高中生物人教版遺傳與進(jìn)化第6章從雜交育種到基因工程【全國一等獎】

[課時跟蹤檢測](本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以獨(dú)立形式分冊裝訂！)一、選擇題1．應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以生產(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(xiàng)中能說明人胰島素基因在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A．在大腸桿菌細(xì)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解析：基因工程的四個基本步驟中，最后一步是目的基因的檢測與鑒定。能夠說明人胰島素基因在受體細(xì)胞中表達(dá)的是在大腸桿菌的代謝產(chǎn)物中提取到人胰島素。答案：D2．分析下圖，下列有關(guān)工具酶功能的敘述，不正確的是()A．切斷a處的酶為限制酶B．連接a處的酶為DNA連接酶C．切斷b處的酶為解旋酶D．連接b處的酶為RNA聚合酶解析：a處是磷酸與脫氧核糖形成的化學(xué)鍵，切斷此處的酶是限制酶，連接此處的酶是DNA連接酶。b處是堿基與堿基形成的氫鍵，切斷此處的酶是解旋酶。氫鍵的形成不需要酶。答案：D3．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連接酶解析：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。答案：A4．在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是()A．用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草花葉病毒的核酸B．用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體C．將重組DNA分子導(dǎo)入煙草受精卵D．用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞解析：煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，不能用限制性核酸內(nèi)切酶切割，A錯誤；DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的目的基因和載體，B正確；受體細(xì)胞可以是受精卵和體細(xì)胞，也可以是去除細(xì)胞壁的原生質(zhì)體，C正確；目的基因?yàn)榭钩輨┗颍晕闯晒?dǎo)入目的基因的細(xì)胞不具有抗除草劑的能力，篩選時應(yīng)該用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因細(xì)胞，D正確。答案：A5．應(yīng)用基因工程方法，可將酵母菌制造成“工程菌”，用于生產(chǎn)乙肝疫苗，在制造該“工程菌”時，應(yīng)向酵母菌導(dǎo)入下列中的()A．乙肝病毒的表面抗原 B．抗乙肝病毒抗體的基因C．抗乙肝病毒的抗體 D．乙肝病毒表面抗原的基因解析：運(yùn)用基因工程方法生產(chǎn)疫苗，導(dǎo)入的一定是基因。抗乙肝病毒抗體的基因是人體內(nèi)已存在的基因，制作疫苗選用的是乙肝病毒表面抗原的基因，這樣就可以在酵母菌體內(nèi)表達(dá)出大量的乙肝病毒表面抗原，從而可以制作成疫苗。答案：D6．工程菌在降解有毒有害化合物、吸收環(huán)境重金屬、分解泄露石油、處理工業(yè)廢水等方面發(fā)揮著重要作用。下列屬于工程菌的是()A．通過X射線處理后，青霉素產(chǎn)量明顯提高的青霉菌B．通過細(xì)胞雜交技術(shù)獲得繁殖快的酵母菌C．為抗蟲棉培育提供抗蟲基因的蘇云金桿菌D．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的能夠分解多種石油成分的細(xì)菌解析：通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育的能夠分解多種石油成分的細(xì)菌屬于工程菌。答案：D7．轉(zhuǎn)基因植物是通過基因工程擁有其他物種基因即外源基因的植物。下列有關(guān)敘述中正確的是()A．外源基因就是目的基因B．外源基因的遺傳都遵循孟德爾遺傳定律C．基因工程中的運(yùn)載體質(zhì)粒是細(xì)胞核內(nèi)能夠自主復(fù)制的DNA分子D．通過基因工程，植物細(xì)胞也能合成某些細(xì)菌的蛋白質(zhì)解析：本題主要考查基因工程的過程。外源基因較多，只有人們所需要的外源基因才能稱之為目的基因。當(dāng)把目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞中時，若存在于細(xì)胞質(zhì)中是不會遵循孟德爾遺傳定律的。質(zhì)粒是存在于細(xì)菌以及酵母菌等生物的細(xì)胞中，是擬核或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子?；蚬こ檀蚱屏宋锓N的界限，可以使植物產(chǎn)生細(xì)菌的蛋白質(zhì)。答案：D8．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述正確的是()A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶、運(yùn)載體B．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細(xì)胞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)胞就能成功表達(dá)解析：運(yùn)載體不是工具酶；植物細(xì)胞的全能性較高，目的基因可導(dǎo)入植物體細(xì)胞或受精卵；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，不一定能成功存在和表達(dá)，需要檢測。答案：C9．下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是()A．基因工程常以抗生素抗性基因?yàn)槟康幕駼．細(xì)菌質(zhì)粒是基因工程常用的運(yùn)載體C．通常用一種限制酶處理含目的基因的DNA，用另一種限制酶處理運(yùn)載體DNAD．為育成抗除草劑的作物新品種，導(dǎo)入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細(xì)胞解析：目的基因是指能夠翻譯成人類所需目的產(chǎn)物的基因。要檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，就要用到標(biāo)志基因，標(biāo)志基因通常是抗生素抗性基因。在基因工程中，通常用同一種限制酶分別處理含目的基因的DNA和運(yùn)載體。在培育轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物時，我們可以用受精卵作為受體細(xì)胞，但是受精卵的數(shù)量有限不易獲得，所以通常情況下我們利用植物的體細(xì)胞作為受體細(xì)胞，然后再用植物組織培養(yǎng)的方法來獲得完整植株，培育新品種。答案：B10．用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述不正確的是()A．常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒B．DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒D．導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá)解析：在題干所述基因工程技術(shù)中，用相同的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，以形成相同的黏性末端，用DNA連接酶將兩者的黏性末端連接起來，構(gòu)成重組質(zhì)粒，這一環(huán)節(jié)不需要RNA聚合酶。答案：B11．如圖所示為一項(xiàng)重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法不正確的是()A．X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞B．質(zhì)粒具有多個標(biāo)記基因和多個限制酶切點(diǎn)C．外源基因與運(yùn)載體的重組只需要DNA連接酶D．該細(xì)菌的性狀被定向改造解析：根據(jù)圖示，重組質(zhì)粒導(dǎo)入的是細(xì)菌細(xì)胞，所以X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞，A正確；質(zhì)粒作為運(yùn)載體需要有多個限制酶切點(diǎn)以便轉(zhuǎn)運(yùn)多種目的基因，同時具有標(biāo)記基因以便檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)，B正確；基因與運(yùn)載體的重組需要限制酶和DNA連接酶，C錯誤；基因工程的特點(diǎn)是能夠定向改造生物的性狀，D正確。答案：C12．下列關(guān)于基因工程及轉(zhuǎn)基因食品的安全性的敘述，正確的是()A．基因工程經(jīng)常以抗生素抗性基因作為目的基因B．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可獲得抗蟲糧食作物，從而增加糧食產(chǎn)量，減少農(nóng)藥使用C．通常用一種限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA，用另一種限制性核酸內(nèi)切酶處理運(yùn)載體DNAD．若轉(zhuǎn)入甘蔗中的外源基因來源于自然界，則生產(chǎn)出來的甘蔗不存在安全性問題解析：基因工程常以抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因；在基因工程的實(shí)驗(yàn)操作中一定要注意用同一種限制性核酸內(nèi)切酶來處理含目的基因的DNA和運(yùn)載體DNA，使它們產(chǎn)生相同的黏性末端；若轉(zhuǎn)基因甘蔗中的外源基因來源于自然界，則仍可能存在食品安全、環(huán)境安全等安全性問題。答案：B二、非選擇題13．酵母菌的維生素、蛋白質(zhì)含量高，可用于生產(chǎn)食品和藥品等。科學(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?；镜牟僮鬟^程如下：(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________________。(2)本操作中為了將LTP1基因?qū)虢湍妇?xì)胞內(nèi)，所用的運(yùn)載體是________________。(3)要使運(yùn)載體與LTP1基因連接，首先應(yīng)使用____________進(jìn)行切割。(4)切割完成后，利用__________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)運(yùn)載體是取自大腸桿菌的質(zhì)粒(見圖)。(3)(4)基因工程中的“剪刀”為限制酶，兩個序列相同、能互補(bǔ)配對的黏性末端可用DNA連接酶“縫合”。答案：(1)基因重組(2)質(zhì)粒(3)同一種限制酶(4)DNA連接酶14．在培育轉(zhuǎn)基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因(kanR)常作為標(biāo)記基因，只有含卡那霉素抗性基因的細(xì)胞才能在卡那霉素培養(yǎng)基上生長。下圖為獲得抗蟲棉的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答：(1)基因工程的基本操作程序主要包括四個步驟：提取目的基因、________________________、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、________________________。(2)要使運(yùn)載體與該抗蟲基因連接，A過程中首先應(yīng)使用________進(jìn)行切割。假如運(yùn)載體被切割后，得到的分子末端序列為AATTCG，則能與該運(yùn)載體連接的抗蟲基因分子的末端是()A．GCTTAA B．TAATCCC．CTTTAG D．AAATCT(3)切割完成后，采用__________________將運(yùn)載體與該抗蟲基因連接，連接后得到的DNA分子稱為__________________。(4)來自蘇云金桿菌的抗蟲基因能在植物體內(nèi)成功表達(dá)，說明蘇云金桿菌和植物等生物共用__________________。解析：(1)基因工程的四個步驟中，第二、四步分別是目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因的檢測與鑒定。(2)切割目的基因時用限制酶，切割運(yùn)載體時用同一種限制酶，切出的黏性末端必須是能夠完成堿基互補(bǔ)配對并且能連接在一起的。(3)目的基因和運(yùn)載體結(jié)合時，用DNA連接酶催化該過程，形成的分子稱為重組DNA分子。(4)同一種基因在不同生物體內(nèi)合成了相同的蛋白質(zhì)，說明這些生物的密碼子與氨基酸的對應(yīng)關(guān)系是相同的。答案：(1)目的基因和運(yùn)載體結(jié)合目的基因的檢測與鑒定(2)限制酶A(3)DNA連接酶重組DNA分子(4)一套遺傳密碼15．科學(xué)家通過基因工程，成功培育出能抗棉鈴蟲的棉花植株——抗蟲棉，其過程大致如圖所示：(1)目的基因能否在棉株體內(nèi)穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性的關(guān)鍵是目的基因是否插入受體細(xì)胞染色體DNA上，這需要通過檢測才能知道，檢測采用的最好方法是__________________________________________。(2)科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲棉”獨(dú)立種植若干代以后，將出現(xiàn)不抗蟲的植株，此現(xiàn)象來源于________________。(3)利用基因工程技術(shù)培育抗蟲棉，相比誘變育種和雜交育種，具有目的性強(qiáng)和________________________________________________________________________等突出的優(yōu)點(diǎn)。(4)有人擔(dān)心種植上述轉(zhuǎn)基因抗蟲棉，它所攜帶的目的基因可以通過花粉傳遞給近緣物種，造成“基因污染”，請?zhí)岢瞿愕慕鉀Q方法：____________________________________________________________________________________