2019_2020版高中生物第6章第2节基因工程及其应用练习（含解析）新人教版必修2.docx

基因工程及其应用1下列有关基因工程中限制酶的描述，错误的是()A一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B限制酶的活性受温度影响C限制酶能识别和切割RNAD限制酶可从原核生物中提取解析：限制酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割RNA。答案：C2为了培育节水高产品种小麦，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基因分离答案：B3基因工程是将目的基因通过一定过程，转入受体细胞，经过受体细胞的分裂，使目的基因的遗传信息扩大，再进行表达，从而定向改造生物性状的技术。你认为不支持基因工程技术的理论有()A遗传密码的通用性B不同基因可独立表达C不同基因表达互相影响DDNA作为遗传物质能够严格地自我复制答案：C4下列有关基因工程的叙述，正确的是()ADNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体B所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D目的基因只要进入受体细胞就能实现表达答案：C5在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草的过程中，下列操作错误的是()A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和运载体C将重组DNA分子导入烟草原生质体D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：构建抗除草剂的烟草要用限制性核酸内切酶切割杂草中含抗除草剂基因的DNA与运载体。答案：A6干扰素是一种糖蛋白，过去从人的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答下面的问题：(1)图中过程叫_。(2)图中物质的化学本质是_，它作为运载体，必须具备的特点是_ (写出任意两点)。(3)该过程中，供体细胞是_，受体细胞是_(填字母)，重组DNA分子是_(填序号)，在形成的过程中需要_。解析：(1)图中为目的基因的提取过程。(2)图中为从大肠杆菌中提取的质粒；表示重组DNA分子。(3)在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体细胞是大肠杆菌b。答案：(1)提取目的基因(2)双链环状DNA分子(或DNA分子)具有一个或多个限制酶切割位点，在细胞中能够自我复制，有特殊的标记基因等(3)人的体细胞b限制酶和DNA连接酶A级基础巩固1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”培育利用的原理是()A基因突变B基因重组C染色体结构变异 D染色体数目变异答案：B2下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是()催化具有互补配对的黏性末端的DNA片段之间的连接催化具有不同黏性末端的DNA片段之间的连接催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成A BC D解析：在DNA重组技术中，两个DNA片段之间必须有互补配对的黏性末端才能进行结合；对具有互补配对的黏性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成。答案：D3下图为DNA分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是 ()ADNA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、解旋酶答案：C4水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp(天冬氨酸)、Gly(甘氨酸)、Ser(丝氨酸)构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是()A促使目的基因导入受体细胞B使目的基因容易被检测出来C促使目的基因在受体细胞内复制D使目的基因容易成功表达答案：B5在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。如图为获得抗虫棉的技术流程，请据图回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：提取目的基因、_、将目的基因导入受体细胞、_。(2)要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应使用_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的末端是()(3)切割完成后，用_将运载体与该抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为_。(4)来自苏云金杆菌的抗虫基因能在植物体内成功表达，说明苏云金杆菌和植物等生物共用_。解析：(1)基因工程的四个步骤中，第二、四步分别是目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定。(2)切割目的基因和运载体时用同一种限制酶，以便切出的黏性末端能够完成碱基互补配对，并且能连接在一起。(3)目的基因和运载体结合时，用DNA连接酶催化该过程，形成的分子称为重组DNA分子。(4)同一种基因在不同生物体内合成了相同的蛋白质，说明这些生物的密码子与氨基酸的对应关系是相同的，即共用一套遗传密码。答案：(1)目的基因与运载体结合目的基因的检测与鉴定(2)限制酶A(3)DNA连接酶重组DNA分子(4)一套遗传密码B级能力训练6下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是()利用杂交技术培育出超级水稻通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒胡萝卜经组织培养产生完整植株将苏云金芽孢杆菌的某些基因转移到棉花体内，培育出抗虫棉A BC D解析：通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒属于诱变育种，其原理为基因突变；胡萝卜经组织培养形成完整植株属于无性生殖，体现了细胞的全能性。答案：C7由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄，仅限于人和灵长类动物，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生产示意图如下。下列相关说法不正确的是()乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗A生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的B在过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶C用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界解析：上述过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用DNA连接酶使之与运载体结合；该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因；转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界。答案：D8下图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述不正确的是 ()A通过过程形成重组质粒只需要两种工具B是重组质粒导入受体细胞的过程C通过过程产生的转基因牛的细胞中都含有人的生长激素基因D通过过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果解析：是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和DNA连接酶，也需要载体质粒。答案：A9关于转基因技术的应用，不正确的是()A可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性B可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物C可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质D将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新物种解析：可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性；可以使用DNA重组的微生物，生产稀缺的基因药物；可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器，使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质；将不同生物的DNA进行转移和重组，可以创造出新品种，但不能产生新物种。答案：D10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的前三个氨基酸的种类(按前后顺序排列)_。几种氨基酸对应的密码子：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_。解析：(1)切割运载体和目的基因要用同一种限制性核酸内切酶，使运载体和目的基因形成相同的末端，然后用DNA连接酶将运载体和目的基因连接起来形成重组质粒。(2)将目的基因导入受体细胞，经过组织培养形成抗虫棉植株。作为运载体必须具有标记基因，以便于进行筛选；能在宿主细胞中复制并稳定保存，才能表达一定的性状。(3)如图合成多肽的起始密码子是AUG，所以第一个氨基酸是甲硫氨酸，其余两个依次是丙氨酸(GCU)和丝氨酸(UCU)。(4)该抗虫棉植株是杂合子，根据基因分离定律，自交产生的F1中，具有抗虫特性的植株占总数的，需要进行连续自交，才能获得稳定遗传的纯合子。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)发生了性状分离连续自交11通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，如图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是GGATCC。请回答下列问题：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_，人体蛋白质基因“插入”后连接在羊染色体中需要的酶是_。(2)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因是_，人体蛋白质基因导入羊细胞时常用的工具是_。(3)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指_。(4)你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？_。解析：(1)剪切获取目的基因的酶是限制性核酸内切酶，将不同的DNA片段连接起来的酶是DNA连接酶。(2)不同生物的DNA化学组成和空间结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。目的基因导入受体细胞需要先与运载体结合，最常用的运载体是质粒，也可以用病毒。(3)基因的表达是指基因通过转录和翻译过程合成相应的蛋白质。(4)为开放性问题，理由与观点相对应即可。答案：(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)具有相同的物质基础和结构基础细菌质粒或病毒(3)人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质(4)安全。因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全。因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分发生一定的改变)C级拓展提升12GDNF是一种神经营养因子，对损伤的神经细胞具有营养和保护作用。研究人员构建了含GDNF基因的表达载体(如图1所示)，并导入到大鼠神经干细胞中，用于干细胞基因治疗的研究。请回答：(1)构建基因表达载体时必需的工具酶有_。构建含GDNF基因的表达载体时，需选择图1中的_限制酶进行酶切。(2)经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有3种：单个载体自连、GDNF基因与载体正向连接、GDNF基因与载体反向连接(如图1所示)。为鉴定这3种连接方式，选择Hpa 酶和BamH 酶对筛选得到的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。图中第_泳道显示所鉴定的载体是正向连接的。解析：(1)基因工程使用的工具酶包括限制酶