練習(xí)：6.2基因工程及其應(yīng)用

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固1以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是()A.基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程B.基因工程的產(chǎn)物對(duì)人類都是有益的 C.基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D.基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng)答案:D2基因工程是將目的基因通過(guò)一定過(guò)程,轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞,經(jīng)過(guò)受體細(xì)胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴(kuò)大,再進(jìn)行表達(dá),從而定向改造生物性狀的技術(shù)。你認(rèn)為不支持基因工程技術(shù)的理論有() A.遺傳密碼的通用性B.不同基因可獨(dú)立表達(dá)C.不同基因表達(dá)互相影響D.DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴(yán)格地自我復(fù)制答案:C3下列哪些黏性末端是由同一種限制酶切割成的?()A.B.C.D.答案:A4下列有關(guān)基因工程技術(shù)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(yùn)載體B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)答案:C5能使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是()A.單倍體育種B.雜交育種C.基因工程育種D.多倍體育種解析:能定向改造生物遺傳性狀的生物技術(shù)是基因工程,故選C。答案:C6下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述,錯(cuò)誤的是()A.一種限制酶只能識(shí)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(shí)別和切割RNA D.限制酶可從原核生物中提取解析:限制酶主要存在于微生物中。一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。限制酶的作用對(duì)象不是RNA分子。答案:C7要使目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體重組,所需的兩種酶是() 限制酶DNA連接酶解旋酶還原酶A.B.C.D.解析:要使目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體重組,要用同一種限制酶切割運(yùn)載體,然后用DNA連接酶把目的基因與對(duì)應(yīng)的運(yùn)載體連接起來(lái)。答案:A8不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是()A.能復(fù)制B.有多個(gè)限制酶切點(diǎn)C.具有標(biāo)記基因D.它是環(huán)狀DNA解析:作為運(yùn)載體的質(zhì)粒,應(yīng)具有標(biāo)記基因,能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的保存并復(fù)制,有多個(gè)限制酶切點(diǎn)。答案:D9下列各項(xiàng)中不屬于基因工程的應(yīng)用的是()A.轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的培育成功B.利用DNA探針檢測(cè)飲用水中有無(wú)病毒C.利用工程菌生產(chǎn)胰島素D.將甲植物的葉綠體移入乙植物,使光合效率提高解析:將甲植物的葉綠體移入乙植物,轉(zhuǎn)移的是細(xì)胞器而非基因,故不屬于基因工程的范疇。答案:D10下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。限制酶BamHHindEcoRSma識(shí)別序列及切割位點(diǎn)圖1圖2(1)一個(gè)圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma 切割前后,分別含有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的Sma 酶切位點(diǎn)越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma 切割,原因是。(4)與只使用EcoR相比較,使用BamH 和Hind 兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止。(5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。解析:(1)切割前質(zhì)粒為環(huán)狀,不含游離的磷酸基團(tuán)。切割后質(zhì)粒成了一個(gè)鏈狀的雙鏈DNA分子,含兩個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)因?yàn)镾ma 識(shí)別序列中均為GC堿基對(duì),G、C之間含三個(gè)氫鍵,熱穩(wěn)定性高。(3)據(jù)圖可知,Sma既會(huì)破壞標(biāo)記基因,也會(huì)破壞目的基因。(4)若用同種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA中的目的基因,因?yàn)閮啥说酿ば阅┒讼嗤?會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化的情況。而用兩種限制酶切割,因?yàn)閮啥诵纬傻酿ば阅┒瞬煌?不會(huì)出現(xiàn)自身環(huán)化。(5)DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的DNA片段。(6)標(biāo)記基因可以用來(lái)鑒別受體細(xì)胞是否含有目的基因。答案:(1)0、2(2)高(3)Sma會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的受體細(xì)胞11科學(xué)家將鼠體內(nèi)的能夠產(chǎn)生胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組,并且在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了胰島素。如下圖所示,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)圖中表示通過(guò)的途徑,獲得的過(guò)程。(2)圖中代表,在它的作用下將和切成末端。(3)經(jīng)的作用將和“縫合”形成DNA分子。往往含有基因,以便將來(lái)檢測(cè)。(4)表示隨大腸桿菌的繁殖而進(jìn)行。(5)如在大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素,說(shuō)明。答案:(1)從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因目的基因(2)限制酶質(zhì)粒目的基因可互補(bǔ)配對(duì)的黏性(3)DNA連接酶重組標(biāo)記(4)復(fù)制(5)目的基因完成了表達(dá)的過(guò)程能力提升1DNA連接酶的重要功能是()A.使母鏈與子鏈之間形成氫鍵B.使黏性末端堿基之間形成氫鍵C.將兩條DNA鏈連接起來(lái)D.用于提取目的基因答案:C2美國(guó)科學(xué)家在研究生長(zhǎng)在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn),這種玉米含有包括蘇云金桿菌(一種產(chǎn)生抗蟲(chóng)毒蛋白的細(xì)胞)基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因,由此可見(jiàn):轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中轉(zhuǎn)基因作物可對(duì)天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅為防止基因污染,應(yīng)當(dāng)禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究自然雜交過(guò)程實(shí)質(zhì)是一個(gè)長(zhǎng)期的轉(zhuǎn)基因過(guò)程,兩者沒(méi)有任何區(qū)別其中正確的說(shuō)法是()A.B.C.D.解析:根據(jù)題意可知:轉(zhuǎn)基因植物的基因可傳播到野生植物中,這樣會(huì)對(duì)植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅。自然雜交是通過(guò)受粉的方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過(guò)程,與轉(zhuǎn)基因技術(shù)中通過(guò)重組運(yùn)載體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過(guò)程有一定區(qū)別。答案:C3下圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和植物的過(guò)程,相關(guān)敘述不正確的是()A.通過(guò)過(guò)程形成重組質(zhì)粒只需要兩種工具B.是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的過(guò)程C.通過(guò)過(guò)程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因牛的細(xì)胞中都含有人的生長(zhǎng)激素基因D.通過(guò)過(guò)程培育的抗蟲(chóng)棉需要檢測(cè)抗蟲(chóng)效果答案:A4下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述,正確的是()A.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,因此不具備專一性B.運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D.DNA連接酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈答案:C5下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對(duì)應(yīng)的內(nèi)容,正確的組合是()供體剪刀針線運(yùn)載體受體A質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等B提供目的基因的生物DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶質(zhì)粒大腸桿菌等C提供目的基因的生物限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒大腸桿菌等D大腸桿菌等DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶提供目的基因的生物質(zhì)粒答案:C6下圖為DNA分子的某一片段,其中分別表示某種酶的作用部位, 則相應(yīng)的酶依次是()A.DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶 B.限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶 C.解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 D.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶解析:使氫鍵斷裂的是解旋酶,限制性核酸內(nèi)切酶使相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂;連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案:C7質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體,質(zhì)粒上有標(biāo)記基因(如下頁(yè)左上圖所示),通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同,細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同。下頁(yè)左上圖表示外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c),請(qǐng)據(jù)下頁(yè)左上表細(xì)菌生長(zhǎng)情況,推測(cè) 三種重組細(xì)菌與外源基因插入點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一組是()重組細(xì)菌含氨芐青霉素培養(yǎng)基含四環(huán)素的培養(yǎng)基能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)A.是a,是c,是bB.是c和b,是b,是cC.是c和b,是c,是bD.是a,是b,是c解析:目的基因的插入點(diǎn)不在標(biāo)記基因中,細(xì)胞可在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。若插入點(diǎn)在某個(gè)標(biāo)記基因中,則會(huì)缺乏對(duì)相應(yīng)抗生素的抗性,而不能在相應(yīng)的選擇培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。據(jù)此可判斷出目的基因的插入點(diǎn)。答案:A8番茄(2n=24)的正常植株(A)對(duì)矮生植株(a)為顯性,紅果(B)對(duì)黃果(b)為顯性,兩對(duì)基因獨(dú)立遺傳。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)現(xiàn)有基因型為AaBB與aaBb的番茄,兩者進(jìn)行雜交,后代的基因型有種,其中基因型為的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高,該植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為。(2)在AAaa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離,產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為,這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是。(3)假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的,檢測(cè)突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA,發(fā)現(xiàn)X的第二個(gè)密碼子中第二堿基由C變?yōu)閁,Y在第二個(gè)密碼子的第二堿基前多了一個(gè)U。與正常植株相比,突變體的株高變化可能更大,試從蛋白質(zhì)水平分析原因:。(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過(guò)量表達(dá),也可以抑制某基因表達(dá)。假設(shè)C基因通過(guò)控制赤霉素的合成來(lái)控制番茄的株高,請(qǐng)完成如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以驗(yàn)證假設(shè)是否成立。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):(借助轉(zhuǎn)基因技術(shù),但不要求寫(xiě)出轉(zhuǎn)基因的具體步驟)a.分別測(cè)定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。b.。c.。支持上述假設(shè)的預(yù)期結(jié)果:。若假設(shè)成立,據(jù)此說(shuō)明基因控制性狀的方式:。解析:(1)由親本基因型知道雜交后代基因型有22=4(種),基因型為AaBb和aaBb的個(gè)體自交都可產(chǎn)生矮生黃果(aabb)植株,基因型為AaBb的植株自交,后代中矮生黃果個(gè)體占1/16,基因型為aaBb的植株自交,后代中矮生紅果矮生黃果=31,矮生黃果占1/4。(2)在AAaa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時(shí)不分離,產(chǎn)生的雌配子有兩種:AA、O(表示無(wú)A),染色體數(shù)目為13或11。與aa交配,產(chǎn)生兩種基因型的后代:AAa、a,表現(xiàn)型為正常、矮生。(3)在突變體X株高基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中,第二個(gè)密碼子中第二個(gè)堿基由C變?yōu)閁,此為堿基替換導(dǎo)致基因突變,翻譯形成的蛋白質(zhì)中最多只有一分子氨基酸發(fā)生了改變,甚至沒(méi)有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中,第二個(gè)密碼子的第二個(gè)堿基前多了一個(gè)U,此為堿基增添而引起的基因突變,在翻譯形成蛋白質(zhì)時(shí),從增多的堿基U開(kāi)始,后面的密碼子對(duì)應(yīng)的氨基酸都可能發(fā)生改變。(4)C基因是控制赤霉素合成的基因,赤霉素不是蛋白質(zhì),基因控制蛋白質(zhì)合成,說(shuō)明基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制赤霉素的合成。該實(shí)驗(yàn)需要設(shè)置兩個(gè)獨(dú)立的對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)證明假設(shè)中的兩個(gè)問(wèn)題。第一組以正常株為材料,變量是不影響C的表達(dá)(對(duì)照組)、抑制C的表達(dá)(實(shí)驗(yàn)組);第二組以矮生株為材料,變量是不影響C的表達(dá)、促進(jìn)C的表達(dá)。答案:(1)4aaBb矮生紅果矮生黃果=31(2)13或11正常或矮生(3)YY突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多(或:X突變體的蛋白質(zhì)可能只有一個(gè)氨基酸發(fā)生改變,Y突變體的蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能從第一個(gè)氨基酸后都改變)(4)答案一:b.通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù),一是抑