高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 6_2 基因工程及其应用基础巩固练 新人教版必修2

第二节基因工程及其应用分层定时训练[基础巩固练]1．改良缺乏某种抗病性的棉花品种，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．杂交育种解析：诱变育种、基因工程育种和杂交育种均可获得抗病基因，而单倍体育种不能。

答案：B2．科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是( )A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状解析：基因工程就是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是定向改造生物的遗传性状。

答案：D3．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；DNA连接酶连接的是两个DNA片段中脱氧核酸和磷酸间的磷酸二酯键；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；DNA聚合酶是在细胞内DNA分子复制时发挥作用的，不能替代DNA连接酶，用于基因工程。

答案：A4．基因工程技术中常用的质粒的本质及其主要来源是( )A．蛋白质噬菌体 B．蛋白质动物细胞C．DNA 细菌细胞 D．DNA 植物细胞解析：质粒是存在于微生物细胞中的小型环状DNA分子。

答案：C5．基因工程的正确操作步骤是( )①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③目的基因的检测与鉴定④提取目的基因A．③④②① B．②④①③C．④①②③ D．③④①②解析：基因工程技术操作的四个步骤是：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；目的基因的检测与鉴定。

答案：C6．如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需用到的工具是( )A．DNA连接酶和解旋酶B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶D．DNA聚合酶和RNA聚合酶解析：如图所示为目的基因与运载体结合过程，需要基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶和基因的“针线”——DNA连接酶。

此过程不涉及DNA复制，不需要DNA聚合酶和解旋酶。

答案：C7．在体育竞技比赛中，都要对运动员进行包括基因兴奋剂在内的各类兴奋剂的严格检测。

基因兴奋剂是注入运动员体内新的基因，以提高运动员的成绩，从变异角度分析，此方式属于( )A．基因突变 B．基因重组C．细胞癌变 D．染色体变异解析：基因兴奋剂是给运动员注入新基因，以改变基因的方式提高运动员的成绩，属于导入外源基因，是一种基因重组，而非其他变异。

答案：B8．为了知道苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，最佳的方法是检测( )A．是否有抗生素抗性B．是否有目的基因的产物C．是否能分离到目的基因D．是否有相应的性状解析：基因表达包括转录和翻译两个过程，苏云金芽孢杆菌的抗虫基因如果表达成功应该产生相应蛋白质，并具有相应的性状。

答案：D9．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解析：该发光蛋白的作用是使目的基因容易被检测出来，从而确认目的基因是否已经成功导入受体细胞中。

答案：B10．基因工程技术在农业、医药等领域中得到广泛的应用，下列关于基因工程成果的叙述中，错误的是( )A．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性农作物B．在医药卫生方面，主要用于基因诊断、基因治疗C．在畜牧养殖业方面培育了体型巨大，品质优良的动物D．在环境保护方面主要用于环境监测和对环境的净化解析：基因工程的应用在医药卫生方面主要用于药物的研制生产，并非疾病的诊断和治疗。

答案：B11．人们试图利用基因工程的方法，用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质，请根据下面的示意图回答下列问题：获得甲种生物合成该蛋白质的信使RNA ――→①目的基因――→②与质粒DNA 重组――→③导入乙种生物细胞――→④获得甲种生物的蛋白质(1)①操作过程需要加入的四种核苷酸是________。

(2)质粒是常用的运载体，它存在于许多细菌及酵母菌等生物中。

它常含有____________基因，这种基因有助于对受体细胞是否导入了目的基因进行检测。

②过程首先要用____________酶切断质粒DNA ，再用____________酶将目的基因与质粒DNA 连接重组在一起。

(3)在②操作过程中，若目的基因的黏性末端为，则其运载体(质粒)与之相对应的黏性末端是____________。

(4)经过③过程导入受体细胞的质粒是否能够自主复制？____________。

解析：第(1)问考查的是利用人工合成的方法合成目的基因，基因的基本组成单位是脱氧核苷酸(4种)；第(2)问，基因工程中最常用的运载体是大肠杆菌的质粒；目的基因和运载体的连接，需要产生相同的黏性末端，所以要用同一种限制性核酸内切酶，再在DNA 连接酶的作用下连接起来；质粒带着目的基因在宿主细胞中能够自我复制。

答案：(1)腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (2)抗性(答出具体抗菌素的抗性也可) 限制性核酸内切DNA 连接(3) (4)能[能力提升练]12．如图是将人的生长激素基因导入细菌B 细胞内制备“工程菌”的示意图。

已知细菌B 细胞内不含质粒A ，也不含质粒A 上的基因。

判断下列说法正确的是( )A ．将质粒A 和人的生长激素基因结合需要用到基因工程中的三种工具酶B ．能在含有氨苄青霉素的培养基上生长的只是导入了质粒A 的细菌C ．能在含有四环素的培养基上生长的只是导入了重组质粒的细菌D ．目的基因成功表达的标志是工程菌能产生出人的生长激素解析：基顺工程的工具有三种，但工具酶只有两种，A 错误；质粒A 与生长激素基因结合时，抗四环素基因被破坏，而抗氨芐青霉素基因正常，所以能在含有氨芐青霉素的培养基上生长的是导入了质粒A 的细菌或含重组质粒的细菌，而能在含有四环素的培养基上生长的只是导入了质粒A 的细菌，B 、C 错误；工程菌如能产生人的生长激素，说明目的的基因(人生长激素基因)在工程菌中成功表达，D 正确。

答案：D13．(2017·杭州联考)已知某种限制酶在一线性DNA 分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。

如果该线性DNA 分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a 、b 、c 、d 四种不同长度的DNA 片段。

现有多个上述线性DNA 分子，若在每个DNA 分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA 分子最多能产生长度不同的DNA 片段种类数是( )A ．3B ．4C ．9D ．12解析：限制酶能识别特定的核苷酸序列并能在特定的位点进行切割。

由于该线性DNA 分子有3个位点都可被该限制酶切割，依题意可知在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，故产生a、b、c、d、ab、abc、bc、bcd、cd，共9种长度的DNA片段。

答案：C14．根据以下材料，回答有关问题。

豇豆对多种害虫具有抵抗能力，根本原因是豇豆体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。

科学家将其转移到水稻体细胞内后，却发现抗虫效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。

经过在体外对CpTI基因进行修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量得到了提高。

CpTI基因修饰和表达过程如图所示。

请据图回答下列问题：(1)CpTI基因是该基因工程中的____________基因，“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是四种脱氧核苷酸。

在过程①中，首先要用____________切割基因，露出____________，再用____________连接。

(2)在该基因工程中，供体是____________，受体是____________。

(3)检测修饰后的CpTI基因是否表达的最好办法是__________________________________________________________________ ______________________________________________________________。

(4)与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程培育新品种的主要优点是____________________________________________________________________ ______________________________________________________________。

解析：从图中可以看出，“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列能够与CpTI基因拼接在一起，因此，它们应为DNA片段。

该基因工程中，豇豆是供体，CpTI基因为目的基因，若受体细胞是水稻的体细胞，可通过组织培养获得抗虫水稻。

检测CpTI基因是否表达的最简单的方法是让多种害虫食用水稻叶片。

答案：(1)目的限制酶黏性末端DNA连接酶(2)豇豆水稻(3)让多种害虫食用水稻叶片(4)目的明确；培育周期短；可以克服远缘杂交不亲和的障碍(只要答出两点即可)[素养养成练]15．科学家通过基因工程，成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株——抗虫棉，其过程大致如图所示，请据图回答下列问题：(1)目的基因能否在棉株体内稳定维持和表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞染色体DNA上，这需要通过检测才能知道，检测采用的最好方法是________。

(2)科学家预言，此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后，将出现不抗虫的植株，此现象来源于____________。

(3)利用基因工程技术培育抗虫棉，相比诱变育种和杂交育种，具有目的性强和____________等突出的优点。

(4)有人担心种植上述转基因抗虫棉，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”，请提出你的解决方法：___________________________________________________________________ ______________________________________________________________。

解析：由题图可知，目的基因是苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因，与Ti质粒重组后，利用农杆菌导入植物细胞产生了抗虫棉植株。