1．下列哪一項(xiàng)不是基因工程所必需的( A )
A．纖維素酶B．限制酶
C．運(yùn)載體D．DNA連接酶
[解析] 基因工程所需要的工具有運(yùn)載體、限制酶和DNA連接酶。
2．DNA連接酶的作用是( C )
A．催化堿基互補(bǔ)配對(duì)
B．催化雙螺旋結(jié)構(gòu)形成
C．催化脫氧核糖和磷酸之間的連接
D．催化堿基對(duì)的斷裂
[解析] DNA連接酶的作用是催化脫氧核糖和磷酸之間的連接。
3．在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上，科學(xué)家利用基因工程的方法培育出了轉(zhuǎn)基因奶牛，超級(jí)綿羊等多種轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。“轉(zhuǎn)基因動(dòng)物”是指( B )
A．提供基因的動(dòng)物B．基因組中增加外源基因的動(dòng)物
C．能產(chǎn)生白蛋白的動(dòng)物D．能表達(dá)基因信息的動(dòng)物
[解析] 提供基因的動(dòng)物是一個(gè)正常的動(dòng)物，而不是轉(zhuǎn)基因工程的產(chǎn)物，而且也含有白蛋白基因，因此能產(chǎn)生白蛋白，在產(chǎn)生白蛋白過程中必然也就完成了該基因的信息表達(dá)，故A、C、D三個(gè)選項(xiàng)均是錯(cuò)誤的。
4．下列不屬于利用基因工程技術(shù)制取的藥物是( C )
A．從大腸桿菌體內(nèi)制取的白細(xì)胞介素
B．在酵母菌體內(nèi)獲得的干擾素
C．在青霉菌體內(nèi)獲取的青霉素
D．在大腸桿菌體內(nèi)獲得的胰島素
[解析] 基因工程實(shí)現(xiàn)了外源基因在受體細(xì)胞中的表達(dá)，如A、B、D三項(xiàng)所述，而C項(xiàng)的青霉菌合成青霉素是其自身基因表達(dá)的結(jié)果。
5．基因工程中科學(xué)家常采用細(xì)菌、酵母菌等微生物作為受體細(xì)胞，原因是( B )
A．結(jié)構(gòu)簡單，操作方便B．繁殖速度快
C．遺傳物質(zhì)含量少，簡單D．性狀穩(wěn)定，變異少
[解析] 基因工程的最終目的是要用于生產(chǎn)，因此要有利于生產(chǎn)。只有繁殖速度快，生產(chǎn)的基因產(chǎn)品才會(huì)多。
6．要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是( A )
①限制酶 ②DNA連接酶
③解旋酶 ④還原酶
A．①②B．③④
C．①④D．②③
[解析] 目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體結(jié)合起來的過程是：先用限制酶分別處理目的基因和運(yùn)載體，使之露出相同的黏性末端；將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處，再用DNA連接酶將處理好的目的基因和運(yùn)載體的黏性末端接好，就完成了基因的重組。
7．運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金桿菌的抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便的方法是檢測(cè)棉花植株是否有( D )
A．抗蟲基因 B．抗蟲基因的產(chǎn)物
C．標(biāo)記基因D．抗蟲性狀
[解析] 蘇云金桿菌的抗蟲基因整合到棉花細(xì)胞中，是否在棉花細(xì)胞已表達(dá)，使棉花具有了抗蟲的遺傳特性。最簡便最直接的方法是讓棉鈴蟲去啃食棉花葉片，觀察是否有抗蟲性狀。
8．下列正確表示基因操作“四部曲”的是( C )
A．提取目的基因→目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→目的基因的表達(dá)和檢測(cè)
B．目的基因的表達(dá)和檢測(cè)→提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
C．提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的表達(dá)和檢測(cè)
D．目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→提取目的基因→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的表達(dá)和檢測(cè)
[解析] 基因工程步驟的“四部曲”是：提取目的基因、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的表達(dá)和檢測(cè)。
9．某種轉(zhuǎn)基因玉米能高效合成一種多肽類的蛋白酶抑制劑，積累于莖葉中，讓取食它的害蟲的消化酶受抑制無法消化食物而亡。下列就該玉米對(duì)人類安全性的評(píng)論中，不符合生物學(xué)原理的是( B )
A．不安全。這種玉米的果粒(種子)中也可能含有蛋白酶抑制劑，使人食用后因無法消化食物而患病
B．不安全。該玉米的蛋白酶抑制劑基因可通過食物鏈富集并在人體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，使人體無法消化食物而患病
C．安全。因?yàn)槿伺c害蟲消化酶的結(jié)構(gòu)存在差異，玉米的蛋白酶抑制劑對(duì)人體很可能無影響
D．安全。人類通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制劑已被高溫破壞，不會(huì)影響人的消化
[解析] 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，屬于大分子有機(jī)物，外源基因進(jìn)入動(dòng)物和人體的消化道后被消化成小分子物質(zhì)，不能直接進(jìn)入動(dòng)物和人體細(xì)胞內(nèi)，更談不上通過食物鏈富集并在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)。
10．采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是( C )
①將毒素蛋白注射到棉受精卵中 ②將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中 ③將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng) ④將編碼毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵
A．①②B．②③
C．③④D．①④
[解析] 基因工程中，在導(dǎo)入目的基因前，要將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，即形成重組DNA分子后才能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制。將毒素蛋白直接注射到棉受精卵中，棉受精卵沒有獲得目的基因，其發(fā)育形成的子代不會(huì)表現(xiàn)出抗蟲性狀。將編碼毒素蛋白的DNA序列直接注射到棉受精卵中而沒有將目的基因與運(yùn)載體結(jié)合，這樣目的基因很容易被酶分解掉，不會(huì)保留下來。
11．(2018·蘭州一中高二期末)對(duì)下列有關(guān)培育新品種的原理或技術(shù)的敘述，正確的是( C )
A．培育無子西瓜是利用單倍體育種原理
B．“抗蟲棉”的獲得是利用雜交育種的原理
C．“太空椒”的獲得利用了基因突變?cè)?br>D．培育青霉素高產(chǎn)菌株是利用了基因工程技術(shù)
[解析] 三倍體無籽西瓜采用的是多倍體育種，A錯(cuò)誤；“抗蟲棉”是通過基因工程獲得的，原理是基因重組，B錯(cuò)誤；“太空椒”的獲得采用的是誘變育種，原理是基因突變，C正確；培育青霉菌高產(chǎn)菌株利用的是誘變育種，D錯(cuò)誤。
12．下列關(guān)于如圖所示DNA分子片段的說法，正確的是( A )
A．限制酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位
B．限制酶可作用于③部位，解旋酶作用于①部位
C．作用于①部位的限制酶同時(shí)也可以作用于④部位
D．作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的堿基識(shí)別順序相反
[解析] 限制酶和DNA聚合酶都作用于①部位，解旋酶作用于③部位，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤。作用于①部位的限制酶同時(shí)也可以作用于⑤部位，C項(xiàng)錯(cuò)誤。作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的堿基識(shí)別順序相同，都是—GAATTC—，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
二、非選擇題
13．中國青年科學(xué)家陳大炬成功地把人的抗病毒干擾素基因“嫁接”到煙草的DNA分子上，可使煙草獲得抗病毒能力，形成轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，試分析回答：
(1)人的基因之所以能嫁接到植物體內(nèi)去，原因是__人與植物DNA分子結(jié)構(gòu)組成相同__。
(2)煙草具有抗病毒能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了__抗病毒干擾素__，這個(gè)事實(shí)說明，人和植物共用一套__遺傳密碼__，蛋白質(zhì)的合成方式__相同__。
(3)該工程運(yùn)用于實(shí)踐，將給農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域帶來革命，目前已取得了許多成就，請(qǐng)你列舉你所知道的或你所設(shè)想的該工程的三個(gè)具體實(shí)例。
__將抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品種；將人的血型基因移入豬體內(nèi)，培育制造人血的豬；將干擾素基因移入細(xì)菌體內(nèi)，培育出能產(chǎn)生干擾素的細(xì)菌。__
(4)有人認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因新產(chǎn)品也是一把雙刃劍，有如水能載舟也能覆舟，甚至可能帶來災(zāi)難性的后果，你是否支持這一觀點(diǎn)？如果支持，請(qǐng)你舉出一個(gè)可能出現(xiàn)的災(zāi)難性后果的實(shí)例。
__支持此觀點(diǎn)。用于改良作物的抗不良環(huán)境的基因引入雜草，就將難以控制雜草。__
[解析] 該題是以生物新成就為信息的遷移題，根據(jù)提供的信息結(jié)合課本知識(shí)，人的DNA分子結(jié)構(gòu)組成與植物DNA分子結(jié)構(gòu)組成是相同的，是實(shí)現(xiàn)基因片段轉(zhuǎn)移拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。煙草具有了抗病毒能力，證明了人抗病毒干擾素基因“嫁接”在煙草DNA上獲得成功并得以表達(dá)，產(chǎn)生了抗病毒干擾素(一種蛋白質(zhì))，這個(gè)事實(shí)說明了人和植物共用一套遺傳密碼，蛋白質(zhì)合成方式相同。(3)(4)是半開放題目，是轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生活、生產(chǎn)上的運(yùn)用，考查學(xué)生的創(chuàng)新能力和對(duì)新技術(shù)的評(píng)價(jià)能力。
14．(2019·山東高三實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考)酵母菌可用于生產(chǎn)食品和藥品等?？茖W(xué)家將大麥細(xì)胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒。其基本的操作過程如圖所示(忽略各結(jié)構(gòu)的大小比例)
(1)該技術(shù)定向改變了酵母菌的性狀，這在可遺傳的變異的來源中屬于__基因重組__。
(2)本操作中為了將LTP1基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，常用的運(yùn)載體是__質(zhì)粒__。
(3)要使運(yùn)載體與LTP1基因連接，首先應(yīng)使用__同一種限制酶__進(jìn)行切割。切割完成后，利用__DNA連接酶__將運(yùn)載體與LTP1基因連接。
[解析] (1)基因工程能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，使原本不在一起的基因組合到一起，使生物具有特定性狀，其原理為基因重組。(2)基因工程常用的運(yùn)載體是質(zhì)粒。(3)基因工程中的“剪刀”為限制酶，兩個(gè)序列相同、能互補(bǔ)配對(duì)的末端可用DNA連接酶“縫合”。
15．基因工程是在現(xiàn)代生物學(xué)、化學(xué)和工程學(xué)基礎(chǔ)上建立和發(fā)展起來的，并有賴于微生物學(xué)理論和技術(shù)的發(fā)展運(yùn)用?；蚬こ痰幕静僮髁鞒倘鐖D所示，請(qǐng)據(jù)圖回答問題：
(1)完成圖中A剪接過程需要__限制酶和DNA連接__酶的作用。
(2)在上述過程中，遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則的步驟有：__A、C__(用圖中字母表示)。
(3)不同種生物之間的基因能拼接成功，從分子結(jié)構(gòu)角度分析是因?yàn)開_不同生物的DNA分子都為雙螺旋結(jié)構(gòu)__。目的基因在不同的生物細(xì)胞中能正確表達(dá)，說明不同生物共用__一套遺傳密碼__。
(4)研究發(fā)現(xiàn)，番茄體內(nèi)有一種酶可以抑制害蟲的消化功能，現(xiàn)科學(xué)家已成功地分離出這種基因并導(dǎo)入玉米的體細(xì)胞中，培育出了具有與番茄相似抗蟲性狀的玉米植株，玉米這種變異的來源屬于__基因重組__(填“基因突變”“基因重組”或“染色體變異”)。
[解析] (1)將目的基因與運(yùn)載體剪接為重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的過程中，需要限制酶切割目的基因與運(yùn)載體，還需要通過DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體切點(diǎn)處相鄰的脫氧核苷酸縫合起來。(2)過程A剪接形成重組DNA時(shí)，用DNA連接酶連接目的基因和運(yùn)載體需要遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。此外，過程C的擴(kuò)增篩選包含了DNA的復(fù)制過程，也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則。(3)不同種生物的DNA間之所以能夠進(jìn)行拼接，從分子結(jié)構(gòu)角度分析，是因?yàn)椴煌锏腄NA都具有雙螺旋結(jié)構(gòu)。目的基因能夠在不同的生物體中得以表達(dá)，是因?yàn)樵诒磉_(dá)過程中生物體所用的遺傳密碼是相同的。(4)將外源的基因接入受體細(xì)胞DNA中，從而使受體的基因組成發(fā)生改變，這種變異屬于基因重組。

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第2節(jié) 基因在染色體上

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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