3.1 基因工程賦予生物新的遺傳特性（解析版）

第一節(jié)基因工程賦予生物新的遺傳特性一．選擇題1．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A．基因工程的出現(xiàn)使人類能按照自己的意愿定向改造生物的遺傳性狀 B．基因工程是在細胞水平上設(shè)計施工，需要限制酶、DNA連接酶和運載體 C．基因工程的操作環(huán)境在生物體外，且能在不同物種間進行 D．轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草的培育種植降低了生產(chǎn)成本，減少了環(huán)境污染【解答】解：A、基因工程使人類能按照自己的意愿定向改造生物的遺傳性狀，A正確；B、基因工程是在分子水平上設(shè)計施工，B錯誤；C、基因工程的操作環(huán)境在生物體外，且能打破生殖隔離，在不同物種間進行，C正確；D、轉(zhuǎn)基因抗蟲煙草不需要使用農(nóng)藥，降低了生產(chǎn)成本的同時減少了環(huán)境污染，D正確。故選：B。2．我國科學(xué)家成功地將人的抗病毒干擾素基因轉(zhuǎn)移到煙草DNA分子上，從而使煙草獲得了抗病毒的能力。這項技術(shù)所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是（）A．基因重組 B．基因突變 C．基因分離 D．染色體畸變【解答】解：將人的抗病毒干擾素基因轉(zhuǎn)移到煙草DNA分子上，從而使煙草獲得了抗病毒的能力，這需要采用基因工程技術(shù)，而基因工程的原理是基因重組。故選：A。3．如圖是利用基因工程的方法生產(chǎn)人胰島素的示意圖。下列說法錯誤的是（）A．能夠定向地改造細菌的性狀 B．原理是基因突變和基因重組 C．受體細胞分裂的方式為二分裂 D．需要酶的催化【解答】解：A、圖示技術(shù)能按照人們的意愿定向地改造細菌的性狀，A正確；B、基因工程的原理是基因重組，沒有基因突變，B錯誤；C、受體細胞為細菌，屬于原核生物，其分裂方式為二分裂，C正確；D、圖中構(gòu)建基因表達載體的過程需要限制酶和DNA連接酶的催化，D正確。故選：B。4．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A．基因工程是按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，在體外進行的操作技術(shù) B．基因工程是在分子水平的設(shè)計施工的 C．基因工程賦予生物以新的遺傳特性，可以創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品 D．基因工程常用的運載體質(zhì)粒中含有兩個游離的磷酸基團【解答】解：AB、基因工程是按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，在體外進行的操作技術(shù)，基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，AB正確；C、基因工程賦予生物以新的遺傳特性，可以創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，其原理是基因重組，C正確；D、質(zhì)粒為環(huán)狀的DNA分子，不含有游離的磷酸基團，D錯誤。故選：D。5．下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A．基因工程是在分子水平上對生物進行遺傳改造 B．基因工程的發(fā)展獨立于生命科學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展 C．基因工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域 D．基因工程為在分子水平開展生命科學(xué)研究，帶來了革命性的技術(shù)手段【解答】解：A、基因工程是在DNA分子水平上對生物進行的遺傳改造，以獲得人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，A正確；B、基因工程的發(fā)展離不開生命科學(xué)基礎(chǔ)理論的支持，B錯誤；C、基因工程的應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)用于醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、環(huán)境保護等領(lǐng)域，C正確；D、基因工程是在分子水平開展生命科學(xué)研究，是一種革命性的技術(shù)手段，D正確。故選：B。6．科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)人工轉(zhuǎn)基因操作的番薯都含有農(nóng)桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應(yīng)促使番薯膨大產(chǎn)生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并種植。下列相關(guān)敘述不正確的是（）A．農(nóng)桿菌這些特定的基因轉(zhuǎn)入了番薯細胞，屬于基因重組 B．農(nóng)桿菌的基因可以在番薯細胞內(nèi)復(fù)制 C．農(nóng)桿菌基因的遺傳效應(yīng)最終使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，體現(xiàn)了遺傳密碼具有跨物種的共性 D．農(nóng)桿菌和番薯的基因主要是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段【解答】解：A、農(nóng)桿菌這些特定的基因轉(zhuǎn)入了番薯細胞，促使番薯膨大產(chǎn)生了可食用的部分，屬于基因重組，A正確；B、農(nóng)桿菌的基因可以在番薯細胞內(nèi)復(fù)制、表達，B正確；C、農(nóng)桿菌基因的遺傳效應(yīng)最終使番薯根部發(fā)生膨大產(chǎn)生了可食用的部分，體現(xiàn)了遺傳密碼具有跨物種的共性即所有生物共用一套遺傳密碼，C正確；D、農(nóng)桿菌和番薯的基因都是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，D錯誤。故選：D。7．植物基因工程可以改造農(nóng)作物性狀，使農(nóng)作物變得更加高產(chǎn)。如圖是培育良種水稻的有關(guān)原理和步驟，有關(guān)敘述錯誤的是（）A．圖中表達載體中的T﹣DNA插入外源基因后將失去作用 B．圖中②過程需要在無菌環(huán)境下用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌 C．需要用除草劑檢測轉(zhuǎn)基因植株是否具有抗除草劑性狀 D．相關(guān)抗性基因可以整合到植物細胞的染色體DNA上【解答】解：A、圖中表達載體中的T﹣DNA插入外源基因后并沒有失去作用，仍能將目的基因?qū)胧荏w細胞，A錯誤；B、②過程是將目的基因?qū)胛⑸锛毎?，需要用感受態(tài)轉(zhuǎn)化法，即該過程需要在無菌環(huán)境下用Ca2+處理土壤農(nóng)桿菌，使之成為感受態(tài)細胞，B正確；C、檢測轉(zhuǎn)基因植株是否具有抗除草劑性狀可在個體水平上用除草劑檢測，C正確；D、相關(guān)抗性基因可以整合到植物細胞的染色體DNA上，D正確。故選：A。8．科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)﹣基因工程，實施該工程的最終目的是（）A．定向提取生物體的DNA分子 B．定向地對DNA分子進行人工“剪切” C．在生物體外對DNA分子進行定向改造 D．定向地改造生物的遺傳性狀【解答】解：根據(jù)基因工程的概念可知，基因工程技術(shù)是按照人們的意愿定向改造生物的性狀。故選：D。9．CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可簡單、準確地進行基因定點編輯，其原理是由一條單鏈向?qū)NA引導(dǎo)Cas9蛋白到一個特定的基因位點對特定的DNA序列進行切割。通過設(shè)計向?qū)NA中20個堿基的識別序列，Cas9蛋白可人為選擇DNA上的目標位點進行切割。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）A．Cas9蛋白具有限制酶的特性 B．Cas9蛋白借助向?qū)NA對目標分子進行定位依賴于堿基互補配對 C．對不同目標基因進行編輯時可能使用相同的Cas9蛋白和向?qū)NA D．Cas9蛋白切割的位點是氫鍵【解答】解：A、結(jié)合題意可知，Cas9蛋白可對特定的DNA序列進行切割，具有核酸內(nèi)切酶的特性，A正確；B、向?qū)NA對目標DNA進行序列識別，從而實現(xiàn)Cas9蛋白對DNA分子的定位，這依賴于堿基對間遵循堿基互補配對原則，B正確；C、RNA引導(dǎo)Cas9蛋白到一個特定的基因位點對特定的DNA序列進行切割，不同的目的基因中可能含有相同的堿基序列能被該復(fù)合物識別，故對不同目標基因進行編輯時可能使用相同的Cas9蛋白和向?qū)NA，C正確；D、Cas9蛋白相當于限制酶，其切割的位點是磷酸二酯鍵，D錯誤。故選：D。10．堿裂解法是一種應(yīng)用最為廣泛的制備質(zhì)粒DNA的方法，其基本原理是基于大分子DNA與質(zhì)粒DNA變性與復(fù)性的差異而達到分離目的，流程如圖。下列說法錯誤的是（）A．質(zhì)粒屬于小型環(huán)狀雙鏈DNA B．離心、沉淀后應(yīng)棄上清液取沉淀物 C．加入強堿處理的目的是使DNA氫鍵斷裂，為后續(xù)步驟作準備 D．加入緩沖液處理的結(jié)果是只有質(zhì)粒DNA能夠正常復(fù)性【解答】解：A.質(zhì)粒是一種結(jié)構(gòu)簡單、具有自我復(fù)制能力的小型雙鏈環(huán)狀DNA分子，A正確；BD、離心后，變性的質(zhì)粒DNA又恢復(fù)原來的結(jié)構(gòu)，保存在溶液中，而染色體DNA不能恢復(fù)，通過離心染色體DNA與不穩(wěn)定的大分子RNA、蛋白質(zhì)﹣SDS復(fù)合物等一起沉淀下來而被除去，B錯誤，D正確；C、加入強堿處理的目的是使染色體DNA和質(zhì)粒的氫鍵斷裂，為后續(xù)做準備，C正確。故選：B。11．關(guān)于基因工程的說法正確的有（）①基因工程是在DNA分子水平進行設(shè)計和施工的②重組DNA技術(shù)所用的工具包括限制酶、DNA連接酶、載體③限制酶主要是從真核生物中分離純化出來的④E.coliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端⑤DNA連接酶都是從原核生物中分離得到的⑥載體質(zhì)粒可采用抗生素抗性基因作為篩選的標記基因⑦質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運載目的基因的載體⑧基因工程的原理為基因重組A．3項 B．4項 C．5項 D．6項【解答】解：①基因工程的操作對象是基因，因此其是在DNA分子水平進行設(shè)計和施工的，①正確；②重組DNA技術(shù)所用的工具包括限制酶、DNA連接酶、載體，②正確；③限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的，③錯誤；④E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端，④錯誤；⑤DNA連接酶不都是從原核生物中分離得到的，也可以從T4噬菌體中獲得，⑤錯誤；⑥載體質(zhì)?？刹捎每股乜剐曰蜃鳛楹Y選的標記基因，篩選含有目的基因的受體細胞，⑥正確；⑦質(zhì)粒是基因工程中常用作運載目的基因的載體，此外還有動植物病毒、λ噬菌體的衍生物等，⑦錯誤；⑧基因工程的原理為基因重組，⑧正確。故選：B。12．下列對基因工程原理的理解，正確的是（）①它是一種按照人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程②對基因進行人為刪減或增添某些堿基③是體外進行的人為的基因重組④基因工程一旦成功，則一定發(fā)生了可遺傳變異A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④【解答】解：①基因工程可按照人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程，①正確；②基因工程是對現(xiàn)有基因的剪切和重組，并沒有對基因進行刪減或增添某些堿基，②錯誤；③基因工程體外進行基因表達載體的構(gòu)建，屬于人為的基因重組，③正確；④基因工程的原理是基因重組，屬于可遺傳變異，即一旦成功，便是可遺傳變異，④正確。故選：C。13．下列哪種生物技術(shù)能有效地打破物種的界限，定向改造生物，培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種（）A．基因工程育種 B．誘變育種 C．雜交育種 D．單倍體育種【解答】解：A、基因工程能定向地改造生物的遺傳性狀，并能打破物種之間的生殖隔離，培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種，A正確；B、誘變育種的原理為基因突變，基因突變具有不定向性，B錯誤；C、雜交育種的原理為基因重組，基因重組具有不定向性，并且不能改造生物的遺傳性狀，C錯誤；D、單倍體育種能縮短育種年限，但不能打破物種的界限，D錯誤。故選：A。14．將某種海魚的抗凍基因?qū)胛骷t柿細胞中，培育成耐低溫的西紅柿新品種，這種導(dǎo)入外源基因的方法屬于（）A．雜交育種 B．多倍體育種 C．單倍體育種 D．基因工程【解答】解：將一種生物的基因?qū)肓硪环N生物體內(nèi)需要采用基因工程技術(shù)。因此，將某種海魚的抗凍基因?qū)胛骷t柿細胞中，培育成耐低溫的西紅柿新品種，應(yīng)該采用基因工