。（4）经过培养、筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株。经过分析，该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交产生的F1中，仍具有抗虫特性的植株占总数的_。将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后，后代往往有很多植株不再具有抗虫特性，原因是_。要想获得纯合子，常采用的方法是_。答案和解析 基础题【答案】1B 2D 3C 4A 5C 6.A 7.D 8【答案】（1）杂交 单倍体 花药离体培养（2）基因重组 单倍体育种 明显缩短育种年限（3）幼苗或萌发的种子 有丝分裂前期 基因突变（4）限制性核酸内切（或限制） 磷酸二酯键 目的基因与运载体结合【解析】1. 解析：根据基因工程的概念可知，能定向改造生物遗传性状的生物技术就是基因工程育种，故选B。答案：B2. 解析：杂交育种是利用同种生物的不同品种进行交配，然后选育新品种的方法；诱变育种的过程是利用人工条件诱发基因突变，导致新基因的产生，但基因突变具有不定向性。只有基因工程可以将控制特定性状的基因从一种生物转移到另一种生物体内，使基因实现了跨物种的转移，定向改造生物的性状。答案：D3解析：基因工程是在生物体外对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行增殖，使目的基因在受体细胞内表达，定向地改造生物的遗传性状。因此，基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。基因工程尽管导入了外源基因，但最终目的是定向地改造生物的遗传性状。基因工程实现了一种生物的个别基因与另一种生物的基因的人工重新组合，依据的原理是基因重组。答案：C4. 解析：图是DNA分子被切出黏性末端，所以作用的酶是限制性内切酶。图是将黏性末端连接起来，所以是DNA连接酶。图是切开氢键，将DNA分子的双链打开，所以是解旋酶。图是进行DNA的复制，所以是DNA聚合酶。答案：A5. 解析：限制性核酸内切酶能识别并切割特定的核苷酸序列，它可以将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活性，但对自身的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用在DNA分子内部进行，故名限制性核酸内切酶。限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割RNA。答案：C6. 解析：构建重组DNA分子时，需要用同种限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接形成重组DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA。答案：A7. 解析：转基因导致的变异都属于定向变异，正确。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，错误。本题的目的基因是控制合成人抗体的基因，是通过人工合成的方法获取的，通过蛋白质中的氨基酸序列推测出核苷酸序列，再利用化学方法合成目的基因，正确。控制合成人抗体的基因导入牛的受精卵内，然后在体外将受精卵培养成早期胚胎，再运用胚胎移植技术将胚胎移植到母体子宫内完成胚胎发育，生出的雌牛长大成熟后，乳房细胞中具有人抗体的基因就可得到表达，正确。答案：D8.【解析】（1）过程I将两个亲本植株进行杂交得到F1，Ab可称做单倍体植株,获得该植株常采用的方法是花药离体培养。（2）过程I和II分别称为杂交和自交，其培育出所依据的原理是基因重组。I、III、V过程分别为杂交、花药离体培养、秋水仙素处理，用这种方法培育出所采用的育种方法是单倍体育种，其优越性主要表现为明显缩短育种年限。（3）在IV育种过程中，用秋水仙素处理的对象是幼苗或萌发的种子，因为此时细胞分裂旺盛，其发挥作用的时期为有丝分裂前期，其作用是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成。VI过程培育的育种原理为基因突变。（4）某植株产生了一种新的抗病基因，若要获得该抗病基因，应用限制性核酸内切酶处理切割DNA分子，此酶的作用部位是DNA分子的磷酸二酯键。将该抗病基因转移到农作物体内的四个操作步骤为：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、目的基因的表达与检测。 能力题【答案】1. C2. B3.A 4. D 5.D 6.B 7.B 8.D 9.C 10.C 11.答案:.(1)脱氧核苷酸(2)目的基因的检测(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶.(1)将第1组细菌放入含氨苄青霉素的培养基上培养,将第2组细菌放入含四环素的培养基上培养(2)acb(若第1组与第2组培养基加的抗生素颠倒,结果为b,为c)【解析】1【答案】C【解析】花药离体培养需要植物组织培养技术，故A错误。杂交涉及基因重组，故B错误。导入抗病基因需要基因工程技术，故C正确。用射线照射是利用基因突变原理，故D错误。2【答案】B【解析】DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键，A错误；DNA连接酶能将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键，B正确；DNA连接酶连接的是DNA片段之间的磷酸二酯键，C错误；DNA连接酶分别为EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶，这两种酶都能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来，其中T4DNA连接酶还可以连接平末端，D错误。3【答案】A【解析】能有效打破物种界限，定向改造生物遗传性状，培育作物新品种的生物技术是基因工程，选A。4【答案】D【解析】质粒主要存在于原核生物细胞中，但是在酵母菌中也有分布，A错误；将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶，B错误；植物细胞具有全能性，将目的基因导入叶肉细胞通过植物组织培养技术也能培育出抗枯萎性状的植株，C错误；如果将目的基因导入受体细胞的细胞质中，则产生的配子中将不含抗枯萎病基因，并且由于重组质粒只结合在某条染色体上，因此有的配子就没有目的基因，D正确。5【答案】D【解析】将苏云金杆菌中的抗虫基因转移到棉花的细胞中，培育出的棉花叫做转基因棉花，若此棉花抗虫效果明显的话，其体内就具有细菌的抗虫基因，说明实验成功，因为生物的性状是由基因控制的。故选D。6【答案】B【解析】传统的育种方法周期长，尤其是杂交育种，而且可选择的范围有限，A正确；通过人工诱变，人们有目的地选育新品种，但基因突变是不定向的，仍存在盲目性，B错误；传统的育种方法是杂交育种，只限于能进行有性生殖的同种生物，不同物种之间存在生殖隔离，所以难以通过杂交育种将不同物种的优良基因集中在一起，所以该育种方法可选择的范围有限，C正确；基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传性状，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确。7【答案】B【解析】因要改良缺乏某种抗病性的水稻品种，可采用诱变育种的方法，诱导该水稻品种发生基因突变，产生该抗病性基因，A项正确；单倍体育种过程：先花药离体培养得到单倍体植株，再用秋水仙素处理使其染色体数目加倍，而其本身缺少抗病基因，因此不适宜改良缺乏某种抗病性的水稻品种，B项错误；可以用基因工程的方法，定向导入该种抗病性基因以改变水稻性状，C项正确；杂交育种能将不同植株的优良性状集中在一个个体上，因此该方法也能用来改良缺乏某种抗病性的水稻品种，D项正确。8【答案】D【解析】抗虫棉是利用基因工程的方法，把抗虫基因导入到棉花体内，故A正确；三倍体无籽西瓜为多倍体育种，故B正确；“黑农五号”大豆品种的培育属于诱变育种，原理为基因突变，故C正确；花药离体培养得到的矮秆抗病玉米，属于单倍体育种，原理是染色体变异，故D错误。9【答案】C【解析】经过程测交即AaBb与aabb交配，能产生AaBb、Aabb、aaBb与aabb个体，A项错误；过程为通过花药离体培养得到单倍体，B项错误；过程为基因工程育种，可定向改造遗传性状，C项正确；过程为诱变育种，通过诱导基因突变培育新性状，D项错误。10【答案】C【解析】根据试题的分析，使超磁细菌含有“Mspl”蛋白，可以利用基因工程，也就是DNA重组技术，将含有“Mspl”蛋白细菌的相应基因提取出来，转入超磁细菌体内，达到目的，A、B可采用；细菌没有有性生殖方式，所以不能采用杂交育种，C不可能采用；可以利用诱变育种方法使超磁细菌产生基因突变，从中筛选具有“Mspl”蛋白的超磁细菌，D正确。11.解析:.质粒是一种小型环状DNA分子。含有标记基因是作为运载体的前提,并且标记基因可以用于目的基因的检测。.本实验中的特点是若目的基因插入b或c处时就会破坏运载体上原有的标记基因,使细菌不再具有相应的抗性性状,所以应放在含有不同抗生素的培养基上进行培养,观察结果得出相应结论。 提升题【答案】1.B 2.D 3. C 4.B 5.A 6.B 7.答案：（1）0、2（2）高（3）Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞8.答案：（1）同一种限制性核酸内切酶DNA连接酶重组质粒（2）受体细胞具有标记基因能在宿主细胞中复制并稳定保存（3）甲硫氨酸、丙氨酸、丝氨酸（4）3/4发生性状分离连续自交【解析】1.解析:基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的。只有B项符合基因工程的概念,其中人的干扰素基因是目的基因,质粒是运载体,大肠杆菌是受体细胞,人们需要的生物产品是人干扰素。2.解析:作为运载体的质粒,应具有标记基因,能在宿主细胞内稳定的保存并复制,有多个限制酶切点。而环状DNA分子,不是做运载体的理由。3.解析:不同的限制酶能识别不同的碱基序列,基因工程中的工具酶不包括运载体,目的基因和运载体质粒结合后才叫重组质粒。4.解析:基因工程又叫DNA重组技术,其操作步骤是:提取目的基因、使目的基因与运载体相结合、将目的基因导入受体细胞、检测目的基因的表达是否符合特定性状要求,故B正确。5.解析:由图可知,由于限制酶能识别限制酶的识别序列,限制酶不能识别限制酶的识别序列,要