課時作業(yè)十六一、選擇題(每小題2分，共24分)1．下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的理解，正確的是(　　)A．其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)B．DNA連接酶可以恢復(fù)DNA分子中的氫鍵C．它們不能被反復(fù)使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶A　[限制酶與DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)，A正確；DNA連接酶連接的是兩個DNA片段間相鄰兩個核苷酸間的磷酸二酯鍵，B錯誤；酶在化學(xué)反應(yīng)前后其數(shù)量、性質(zhì)、功能均不發(fā)生改變，因此可以反復(fù)利用，C錯誤；DNA聚合酶只能連接單個核苷酸，不能催化兩個DNA片段連接，不能替代DNA連接酶，D錯誤。]2.科學(xué)家運用基因工程技術(shù)將人胰島素基因與大腸桿菌的質(zhì)粒DNA分子重組，并且在大腸桿菌體內(nèi)獲得成功表達。右圖a處為胰島素基因與大腸桿菌質(zhì)粒DNA結(jié)合的位置，它們彼此能結(jié)合的依據(jù)是(　　)A．基因自由組合定律   B．半保留復(fù)制原則C．基因分離定律       D．堿基互補配對原則D　[用限制酶切割人的DNA分子，獲得胰島素基因，用同一種限制酶切割質(zhì)粒，產(chǎn)生相同的黏性末端，它們通過堿基互補配對形成重組DNA分子。]3．應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可生產(chǎn)人類所需要的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，如利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素。下列選項中能說明人胰島素基因完成了在受體細胞中表達的是(　　)A．在大腸桿菌細胞中檢測到人的胰島素基因B．在大腸桿菌中檢測到人胰島素基因轉(zhuǎn)錄出的mRNAC．在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)出大腸桿菌D．在大腸桿菌的代謝產(chǎn)物中提取到人胰島素D　[基因表達的標志是合成了相應(yīng)的蛋白質(zhì)或表現(xiàn)出相應(yīng)的性狀，故能說明人胰島素基因完成了在受體細胞中表達的是在大腸桿菌的代謝產(chǎn)物中提取到人胰島素。]4．不屬于目的基因與運載體結(jié)合過程的是(　　)A．用一定的限制酶切割質(zhì)粒露出黏性末端B．用同種限制酶切割目的基因露出黏性末端C．將切下的目的基因的片段插入到質(zhì)粒切口處D．將重組DNA引入受體細胞中進行擴增D　[將重組DNA引入受體細胞中進行擴增屬于基因工程的第三個步驟：將目的基因?qū)胧荏w細胞。]5．在下列基因操作的步驟中，不需要進行堿基互補配對的是(　　)A．人工合成目的基因B．將目的基因?qū)胧荏w細胞C．目的基因與運載體結(jié)合D．目的基因的檢測和表達B　[用人工方法使體外重組的DNA分子轉(zhuǎn)移到受體細胞中，主要是借助噬菌體或病毒侵染細胞的途徑，在此過程中不需要進行堿基互補配對。]6．質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體，它的主要特點是(　　)①能自主復(fù)制　②不能自主復(fù)制　③結(jié)構(gòu)很小　④蛋白質(zhì)　⑤環(huán)狀RNA　⑥環(huán)狀DNA　⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦  B．②④⑥C．①③⑥⑦  D．②③⑥⑦ C　[基因工程中運載體的作用是與目的基因結(jié)合，將目的基因?qū)胧荏w細胞，并能在受體細胞中穩(wěn)定存在，通過自身的復(fù)制擴增目的基因。]7．下列高科技成果中，根據(jù)基因重組原理進行的是(　　)①利用雜交技術(shù)培育出超級水稻　②通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒　③通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆?！?/span>④將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi)，培育出抗蟲棉　⑤將健康人的正?；蛑踩氩∪梭w內(nèi)治療基因病A．①③⑤  B．①②④C．①④⑤  D．①②⑤C　[通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒屬于太空育種，其原理為基因突變；通過體細胞克隆技術(shù)培養(yǎng)出克隆牛屬于無性生殖，應(yīng)用的原理是動物體細胞細胞核的全能性。]8．為了知道蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)朊藁毎欠?/span>已表達，最佳的檢測方法是(　　)A．是否有抗生素抗性B．是否有目的基因的產(chǎn)物C．是否能分離到目的基因D．是否有相應(yīng)的性狀D　[基因表達包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因如果表達成功應(yīng)該產(chǎn)生相應(yīng)蛋白質(zhì)，并具有相應(yīng)的性狀。]9．基因工程是在DNA分子水平上的操作，下列有關(guān)基因工程的敘述，錯誤的是(　　)A．限制酶只用于提取目的基因B．載體與目的基因一般用同一種限制酶處理C．基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶D．帶有目的基因的載體是否進入受體細胞需檢測A　[基因工程中，限制酶可用于切割含目的基因的DNA和運載體，而且切割運載體和提取目的基因一般用同一種限制酶，這樣露出互補的黏性末端，進而在DNA連接酶的作用下，實現(xiàn)重組；重組載體是否進入受體細胞，目的基因是否在受體細胞內(nèi)穩(wěn)定存在并表達都需進行檢測。]10．下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是(　　)A．DNA重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體B．所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C．選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D．目的基因只要進入受體細胞就能實現(xiàn)表達 C　[基因工程操作中的工具酶是限制酶、DNA連接酶，運載體是基因的運載工具，而不是工具酶。每種限制酶都只能識別特定的核苷酸序列，而并非同一種核苷酸序列。目的基因進入受體細胞后，只有受體細胞表現(xiàn)出特定的性狀，才說明目的基因成功表達，基因工程的目的是讓目的基因完成表達，生產(chǎn)出目的基因的表達產(chǎn)物。]11．某農(nóng)業(yè)研究所將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因(Bt)導(dǎo)入棉花細胞，篩選出Bt基因成功整合到染色體上的抗蟲植株，假定Bt基因都能正常表達。某些抗蟲植株體細胞含兩個Bt基因，這兩個基因在染色體上的整合情況有下圖所示的三種類型，黑點表示Bt基因的整合位點。讓這些含兩個Bt基因抗蟲的植株自交，正常情況下后代不可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體是(　　)A．甲  B．乙C．丙  D．甲、乙、丙A　[甲的兩個Bt基因位于一對同源染色體上，減數(shù)分裂時，同源染色體分離，每一個生殖細胞中只有一個Bt基因，所以不可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體。乙、丙均可能產(chǎn)生含兩個Bt基因的生殖細胞，則有可能出現(xiàn)含四個抗蟲基因的個體。]12．下列觀點中，不支持“轉(zhuǎn)基因生物存在生物安全問題”的是(　　)A．轉(zhuǎn)基因植物可能擴散到野外變成雜草而破壞生態(tài)平衡B．轉(zhuǎn)基因生物可能成為外來物種而威脅其他生物的生存C．轉(zhuǎn)基因生物的外源基因可能與病毒雜交重組出有害的病原體D．轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物需要在一定的水肥條件下才能表現(xiàn)出新的性狀D　[“轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物需要在一定的水肥條件下才能表現(xiàn)出新的性狀”是支持轉(zhuǎn)基因生物的一方的觀點，該方認為轉(zhuǎn)基因生物，尤其是轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物不大可能對生物多樣性構(gòu)成威脅。]二、非選擇題(共26分)13．干擾素是治療癌癥的重要藥物，它必須從血液中提取，每升人血只能提取0.05 μg，所以價格昂貴?，F(xiàn)在美國加利福尼亞的某生物制品公司用如下圖所示的方式生產(chǎn)干擾素。試分析其原理、過程和優(yōu)點：(1)首先要從人的淋巴細胞中提取________。(2)使它與細菌質(zhì)粒相結(jié)合時，要先用________處理，再用________處理，使之形成重組質(zhì)粒。二者能夠拼接的原因是________________________。(3)將重組質(zhì)粒移植到酵母菌體內(nèi)，通過________，篩選出能夠分泌人類干擾素的酵母菌。人的基因能夠在酵母菌體內(nèi)表達的原因是________________________。解析　運用基因工程技術(shù)生產(chǎn)干擾素，首先要提取目的基因，用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來切割目的基因和質(zhì)粒，然后用DNA連接酶連接，通過檢測目的基因的表達選出能產(chǎn)生干擾素的酵母菌?；蚬こ棠軌蚴够蛟诓煌纳矬w內(nèi)表達，是因為所有生物共用一套遺傳密碼子。答案　(1)干擾素基因(目的基因)　(2)同一種限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶　不同生物的DNA化學(xué)成分和雙螺旋結(jié)構(gòu)完全相同　(3)檢測　所有的生物共用一套遺傳密碼子14．美國科學(xué)家利用基因工程技術(shù)，將人胰島素基因拼接到大腸桿菌的DNA分子中，然后通過大腸桿菌的繁殖，生產(chǎn)了人胰島素，操作過程如下圖所示： (1)①過程所使用的酶與獲取胰島素基因所使用的酶一般是________(填“相同”或“不同”)的。(2)②過程使用的酶是________，它的作用是使質(zhì)粒與目的基因結(jié)合形成________分子。(3)在基因工程中③過程的目的是______________________________________。(4)在基因工程中，目的基因的表達與檢測是通過檢測大腸桿菌是否產(chǎn)生________實現(xiàn)的。(5)大腸桿菌合成人胰島素的過程可以表示為____________________(用箭頭和簡要文字表示)。解析　(1)獲取目的基因和切割質(zhì)粒使用的是同一種限制酶，這樣可以獲得相同的黏性末端。(2)②過程表示目的基因(人胰島素基因)與運載體(質(zhì)粒)結(jié)合成重組DNA分子的過程。(3)③過程表示將目的基因?qū)胧荏w細胞(大腸桿菌)的過程。(4)如果要檢測人胰島素基因是否在大腸桿菌內(nèi)表達，應(yīng)檢測大腸桿菌是否有人胰島素產(chǎn)生。(5)大腸桿菌合成人胰島素的過程是人胰島素基因表達的過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。答案　(1)相同　(2)DNA連接酶　重組DNA(或重組質(zhì)粒)　(3)將目的基因?qū)胧荏w細胞　(4)人胰島素(5)DNA(基因)mRNA蛋白質(zhì)15．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(shè)計實驗探究外源基因插入的位置。(1)步驟：①將導(dǎo)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(jié)果。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果及結(jié)論：①若1組、2組均能正常生長，則外源基因插入點是________；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組能生長，則外源基因插入點是________。解析　Ⅰ.(1)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，其基本單位是脫氧核苷酸。(2)抗四環(huán)素基因和抗氨芐青霉素基因都屬于標記基因，其作用是便于目的基因的檢測與鑒定。Ⅱ.若目的基因插入a點，則受體細胞既具有抗四環(huán)素的能力，又具有抗氨芐青霉素的能力；若目的基因插入b點，則受體細胞只具有抗四環(huán)素的能力；若目的基因插入c點，則受體細胞只具有抗氨芐青霉素的能力，以此可判斷目的基因插入的位置。答案　Ⅰ.(1)脫氧核苷酸　(2)目的基因的檢測與鑒定　(3)限制性核酸內(nèi)切酶、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　(2)①a　②c　③b  

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第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用

版本： 人教版 (新課標)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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