2018-2019学年生物人教版必修2练习：第6章第2节　基因工程及其应用 （含解析）

1 第 2 节 基因工程及其应用 知识点一 基因工程的原理 1. 2017·邵阳模拟 基因工程的基本操作工具不包括( ) A.限制酶 B.DNA 连接酶 C.运载体 D.RNA 聚合酶 2.基因工程的正确操作步骤是( ) 目的基因与运载体相结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达 提取目的基因 A.B. C.D. 3. 2017·房山二模 目前科学家把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞中,在棉花细胞中抗虫基因经过修 饰后得以表达。下列不属于这一先进技术的理论依据的是( ) A.所有生物共用一套遗传密码 B.基因能控制蛋白质的合成 C.苏云金芽孢杆菌的抗虫基因与棉花细胞的 DNA 都是由四种脱氧核苷酸构成的 D.苏云金芽孢杆菌与棉花可共用相同的 mRNA 和 tRNA 4.关于基因工程的叙述,正确的是( ) A.基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因 B.细菌质粒是基因工程常用的运载体 C.通常用一种限制酶处理含目的基因的 DNA,用另一种限制酶处理运载体 DNA D.为育成抗除草剂的农作物新品种,导入的抗除草剂基因只能以受精卵为受体细胞 5.图 L6-2-1 是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程,相关叙述不正确的是 ( ) 图 L6-2-1 A.通过过程形成重组质粒只需要两种工具 B.是将重组质粒导入受体细胞的过程 C.通过过程产生的转基因牛的几乎所有细胞中都含有人的生长激素基因 D.通过过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果 知识点二 基因工程的应用与安全性 2 6. 2017·福州期末 有关基因工程的成果及应用的说法,正确的是( ) A.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒 B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D.目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践 7. 2017·库尔勒校级期末 下列实践与基因工程无关的是 ( ) A.选择“工程菌”来生产胰岛素 B.培育转基因抗虫棉 C.人工诱导多倍体 D.利用 DNA 探针检测饮用水是否含有病毒 8.干扰素是治疗癌症的重要药物,它必须从血液中提取,每升人血中只能提取 0.5 g,所以其价格昂贵。美国加利 福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。如图 L6-2-2 所示: 图 L6-2-2 从上述过程中可以看出该公司生产干扰素运用的方法是( ) A.个体间的杂交B.基因工程 C.细胞融合 D.器官移植 9.由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄,仅限于人和灵长类动物,因此无法用细胞培养的方法生产疫苗,但可用基因 工程的方法进行生产,现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列,生产过程如图 L6-2-3。下列相 关说法不正确的是( ) 乙肝病毒有关基因细菌大量生产疫苗 图 L6-2-3 A.生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的 B.在过程中需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 C.用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白和表面抗原蛋白的基因 D.这种转基因的细菌一定是安全的,不用担心其扩散到自然界 10. 2017·孝义模拟 下列关于基因工程及其三种工具和四个步骤的叙述,不正确的是 ( ) A.基因运载体的种类有质粒、噬菌体和动植物病毒等 B.EcoR这种限制酶能够专一识别GAATTC的核苷酸序列 C.基因工程的第二个步骤是目的基因与运载体结合 3 D.由于变异是不定向的,因此基因工程也不能定向改造生物的性状 11.为了提高植物的抗病毒能力,科学家从动物体内分离出抗体基因并成功导入植物体内,从而使植物产生相应 的抗体。下列分析正确的是 ( ) A.获取抗体基因所用的酶是限制酶和 DNA 连接酶 B.只要导入抗体基因,植物就能产生有活性的抗体 C.该事例可说明基因是控制生物性状的功能单位 D.转基因植物性状的定向改变是染色体变异的结果 12. 2017·石景山一模 将合成甜菜碱、海藻糖等有机小分子的基因转入烟草细胞中,会使烟草的抗旱性增强。 下列关于这类转基因烟草及其培育过程的说法,不正确的是 ( ) A.细胞中甜菜碱等有机小分子的合成量增加 B.细胞液渗透压增大,避免细胞过度失水 C.将抗旱基因导入烟草细胞中常用农杆菌转化法 D.在干旱条件下筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞 13.转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确地改造而产生的,转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质 等方面有显著改进,极大地降低了农业生产成本,另一方面科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康 存在危害。根据以上材料你认为下列说法不合适的是( ) A.转基因技术应用的基本原理是基因重组,转基因作物是转基因技术的一种产物 B.如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响,那么我们应该反思转基因技术 C.科学家必须在现有知识与技术的基础上尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施 D.国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规,并进行严格管理与有效控制 14.科学家成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的 DNA 分子上,使烟草获得了抗病毒的能力。请分 析回答: (1)抗病毒烟草的培育应用了 技术。 (2)在培育过程中,所用的基因“剪刀”是 ,基因的“针线”是 ,基因的“运载 工具”是 。 (3)烟草具有抗病毒能力,说明烟草体内产生了 。 (4)烟草的 DNA 分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因,但并不影响该基因的表达,从基因功能角度考虑,说明 。 (5)来自人的抗病毒干扰素基因能连接到烟草的 DNA 上,说明 。 (6)人抗病毒干扰素基因的遗传信息表达过程可表示为 。该基因能在烟草细 胞内成功表达,使烟草产生新性状,这种变异的原理属于 ,这种成功表达说明 。 15.酵母菌的维生素、蛋白质含量高,可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞的 LTP1 基因导入啤酒酵母 菌中,获得的啤酒酵母菌种可产生 LTP1 蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒,其基本的操作过程如图 L6-2-4: 4 图 L6-2-4 (1)该技术定向改变了酵母菌的性状,其遗传学原理是 ,该项技术称为 或 。 (2)从大麦细胞中可直接分离获得 LTP1 基因,还可采用 方法获得目的基因。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)要连接运载体与 LTP1 基因,首先应使用 进行切割。切割完成后,采用 酶将 运载体与 LTP1 基因连接起来,连接后得到的 DNA 分子称为 。 (4)此操作中可以用分别含有青霉素、四环素的两种选择培养基进行筛选,则有 C 导入的酵母菌在选择培养基上 的生长情况是 。 (5)除了看啤酒泡沫丰富与否外,还可以怎样检测 LTP1 基因是否在啤酒酵母菌中表达? 。 16.科学家通过基因工程,成功培育出能抗棉铃虫的棉花植株抗虫棉,其过程大致如图 L6-2-5 所示: 图 L6-2-5 请回答: (1)目的基因能否在棉株体内稳定维持并表达其遗传特性的关键是目的基因是否插入受体细胞染色体 DNA 中, 这需要通过检测才能知道,最好的检测方法是 。 (2)科学家预言,此种“转基因抗虫棉”独立种植若干代以后,将出现不抗虫的植株,此现象来源于 。 (3)与诱变育种和杂交育种相比,利用基因工程技术培育抗虫棉,具有目的性强和 等突出的优点。 (4)有人担心种植上述转基因抗虫棉,它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种,造成“基因污染”,请 提出你的解决方法: 。 5 第 2 节 基因工程及其应用 1.D 解析 基因工程中,获取目的基因和构建基因表达载体时需要限制酶,A 正确;基因工程中,构建基因表达载 体时需要 DNA 连接酶,B 正确;基因工程中,将目的基因导入受体细胞时需要运载体,C 正确;RNA 聚合酶不属于基 因工程的操作工具,其在 DNA 转录时能催化合成 RNA,D 错误。 2.C 解析 基因工程的基本操作步骤主要包括四步:(1)提取目的基因;(2)目的基因与运载体结合;(3)将目的 基因导入受体细胞;(4)目的基因的检测与鉴定。 3.D 解析 自然界所有生物共用一套遗传密码,因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达,A 正确;基因通 过控制蛋白质的合成来控制生物体的性状,B 正确;不同生物的基因具有相同的结构和化学组成(都是由四种脱 氧核苷酸构成的),因此不同种生物的基因能连接起来,C 正确;苏云金芽孢杆菌与棉花含有相同的 tRNA,但二者所 含 mRNA 不同,D 错误。 4.B 解析 目的基因是根据人们的需要所选择的,一般不是抗生素抗性基因,抗生素抗性基因一般是目的基因 的运载体质粒上所含有的基因,一般作为标记基因用于检测目的基因是否导入受体细胞;目前常用的运载体 有质粒、噬菌体和动植物病毒等;通常用同一种限制酶处理含目的基因的 DNA 和运载体 DNA,以获得相同的黏 性末端;为育成抗除草剂的农作物新品种,导入抗除草剂基因的受体细胞可以是受精卵,也可以是植物的体细胞, 这是因为植物的体细胞也具有全能性,能够发育形成新的个体。 5.A 解析 是目的基因与运载体结合的过程,既需要限制酶和 DNA 连接酶,也需要运载体质粒。 6 6.C 解析 用基因工程方法培育的抗虫植物只能抗虫,不能抗病毒,A 错误;基因工程在畜牧业上应用的主要目 的是提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等,B 错误;基因工程在农业上的应用主要是 培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物,C 正确;目前,基因治疗还处于初期的临床试验阶段,D 错误。 7.C 解析 用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系称为“工程菌”,A 正确;基因工程也 叫转基因技术,培育转基因抗虫棉利用了基因工程技术,B 正确;人工诱导多倍体的原理是染色体变异,C 错误; DNA 分子杂交技术是将转基因生物的基因组 DNA 提取出来,在含有目的基因的 DNA 片段上用放射性同位素等 作标记,以此作为探针检测饮用水是否含有病毒,D 正确。 8.B 9.D 解析 题图过程应用了基因工程技术,能定向改造生物的遗传性状;在操作时要应用限制酶来获得目的基 因,并用 DNA 连接酶使之与运载体结合;该过程的目的基因为编码表面抗原蛋白和核心蛋白的基因;转基因生物 的安全性还存在争议,无法判断其安全性,应避免其扩散到自然界。 10.D 解析 基因运载体的种类有质粒、噬菌体和动植物病毒等,A 正确;限制酶具有专一性,如 EcoR这种限 制酶能够专一识别GAATTC的核苷酸序列,并切割 G 和 A 之间的磷酸二酯键,B 正确;基因工程的第二个步骤 是目的基因与运载体结合,即构建基因表达载体,C 正确;基因工程能够按照人们的意愿定向改造生物的性状,D 错误。 11.C 解析 抗体基因为目的基因,获取目的基因常用的酶是限制酶,A 项错误。将抗体基因导入植物体内后,抗 体基因不一定会表达,B 项错误。将抗体基因导入植物使植物产生抗体,说明基因可控制生物性状,C 项正确。转 基因植物性状的定向改变是基因重组导致的,D 项错误。 12.D 解析 将合成甜菜碱、海藻糖等有机小分子的基因转入烟草细胞中后,细胞中甜菜碱等有机小分子的合 成量增加,会使烟草细胞的渗透压升高,避免细胞过度失水,从而使烟草的抗旱性增强,A、B 正确;将目的基因导 入植物细胞常用农杆菌转化法,C 正确;在干旱条件下能筛选出成功导入抗旱基因的烟草植株,但在干旱条件下不 能筛选出成功导入抗旱基因的烟草细胞,D 错