学年人教版必修2 第六章 第二节基因工程及其应用 作业.docx
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学年人教版必修2第六章第二节基因工程及其应用作业
济南市济钢高中人教版生物必修2第六章第二节基因工程及其应用同步测试
一、单选题（共12题；共24分）
1.某生物的基因型为AaBB，通过下列技术可以分别将它转变为以下基因型的生物：
①AABB；②aB；③AaBBC；④AAaaBBBB。
则以下排列正确的是（ ）
A. 诱变育种、转基因技术、花药离体培养、多倍体育种
B. 杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C. 花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D. 多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
2.1976年美国的H．Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，这是人类第一次获得转基因生物．此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内（ ）
A. 进行复制
B. 控制合成生长抑制素释放因子
C. 进行转录
D. 合成人的生长激素
3.下列有关基因工程的叙述,不正确的是（ ）
A. 基因工程是在分子水平上进行设计施工的
B. 基因工程的最终目的是导入外源基因
C. 基因工程中对DNA分子的“剪切”和“拼接”发生在生物体外
D. 基因工程改造生物依据的原理是基因重组
4.基因工程的操作步骤：
①使目的基因与运载体相结合；②将目的基因导入受体细胞；③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求；④提取目的基因。
正确的操作顺序是（ ）
A. ③②④①
B. .②④①③
C. ④①②③
D. ③④①②
5.观察如图，有关工具酶功能的叙述中，不正确的是（ ）
A. 切断a处的酶是限制性内切酶
B. 切断b处的酶是解旋酶
C. 连接b处的酶为DNA连接酶 D. 限制性内切酶和DNA连接酶均作用于a处
6.能有效地打破物种的界限，定向地改造生物的遗传性状，按照人的意愿培育新的生物新品种的生物技术是（）
A. 诱变育种和转基因
B. 杂交育种和诱变育种
C. 杂交育种和基因工程
D. 基因工程
7.在基因表达载体的构建中，下列说法不正确的是（ ）
①一个基因表达载体的组成只包括目的基因、启动子、终止子
②有了启动子才能驱动基因转录出mRNA
③终止子的作用是使转录在所需要的地方停止
④所有基因表达载体的构建是完全相同的
⑤必须在细胞内进行
A. ②③⑤
B. ①④
C. ①②⑤
D. ③④
8.基因工程中不能作为运载体的是（ ）
A. 质粒
B. 动植物病毒
C. 细菌
D. 噬菌体
9.在基因工程中，科学家所用的“剪刀”“针线”和“运载体”分别是指（ ）
A. 大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶
B. 噬菌体、质粒、DNA连接酶
C. DNA限制酶、RNA连接酶、质粒
D. DNA限制酶、DNA连接酶、质粒
10.如果科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，使其凝血功能全部恢复正常，那么预测该女性与正常男性结婚后所生子女的表现型为（ ）
A. 儿子、女儿全部正常
B. 儿子、女儿中各一半正常
C. 儿子全部患病、女儿全部正常
D. 儿子全部正常，女儿全部患病
11.要实现目的基因和运载体DNA分子重组，必须具有的工具酶是（ ）
A. 限制性内切酶和DNA连接酶
B. DNA解旋酶和DNA聚合酶
C. DNA解旋酶和DNA连接酶
D. 限制性内切酶和DNA聚合酶
12.不属于目的基因与运载体结合过程的是（ ）
A. 用一定的限制性内切酶切割质粒露出黏性末端 B. 用同种限制性内切酶切断目的基因露出黏性末端
C. 将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处
D. 将重组DNA引入受体细胞中进行扩增
二、综合题（共2题；共14分）
13.酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。
科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。
基本的操作过程如下：
（1）该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于________。
（2）本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是________。
（3）要使运载体与LTP1基因连接，首先应使用________进行切割。
（4）切割完成后，利用________将运载体与LTP1基因连接。
14.在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kanR）常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下图为获得抗虫棉的技术流程。
请据图回答：
（1）基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：
提取目的基因、________、将目的基因导入受体细胞、________。
（2）要使运载体与该抗虫基因连接，A过程中首先应将运载体与该抗虫基因进行切割。
假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为
，则能与该运载体连接的抗虫基因分子的末端是（ ）
A.
B.
C.
D.
（3）切割完成后，采用________将运载体与该抗虫基因连接，连接后得到的DNA分子称为________。
（4）如果转基因植物的花粉中含有毒蛋白，将引起的安全性问题包括（多选）（ ）
A. 生物安全
B. 环境安全
C. 食品安全
D. 伦理道德问题
（5）来自苏云金杆菌的抗虫基因能在植物体内成功表达，说明苏云金杆菌和植物等生物共用________。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】【解答】依题意分析可知：
通过杂交育种技术，可将基因型为AaBB的生物转变为基因型为AABB的生物；基因型为aB的生物为单倍体，可采用花药离体培养技术，将基因型为AaBB的生物转变为基因型为aB的生物；与基因型为AaBB的生物相比，基因型为AaBBC的生物多了外源基因C，若实现这种转变，可采用转基因技术；通过多倍体育种可将基因型为AaBB的生物转变为基因型为AAaaBBBB的生物。
故B符合题意。
故答案为：
B
【分析】几种常见育种方法比较：
杂交育种
诱变育种
多倍体育种
单倍体育种
基因工程育种
原理
基因重组
基因突变
染色体组成倍增加
染色体组成倍减少
基因重组
常用方法
杂交→自交→选优→自交
物理方法:
紫外线、X射线、激光等
化学方法：
亚硝酸、硫酸二乙醇等
生物方法：
病毒等
用秋水仙素处理萌发后的种子或幼苗
花药离体培养
将一种生物特定基因转移到另一种生物体内
优点
目的性强，获得优良品种的产物；产量高
提高变异频率加速育种进程
器官大，营养物质
含量高
缩短育种年限
克服远缘杂交不亲和的生殖障碍,定向地改造生物的遗传性状
缺点
①周期长
②进程慢
③操作复杂
④杂交后代性状分离
⑤只能利用已有基因重组，不能产生新基因
①：
突变的方向难掌握
②：
突变个体难以将优良性状集中一体
发育延迟，结实率低，只适用于植物
方法复杂，需与杂交育种配合
成活率较低
可能引起生态危机，技术难度大
实例
水稻的育种
高产量青霉素菌株
无子西瓜
培育矮抗小麦
抗虫棉
2.【答案】B
【解析】【解答】解：
A、这里的“表达”是指该基因在大肠杆菌体内合成人的生长抑制素释放因子，而不是进行DNA的复制，A错误；B、人的生长抑制素释放因子的基因表达是指合成人的生长抑制素释放因子，B正确；
C、基因表达包括转录和翻译两个步骤，C错误；
D、人的生长抑制素释放因子的基因表达产生的是人的生长抑制素释放因子，而不是生长激素，D错误．
故答案为：
B．
【分析】将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌体内，并获得表达，这里目的基因是人的生长抑制素释放因子的基因，受体细胞是大肠杆菌，表达是指该基因在大肠杆菌体内合成人的生长抑制素释放因子．据此答题．
3.【答案】B
【解析】【解答】基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，是在分子水平上进行设计施工的，A不符合题意。
导入的是外源基因，但最终目的是为了让外源基因表达成蛋白质，B符合题意。
对DNA分子的剪切是利用限制性核酸内切酶，拼接是用DNA连接酶将目的基因和运载体连接，都是在生物体外进行的，C不符合题意。
基因工程利用的是基因重组，D不符合题意。
故答案为：
B
【分析】理清基因工程的相关知识点：
（1）供体：
提供目的基因。
（2）操作环境：
体外。
（3）操作水平：
分子水平。
（4）原理：
基因重组。
（5）受体：
表达目的基因。
（6）本质：
性状在受体体内的表达。
（7）优点：
克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。
4.【答案】C
【解析】【解答】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：
提取目的基因、目的基因与运载体的结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
故答案为：
C
【分析】解答此题只需要理清理清基因工程的操作过程：
（1）目的基因的获取
①从基因文库中获取
基因文库包括：
基因组文库和部分基因文库（其中的cDNA文库是利用反转录法获取的）。
②利用PCR技术扩增
（2）基因表达载体的构建
（3）将目的基因导入受体细胞
（4）目的基因的检测与鉴定
5.【答案】C
【解析】【解答】A、a是磷酸二酯键，切断此处是限制性内切酶，A正确；
B、b处事氢键，切断此处的酶是解旋酶，B正确；
C、DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该连接a处，C错误；
D、限制性内切酶和DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该是a处，D正确．
故选：
C．
【分析】由图分析可知，a是磷酸二酯键，b是氢键．解旋酶使DNA双链解旋成两条单链，作用于氢键．限制性内切酶作用对象是磷酸二酯键．DNA连接酶将段DNA分子连接，作用对象是磷酸二酯键．
6.【答案】D
【解析】【解答】定向改造生物的遗传性状且能有效打破物种间界限即克服远缘杂交不亲和障碍的是基因工程育种，D符合题意。
诱变育种利用的是基因突变，不能定向改造生物性状，A不符合题意。
杂交育种利用的是基因重组，也不能定向改造生物性状，且不能打破物种间界限，B、C不符合题意。
故答案为：
D
【分析】理清四种育种方法的原理，特别要注意基因工程的原理是基因重组，但能定向改造生物性状，其他育种不能。
7.【答案】B
【解析】【分析】基因表达载体应包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；不同基因表达载体构建时所用的限制酶是不同的，但操作过程基本相同。
基因表达载体的构建是在细胞外进行的；选B。
【点评】本题比较简单，意在考查学生的识记和理解能力。
8.【答案】C
【解析】【解答】解：
A、质粒是基因工程常用的运载体，A正确；
B、动植物病毒是基因工程常用的运载体，B正确；
C、细菌不能作为基因工程的运载体，常作为受体细胞，C错误；
D、噬菌体的衍生物是基因工程常用的运载体，D正确；
故选：
C．
【分析】1、基因工程常用的运载体：
质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．2、作为基因工程的运载体必须具备的条件：
①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来．
9.【答案】D
【解析】【解答】解：
（1）在基因工程的操作中，“分子手术刀”是限制酶．
（2）“分子缝合针”是DNA连接酶．（3）“分子运输车”是基因进入受体细胞的载体（或运载体），常用的运载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等．故选：
D．
【分析】基因工程的工具：
（1）限制酶：
能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
（2）DNA连接酶：
连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．（3）运载体：
常用的运载体：
质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
10.【答案】C
【解析】【分析】根据题意分析可知：
科学家通过转基因技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞，但没有改变其其它体细胞，尤其是卵原细胞的基因。
所以，该女性（XhXh）与正常男性（XHY）结婚后所生男孩的基因型都是XhY，表现型为患病；所生女孩的基因型都是XHXh，表现型为正常，故选C。
【点评】本题难度一般，要求学生识记基因工程的相关知识，考查学生对基因工程应用的理解。
11.【答案】A
【解析】【解答】解：
A、基因工程中需要同种限制性核酸内切酶将目的基因和质粒切割成相同的黏性末端，然后利用DNA连接酶将两者之间的磷酸二酯键进行连接，A正确；
B、DNA聚合酶用于DNA的复制，不属于基因工程的工具酶，B错误；
C、DNA解旋酶一般用于DNA复制过程的解旋步骤，不属于基因工程的工具酶，C错误；
D、DNA聚合酶用于DNA的复制，不属于基因工程的工具酶，D错误．
故选：
A．
【分析】DNA重组技术至少需要三种工具：
限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体．
DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：
①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；
②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；
③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板．
12.【答案】D
【解析】【解答】解：
AB、构建基因表达载体时，首先需要用同种限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体，以产生相同的黏性末端，A正确，B正确；C、构建基因表达载体时，还需要用DNA连接酶将目的基因与运载体结合形成重组DNA分子，C正确；
D、将重组DNA引入受体细胞中进行扩增不属于基因表达载体的构建过程，属于将目的基因导入受体细胞的过程，D错误．
故答案为：
D．
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：
方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：
是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．（3）将目的基因导入受体细胞：
根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：
①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：
抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．
二、综合题
13.【答案】
（1）基因重组
（2）质粒
（3）同一种限制酶
（4）DNA连接酶
【解析】【解答】
（1）基因工程能使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。
（2）运载体是取自大肠杆菌的质粒（见图）。
（3）（4）基因工程中的“剪刀”为限制酶，两个具有相同黏性末端的DNA片段可用DNA连接酶“缝合”。
【分析】
（1）因工程的基本操作程序：
①目的基因的获取；②基因表达载体的构建（核心）；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测和表达。
（2）基因重组：
是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。
（3）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
（4）在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端或平末端。
14.【答案】
（1）目的基因与运载体结合；目的基因的检测与鉴定
（2）A
（3）DNA连接酶；重组DNA分子
（4）A,B,C
（5）一套遗传密码
【解析】【解答】
（1）基因工程的四个步骤中，第二、四步分别是目的基因与运载体结合、目的基因的检测与鉴定。
（2）切割目的基因和运载体时用同一种限制酶，切出的黏性末端能够完成碱基互补配对，并且能连接在一起。
（3）目的基因和运载体结合时，用DNA连接酶催化该过程，形成的分子称为重组DNA分子。
（4）由于目的基因是导入植物中，所以不可能发生与人直接相关的伦理道德问题。
（5）同一种基因在不同生物体内合成了相同的蛋白质，说明这些生物的密码子与氨基酸的对应关系是相同的，即共用一套遗传密码。
【分析】
（1）限制性内切酶的相关注意事项：
①限制酶是一类酶，而不是一种酶。
②限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。
③在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端或平末端。
④将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端或平末端。
⑤不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。
（2）转基因生物的安全性
①转基因生物存在安全性问题的原因
a.目前对基因的结构、基因间的相互作用及基因的调控机制等都了解得相当有限。
b.目的基因往往是异种生物的基因。
c.外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。
②对转基因生物安全性的争论：
在食物安全、生物安全、环境安全三个方面存在激烈的争论。
③理性对待转基因技术：
趋利避害，不能因噎废食。
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