高中生物课时达标训练十五基因工程及其应用含解析新人教版必修2

基因工程及其应用【填空题】1.基因工程就是安照___________，把一种生物的某种基因提取出来，并加以______和_______，然后放到另一种生物的细胞里，______地改造生物的___________。

2.基因的“剪刀”是指________________。

一种该物质能识别_____种核苷酸序列。

并在切点上切割DNA分子。

大肠杆菌中的一种叫EcoRI的限制酶，能够识别___________的序列，并在G和A之间将这段序列切开。

3.基因的“针线”即______，可以“缝合”______和_____交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。

4.基因工程中，目前常用的运载体有________、________和______________等。

5.质粒存在于许多细菌及酵母菌等生物中，其本质是细胞染色体外的，能够________的很小的___________________分子。

6.基因工程操作的一般步骤为将目的基因进行：_________、与___________结合_____________、________和_________。

【选择题】1.下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（）A.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D.同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端2.实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。

从大肠杆菌中提取的一种限制性内切酶EcorI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。

这是应用了酶的（）A.高效性B.专一性C.多样性D.催化活性受外界条件影响3.在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（）A.人工合成目的基因B.目的基因与运载体结合C.目的基因的检测和表达D.将目的基因导入受体细胞4.萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得了高水平的表达。

第2节基因工程及其应用5分钟训练(预习类训练，可用于课前)1.某地区一些玉米植株比一般玉米植株早熟、生长整齐而健壮，果穗大、子粒多，因此这些植株可能是（）A.单倍体B.三倍体C.四倍体D.杂交种解析：在玉米的育种中，我们发现杂交物种具有很多纯合个体所不具有的优势，如生长整齐健壮，果穗大、子粒多等等，所以在农业生产上的玉米种都是杂交种，农民每年都要购买新的玉米种子，绝对不能使用以前的玉米田里的玉米子粒当种子，因为那些种子出现了性状分离，会有一定量的纯合个体，失去杂交优势，导致大量减产。

答案：D2.填写下表：答案：（1）两个或多个品种间杂交、选择、培育，得到新品种（2）育种周期长；杂交后代会出现分离现象；不能得到新基因（3）基因重组（4）利用物理、化学因素诱发基因突变（5）提高突变率，在较短时间内获得更多的优良变异类型（6）突变的不定向性使选育工作量大，具有盲目性（7）基因突变10分钟训练(强化类训练，可用于课中)1.上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。

“转基因动物”是指（）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，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能够完成该基因的信息表达，因此A、C、D 三个选项均是错误的。

转基因动物指的就是在其基因组中含有外源基因的动物。

答案：B2.要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶A.①②B.③④C.①④D.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连接好，就完成了基因的重组。

第2节基因工程及其应用1．下列关于基因工程的叙述，不正确的是( )A．基因的“剪刀”是限制性核酸内切酶B．基因的“针线”是DNA连接酶C．基因的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等D．基因工程不能改变生物的遗传性状答案 D解析在基因工程中，“剪刀”是指限制酶，A正确；“针线”是指DNA连接酶，B正确；常见的运载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等，C正确；基因工程能定向改变生物的性状，D 错误。

2．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 B解析“转基因动物”培育采用的方法是基因工程，其原理是基因重组，发生在分子水平上。

3．下列关于基因工程中工具的说法正确的是( )A．运载体的作用是切割外源基因B．限制酶切割出来的都是黏性末端C．DNA连接酶不具有专一性D．DNA连接酶作用的化学键是磷酸二酯键答案 D解析常用的运载体包括质粒、噬菌体、动植物病毒等，可将外源基因导入各种细菌、真菌、动植物细胞等，A错误；限制酶切割出来的有黏性末端，也有平末端，B错误；酶都具有专一性，C错误；DNA连接酶作用的化学键是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，D正确。

4．下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体( )A．质粒 B．噬菌体C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA答案 D解析基因工程中经常使用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等，细菌核区的DNA 不是用来运载目的基因的载体。

5．下列提到的物质不是基因工程常用的工具的是( )①限制性核酸内切酶②DNA聚合酶③DNA连接酶④运载体⑤解旋酶A．②④⑤ B．①③④ C．①②③ D．②⑤答案 D解析基因工程常用的工具包括：①限制性核酸内切酶(限制酶)、③DNA连接酶、④运载体；而②DNA聚合酶和⑤解旋酶均在DNA复制过程中发挥作用。

6.2 基因工程及其应用每课一练（人教版必修2）1以下有关基因工程的叙述,正确的是( )。

A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程的产物对人类都是有益的C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是目的性强解析:基因工程是分子水平(DNA)上的生物工程,具体操作过程:①获取目的基因;②目的基因与运载体结合;③导入受体细胞;④检测目的基因是否表达。

该过程不属于人工诱变, 有较强的目的性。

答案:D2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,从而培养成工程生物或生产基因产品的技术。

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D.DNA作为遗传物质能够严格地自我复制解析:转基因之所以在不同种生物间可以进行,是因为遗传密码的通用性、不同基因表达的独立性和DNA自我复制的严格性。

答案:C3由同一种限制酶切割成的黏性末端是( )。

A.①②B.①③C.①④D.②③解析:同一种限制酶所识别的特定的核苷酸序列相同、切点相同。

切割成的黏性末端的碱基正好互补配对。

答案:A4下列有关基因工程技术的正确叙述是( )。

A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、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.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达解析:基因操作的工具酶有限制酶、连接酶,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。

运载体是基因的运输工具。

目的基因进入受体细胞后,受体细胞表现出特定的性状,说明目的基因完成了表达。

基因工程的结果是让目的基因完成表达,生产出目的基因的产物。

选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。

答案:C一、选择题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:限制酶主要存在于微生物中。

2019-2020年高中生物基因工程及其应用教案新课标人教版必修2一、教学目标1.简述基因工程的基本原理。

2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。

二、教学重点和难点1.教学重点（1）基因工程的基本原理。

（2）基因工程的安全性问题。

2.教学难点（1）基因工程的基本原理。

（2）转基因生物与转基因食品的安全性。

三、教学策略本节教学可用2课时。

第一课时从对杂交育种及诱变育种的特点总结入手，结合“问题探讨”，引入基因工程的概念。

在第一课时，教师应将重点放在引导学生了解基因工程的基本原理和大致过程上。

教学中，教师可以结合学生熟悉的具体事例来讲述，还可以安排学生制作模型的活动来模拟基因工程的操作过程，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

有条件的学校也可以制作电脑动画来表现这一动态过程。

通过第一课时的学习，学生应该了解基因工程所用到的“工具”和基因工程的大致过程。

教科书根据学生的认识规律，先分别介绍几种“工具”，再简要介绍基因工程的连续过程。

教师在教学中应注意教学内容的组织和衔接。

值得强调的是，本节的侧重点是基因工程的原理，因此在教学深度的把握上应定位在学生了解基因工程的过程和方法，而不必引入过多的专业术语和详细的操作技术，语言力求形象生动，避免不适当的扩展，增加深度和难度。

有兴趣的学生可以在生物选修3《现代生物科技专题》中进一步学习。

第二课时可在列举基因工程各种应用的基础上，重点引导学生讨论基因工程应用的利与弊。

教师应布置学生搜集有关资料，采用思考、分析、想像、推断和辩论相结合的方法，围绕基因工程的利与弊，分析讨论是否需要关注转基因食品和转基因生物。

对于这个问题，教师不必刻意将学生的争论引向一致的结论，争辩的过程本身就是对学生思维的训练，能够给予学生不少启发。

教师要注意引导学生摆事实、讲道理，做出合乎逻辑的推断，鼓励学生积极参与。

教师可设计合适的情境，组织学生进行角色扮演、制作公益广告、撰写咨询报告等多种活动，让学生站在不同角度思考问题并做出判断，使学生体会到参与社会问题的讨论和决策的方法。

一、选择题1．中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类母乳极其类似的奶制品。

下列叙述正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶将目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．③④C．②③④D．①③④解析：转基因导致的变异都属于定向变异。

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。

由蛋白质中的氨基酸序列可逆推出相应mRNA可能的碱基序列，进而为人工合成目的基因提供资料。

动物的受精卵具有全能性，是理想的受体。

答案： D2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。

在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是()A．人工合成目的基因B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定答案： C3．下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是()A．其化学本质都是蛋白质B．DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C．它们不能被反复使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶解析：限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质，A正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键，B错误；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用，C错误；DNA聚合酶只能连接单个核苷酸，不能催化两个DNA片段连接，不能替代DNA连接酶，D错误。

答案： A4．人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A．苏云金杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B．抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D．种植转基因抗虫棉，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫答案： C5．要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用()A．只需DNA连接酶B．同一种限制酶和DNA连接酶C．只需限制酶D．不同的限制酶与DNA连接酶解析：要将目的基因与运载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和运载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成化学键。

基因工程及其应用例题解析【目标聚焦】1、简述基因工程的基本原理。

2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。

3、关注转基因生物和转基因食品的安全性。

4、进行资料的搜集与分析，学会运用和分享信息。

【思维点拨】【例1】（2003年全国高考题）利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（）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．②③C．③④ D．①④【解析】基因工程中目的基因的导入是目的基因与运载体结合，形成重组DAN分子，然后将重组DAN分子导入受体细胞，而不是导入蛋白质或目的基因DAN序列。

目的基因的导入通常是用含目的基因的细菌侵染受体细胞。

要想使后代个体每个细胞都含有目的基因，通常导入受精卵或导入体细胞后用植物组织培养的方法获得。

答案：C【启示】对概念和原理应做到深刻理解，充分把握其内涵和外延。

【例2】番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂，应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美国上市。

请回答：⑴促进果实成熟的重要激素是。

⑵在培育转基因番茄的基因操作中，利用的基因的“剪刀”是、基因的“针线”是、基因的“运输工具”是。

⑶与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是、和。

【解析】本题考察基因工程的应用及意义。

基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工，需要有专门的工具。

杂交育种能够有目的地将某些优良性状集中在一起，但这种育种方法需要的时间长，且只能进行本物种或亲缘关系较近的物种的杂交。

诱变育种虽能产生新性状，提高突变率，但这种育种方法无法预料后代出现的变异类型（基因突变是不定向的），要想获得某种性状，必须处理大量的供试材料和进行大量地人工选择，才能培育出符合要求的作物新品种。

第2节基因工程及其应用【例1】上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍。

“转基因动物”是指（）A.提高基因的动物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，在产生过程中也就完成了该基因的信息表达，因此A、C、D三个选项均是错误的。

答案： B【例2】要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶A.①②B.③④C.①④D.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断插入到质粒切口处，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。

答案： A【例3】下列有关工程技术的叙述，正确的是（）A.重组DNA技术所用的工具是限制酶、连接酶和运载体B.所有的限制酶都智能识别同一种特定的核苷酸序列C.选用细菌作为重组作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达解析：此题考查基因工程的操作工具、目的基因表达等知识，解答此类题目须明确以下三方面知识：（1）基因操作的工具有限制酶、连接酶；（2）一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；（3）运载体是基因的运输工具；（4）目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程；（5）导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达、生成目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。

据以上分析，A、B、D项的说法均不正确，应选C。

答案： C【例4】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（）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成，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。

基因工程及其应用同步练习一、选择题：（每题6分，共84分）1．下列关于基因工程的叙述，正确的是（）A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B．细菌质粒是基因工程常用的运载体C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNAD．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体1．B【解析】本题考查基因工程的有关知识。

基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里定向地改造生物的遗传性状。

在实际操作中一定要注意用同一种限制性内切酶来处理目的基因DNA和运载体基因DNA，使它们产生相同的黏性末端。

2．下列哪项不属于基因工程的操作工具 ( )A．限制性内切酶 B．DNA连接酶C．受体细胞 D．运载体3．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；野生植物获得该基因最可能的途径是（）A．基因突变B．染色体变异C．自然选择D．自然杂交3．D 【解析】本题最符合的是D。

基因突变和染色体变异是在一定条件下产生，并且几率也很低。

自然选择则需要一定的环境变化，长期实现也与题干不相符合。

4．常见的动物的繁育技术有（）①胚胎移植②人工授精③克隆技术④转基因育种技术A．①②③④ B．①②③ C．①② D．①②④5．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（）A．普通棉的突变基因 B．棉铃虫变异形成的致死基因C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因 D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因6．基因工程中操作应用的许多载体质粒都有抗生素的抗性基因，这是便于（）A．外源基因插入质粒 B．宿主菌的生物繁殖C．质粒的转化 D．带有目的基因的宿主菌的筛选6．D 【解析】利用质粒具有抗生素的特性可对目的基因是否导入受体细胞进行检测和筛选。

7．下列各项中，不是基因工程中使用的用来运载目的基因的载体的是（）A．细菌质粒 B．噬菌体 C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA7．D 【解析】通常细菌的质粒和病毒作为载体。

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课时检测区·基础达标考点 1：基因工程的原理1.(2017 ·枣庄高一检测 ) 以下相关基因工程的表达，正确的选项是 ()A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程的产物对人类都是有利的C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的长处之一是目的性强【分析】选 D。

基因工程是在生物体外，经过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造 ( 目的性强 ) 和从头组合 ( 基因重组 ) ，而后导入受体细胞内进行复制，使重组基因在受体细胞内表达，产生人类所需要的基因产物和新的生物种类，但其实不是全部的基因工程产物对人类都是有利的。

2. 基因工程的设计施工是在什么水平长进行的()A. 细胞B. 细胞器C.原子D.分子【分析】选 D。

基因工程是经过体外DNA重组和转基因等技术，给予生物以新的遗传特征，进而创建出更切合人们需要的新的生物种类和生物产品，基因工程的操作对象是基因，属于分子水平。

3.(2017 ·南京高一检测 ) 一种限制性核酸内切酶只好辨别DNA分子中的 GAATTC序列，切点在 G和 A 之间，这是应用了酶的 ()A. 高效性B. 专一性C.多样性D.催化活性受外界条件影响【分析】选 B。

酶的专一性是指一种酶只好催化一种或一类物质的化学反响，因此一种限制性核酸内切酶只好辨别 DNA分子中的 GAATTC 序列，切点在 G和 A 之间，这是应用了酶的专一性， B 项正确。

考点 2：转基因生物的安全性4. 以下对于转基因植物的表达，正确的选项是()A.转入油菜的抗除草剂基因，可能经过花粉传入环境中B.转入抗虫基因的植物，不会致使昆虫集体抗性基因频次增添C.动物的生长激素基因转入植物后不可以表达D.若转基因植物的外源基因根源于自然界，则不存在安全性问题【分析】选 A。