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1、課后分層檢測案18　基因工程及其應用 【合格基礎練】 1．下列有關基因工程的敘述，不正確的是(　　) A．基因工程是在分子水平上進行設計施工的 B．基因工程中對DNA分子的“剪切”和“拼接”發(fā)生在生物體外 C．基因工程的最終目的是導入外源基因 D．基因工程改造生物性狀依據(jù)的原理是基因重組 解析：基因工程是在生物體外對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內(nèi)，使目的基因在受體細胞內(nèi)表達，定向地改造生物的遺傳性狀，因此，基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的?；蚬こ虒肓送庠椿?，最終目的是定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ虒崿F(xiàn)了一種生物的個別基因與另一種生物的基因的重

2、新組合，依據(jù)的原理是基因重組。 答案：C 2．下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變化，依次表示限制性核酸內(nèi)切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的是(　　) A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 解析：①中DNA分子被切出黏性末端，所以發(fā)揮作用的酶是限制性核酸內(nèi)切酶。②中將黏性末端連接起來，所以發(fā)揮作用的酶是DNA連接酶。③中氫鍵斷裂，DNA分子的雙鏈打開，所以發(fā)揮作用的酶是解旋酶。④中進行DNA的復制，所以發(fā)揮作用的酶是DNA聚合酶。 答案：C 3．為了培育節(jié)水高產(chǎn)品種，科學家將大麥中與抗旱節(jié)水有關的基因?qū)胄←湥玫睫D(zhuǎn)基因小麥，其水分利用

3、率提高了20%。這項技術的遺傳學原理是(　　) A．基因突變 B．基因重組 C．基因復制 D．基因分離 解析：應用重組DNA技術，人們可以把某個目的基因，通過運載體送入生物細胞中，并且使新的基因在細胞中正確表達，從而達到定向改變生物性狀的目的。這項技術的遺傳學原理是基因重組。除了轉(zhuǎn)基因技術外，利用雜交育種或誘變育種的手段也能培育新品種。 答案：B 4．下列能正確表示基因工程操作“四步曲”的是(　　) A．提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因與運載體結合→目的基因的檢測與鑒定 B．目的基因的檢測與鑒定→提取目的基因→目的基因與運載體結合→將目的基因?qū)胧荏w細胞 C．

4、提取目的基因→目的基因與運載體結合→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定 D．目的基因與運載體結合→提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細胞→目的基因的檢測與鑒定 解析：基因工程操作的第一步是取得目的基因，然后將其與運載體結合形成重組DNA分子，再將重組DNA分子導入受體細胞中擴增，最后通過一定手段對受體細胞是否導入目的基因進行檢測。 答案：C 5．下列關于基因工程的敘述，正確的是(　　) A．基因工程經(jīng)常以抗菌素抗性基因作為目的基因 B．細菌質(zhì)粒是基因工程常用的運載體 C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種處理運載體DNA D．為培育抗除草劑的作物

5、新品種，導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體 解析：細菌質(zhì)粒是基因工程常用的運載體?；蚬こ痰哪康幕蛲ǔＪ侨藗兯枰奶囟ɑ?，可以是抗菌素抗性基因，也可以是其他基因，如抗除草劑基因、胰島素基因等，故A錯誤；C選項應當用同一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA和運載體DNA，以便于目的基因與運載體的連接；D選項也可以把抗除草劑基因?qū)肫渌毎偻ㄟ^植物組織培養(yǎng)發(fā)育為完整的抗除草劑植物。 答案：B 6．下列有關基因工程中限制酶的描述，錯誤的是(　　) A．一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B．限制酶的活性受溫度影響 C．限制酶能識別和切割RNA D．限制酶可從原核

6、生物中提取 解析：一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列，A正確；限制酶的活性受溫度影響，B正確；限制酶只能識別和切割DNA，C錯誤；限制酶可從原核生物中提取，D正確。 答案：C 7．下列哪組是基因工程技術中使用的運載體(　　) A．大腸桿菌、噬菌體 B．藍藻、質(zhì)粒 C．動物病毒、噬菌體 D．線粒體、質(zhì)粒 解析：運載體是將外源基因送入受體細胞的專門運輸工具，目前使用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。 答案：C 8．限制酶BamH Ⅰ和限制酶EcoR Ⅰ的識別序列及切割位點分別是GATCC—↓—G和AATTC—↓—G。如圖甲表示含目的基因的DNA片段，四個選項中的圖表示

7、四種質(zhì)粒，其中箭頭所指部位為酶的識別位點，質(zhì)粒的陰影部分表示標記基因。適于作為圖甲所示目的基因的運載體的質(zhì)粒是(　　) 解析：據(jù)題干和圖解分析，適于作為目的基因運載體的質(zhì)粒要有插入目的基因的位點，同時又有標記基因，且質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段要能被同一種限制酶切割，所以B正確。 答案：B 9．下列有關基因工程的成果及應用的說法，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)上應用的主要目的是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物 C．目前任何一種藥物都可以運用基因工程來生產(chǎn) D．基因工程在農(nóng)業(yè)上的應用主要是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、品質(zhì)優(yōu)良和具有抗逆性的農(nóng)作

8、物 解析：用基因工程方法培育出的抗蟲植物只能殺死害蟲，不能抗病毒；基因工程在畜牧業(yè)上的應用不僅是培養(yǎng)體型巨大、品質(zhì)優(yōu)良的動物，更重要的是利用某些特定外源基因在哺乳動物體內(nèi)的表達獲得人類所需要的各類物質(zhì)；目前基因工程只是實現(xiàn)了一部分藥物的生產(chǎn)。 答案：D 10．下列關于基因工程及其產(chǎn)品的說法中，不正確的是(　　) A．基因工程的一項關鍵技術是構建基因表達載體 B．基因工程的優(yōu)勢是可定向地改造生物的遺傳性狀 C．消費者對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品應該有選擇權 D．基因工程中產(chǎn)生的可遺傳變異屬于染色體變異 解析：基因表達載體的構建是實施基因工程的第二步，也是基因工程的核心，A正確；基因工程將目的基因

9、導入受體細胞，可定向地改造生物的遺傳性狀，B正確；轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題一直是個熱點話題，消費者應該有知情權和選擇權，C正確；基因工程中產(chǎn)生的可遺傳變異屬于基因重組，D錯誤。 答案：D 11．質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體，質(zhì)粒上有標記基因，如圖所示，通過標記基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，細菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同。如圖表示外源基因的插入位置(插入點有a、b、c)。 Ⅰ.(1)質(zhì)粒的基本組成單位是________________________________________________________________________。 (2)將細菌放在含有四

10、環(huán)素、氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，屬于基因工程操作中的________步驟。 (3)在插入外源基因過程中用到的工具酶有________________________________________________________________________。 Ⅱ.設計實驗探究外源基因插入的位置。 (1)步驟： ①將導入外源基因的細菌進行培養(yǎng)產(chǎn)生大量細菌。 ②分組：將細菌平均分成兩組并標號為1、2。 ③培養(yǎng)：將第1組細菌放入________中培養(yǎng)，將第2組細菌放入________中培養(yǎng)。 ④觀察并記錄結果。 (2)預測實驗結果及結論： ①若1、2組均能正常生長，則外源基因插

11、入點是________； ②若1組能正常生長，2組不能生長，則外源基因插入點是________； ③若1組不能生長，2組能正常生長，則外源基因插入點是________。 解析：Ⅰ.質(zhì)粒是一種小型環(huán)狀DNA分子，含有標記基因是作為運載體的前提，它可以用于目的基因的檢測與鑒定。 Ⅱ.本實驗中的特點是若目的基因插入b或c處時就會破壞運載體上原有的標記基因，使細菌不再具有相應的抗性性狀，所以應放在含有不同抗生素的培養(yǎng)基上進行培養(yǎng)，觀察結果并得出相應結論。 答案：Ⅰ.(1)脫氧核苷酸　(2)目的基因的檢測與鑒定　(3)限制酶、DNA連接酶 Ⅱ.(1)③含氨芐青霉素的培養(yǎng)基　含四環(huán)素的培養(yǎng)基　

12、(2)①a?、赾　③b 【等級提升練】 12．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是GATCC—↓—G，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。據(jù)圖判斷，下列操作正確的是(　　) A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割 C．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割 解析：依據(jù)題干信息，注意所給的兩種限制酶所識別的是兩個核苷酸序列，其產(chǎn)生的黏性末端是相同的，又由于限制酶Ⅱ所識別的核苷酸序列，有一部分與限制酶Ⅰ所識別的一致，因此目的基因用限

13、制酶Ⅱ切割；而質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割，可保證質(zhì)粒上保留一個標記基因(Gene Ⅰ)。 答案：D 13．不同種植物之間存在競爭，如某些植物能分泌一些化學物質(zhì)用于抑制別種植物在其周圍生長。最近，科學家試圖往大麥等農(nóng)作物中轉(zhuǎn)入控制合成這些化學物質(zhì)的基因，以達成抑制雜草生長的目的。下列說法正確的是(　　) A．將該基因轉(zhuǎn)入大麥中，一定會抑制雜草生長 B．所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體 C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運載體 D．種植該種轉(zhuǎn)基因大麥可以增加糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)藥的使用 解析：目的基因?qū)胧荏w細胞后不一定會表達，需要進行檢

14、測和鑒定，A錯誤；運載體不是工具酶，B錯誤；在基因工程中常用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運載體，C錯誤；轉(zhuǎn)基因大麥可以抑制雜草生長，減少了除草劑的使用，同時減弱了與雜草的競爭，增加了產(chǎn)量，D正確。 答案：D 14．下圖是基因工程主要技術環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一步驟需用到的工具是(　　) A．DNA連接酶和解旋酶 B．DNA聚合酶和限制酶 C．限制酶和DNA連接酶 D．DNA聚合酶和RNA聚合酶 解析：該步驟是基因工程的第二步——目的基因與運載體結合。切割質(zhì)粒要用限制酶，目的基因與切割后的質(zhì)粒結合要用DNA連接酶。 答案：C 15．干擾素是一種糖蛋白，過

15、去從人血液中的白細胞中提取，產(chǎn)量很低。我國的科研人員侯云院士等一批人，成功運用基因工程技術提高了其產(chǎn)量，下圖為其原理過程圖。請據(jù)圖回答下列問題。 (1)圖中①過程叫__________________________。 (2)圖中③物質(zhì)的化學本質(zhì)是________________________，它之所以能作為運載體，必須具備的特點是________________________________________________________________________(寫出任兩點)。 (3)切割③和②過程所需的酶一般是相同的，其原因是___________________

16、___________________。 (4)該過程中，供體細胞是________________，受體細胞是________(填字母)，重組DNA分子是________(填序號)，在形成④的過程中需要____________________。 (5)大腸桿菌等微生物是基因工程最常用的實驗材料，這是因為______________________________________。 (6)人的干擾素基因能在大腸桿菌內(nèi)表達，其根本原因是__________________。 解析：圖中①②為目的基因的提取過程，采用的方法為酶切法；圖中③為從大腸桿菌中提取的質(zhì)粒；④表示重組DNA分

17、子；切割③和②過程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，產(chǎn)生的黏性末端也相同，便于構建重組DNA分子。在該過程中，供體細胞是人的體細胞，受體細胞是大腸桿菌b，選擇大腸桿菌作為受體細胞是因為其繁殖快、結構簡單，其內(nèi)的遺傳物質(zhì)少。人的基因能在大腸桿菌中表達是由于它們共用一套遺傳密碼。 答案：(1)提取目的基因 (2)雙鏈環(huán)狀DNA分子(或DNA分子)　具有一個或多個限制酶切割位點，在細胞中能夠自我復制，有特殊的標記基因等 (3)為了產(chǎn)生相同的黏性末端 (4)人的體細胞　b?、堋NA連接酶 (5)大腸桿菌結構簡單、繁殖快，其內(nèi)的遺傳物質(zhì)少 (6)它們共用一套遺傳密碼 【素養(yǎng)達成練】 16

18、．通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運用這一技術可使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)，如圖表示這一技術的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—，請回答： (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”后連接在羊體細胞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)胙蚣毎麜r常用的工具是_

19、_______________________________________________________________________。 (3)此過程中目的基因的檢測與表達中的表達是指________________________________________________________________________。 (4)你認為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎？理由是什么？ ________________________________________________________________________ ____________________________

20、____________________________________________。 解析：(1)剪取目的基因的酶是限制酶，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化學組成和空間結構相同，即具有相同的物質(zhì)基礎和結構基礎。目的基因?qū)胧荏w細胞需先與運載體結合，最常用的運載體是質(zhì)粒，也可以用動物病毒的DNA。(3)基因的表達是指基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀，即通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程合成相應的蛋白質(zhì)。(4)為開放性問題，理由與觀點相對應即可。 答案：(1)限制酶　DNA連接酶 (2)具有相同的物質(zhì)基礎和結構基礎(有互補的堿基序列)　細菌質(zhì)?；虿《? (3)人體蛋白質(zhì)基因在羊體細胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì) (4)安全，因為目的基因?qū)胧荏w細胞后沒有改變，控制合成的人奶蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全，因為目的基因?qū)胧荏w細胞后，可能由于羊細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) - 6 -