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2019-2020年高中生物 課時訓(xùn)練 16 基因重組和基因工程及其應(yīng)用 蘇教版必修2 一、非標(biāo)準(zhǔn) 1.下列情況引起的變異屬于基因重組的是(　　)。 A.同源染色體上非等位基因的自由組合 B.一條染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上 C.同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生局部交換 D.DNA分子中發(fā)生堿基對的增添、缺失或改變 解析:基因重組有三種情況:一是在減數(shù)第一次分裂的四分體時期,同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生的交叉互換;二是減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合;三是基因工程。 答案:C 2.依據(jù)基因重組的概念,下列過程中沒有發(fā)生基因重組的是(　　)。 解析:A中S型細(xì)菌的DNA進(jìn)入R型細(xì)菌,導(dǎo)致R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌,原理是基因重組;B屬于基因工程,原理是基因重組;C減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合屬于基因重組;D屬于人工誘變育種,原理是基因突變。 答案:D 3.下列高科技成果中,根據(jù)基因重組原理進(jìn)行的是(　　)。 ①我國科學(xué)家袁隆平利用雜交技術(shù)培育出超級水稻 ②我國科學(xué)家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內(nèi),培育出抗蟲棉 ③我國科學(xué)家通過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒 ④我國科學(xué)家通過體細(xì)胞克隆技術(shù)培育出克隆牛 A.① B.①② C.①②③ D.②③④ 解析:超級水稻的培育屬于雜交育種范疇,其原理是基因重組;抗蟲棉是轉(zhuǎn)基因植物,其原理是基因重組;太空椒的培育屬于作物空間誘變育種,其原理是基因突變;克隆牛屬于無性繁殖,其原理是動物細(xì)胞核的全能性。 答案:B 4.下列關(guān)于基因突變與基因重組的敘述,錯誤的是(　　)。 A.基因突變可產(chǎn)生新基因 B.基因重組可產(chǎn)生新染色體 C.基因重組可產(chǎn)生新的基因型 D.基因突變和基因重組產(chǎn)生的變異都能遺傳 解析:基因突變是基因發(fā)生了分子結(jié)構(gòu)的變化,使一個基因變成了另一個新的基因;而基因重組是控制不同性狀的基因在有性生殖過程中的重新組合,其結(jié)果是產(chǎn)生了新的基因型。這兩種變異都是可遺傳的。 答案:B 5.下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述,正確的是(　　)。 A.轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因,可能通過花粉傳入環(huán)境中 B.轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物,不會破壞生態(tài)平衡 C.動物的生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后不能表達(dá) D.如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界,則不存在安全性問題 解析:本題考查了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題。轉(zhuǎn)入到油菜的基因,可以通過花粉傳入環(huán)境中;轉(zhuǎn)抗蟲基因的植物可能會破壞生態(tài)平衡;動物生長激素基因轉(zhuǎn)入植物后也能表達(dá);轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性問題,要通過驗證才能得到證實。 答案:A 6.控制不同性狀的基因之間進(jìn)行重新組合,稱為基因重組。下列各選項中能夠體現(xiàn)基因重組的是(　　)。 A.利用人工誘變的方法獲得青霉素高產(chǎn)菌株 B.利用基因工程手段培育生產(chǎn)人干擾素的大腸桿菌 C.在海棠枝條上嫁接蘋果的芽,海棠和蘋果之間實現(xiàn)基因重組 D.二倍體與四倍體雜交后獲得的三倍體無子西瓜 解析:青霉素高產(chǎn)菌株的獲得是基因突變的結(jié)果;大腸桿菌生產(chǎn)人干擾素是通過轉(zhuǎn)基因?qū)崿F(xiàn)的,屬于基因重組;在海棠枝條上嫁接蘋果的芽,海棠和蘋果的遺傳物質(zhì)均沒有改變;無子西瓜的培育利用了染色體數(shù)目變異的原理。 答案:B 7.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)入煙草原生質(zhì)體 D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 解析:限制性核酸內(nèi)切酶用于提取目的基因和切割運載體,識別雙鏈DNA的特定序列,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;DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的目的基因和載體;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;目的基因為抗除草劑基因,所以未成功導(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。 答案:A 8.如果科學(xué)家通過基因工程,成功地把一位女性血友病患者的造血細(xì)胞進(jìn)行改造,使其凝血功能恢復(fù)正常。那么,她后來所生的兒子中(　　)。 A.全部正?！　　　　　?B.一半正常 C.全部有病　　 D.不能確定 解析:利用基因治療的方法可以使很多的患者康復(fù),但是基因治療并沒有改變?nèi)说幕蛐?更不會改變?nèi)说纳臣?xì)胞的基因,而血友病是伴X的隱性遺傳病,女性患者的基因型為XbXb,所以她所生的兒子都繼承了她的Xb基因,基因型為XbY,是患者。 答案:C 9.下列關(guān)于育種的敘述,正確的是(　　)。 A.培育無子西瓜是利用基因重組的原理 B.基因工程育種能定向改造生物的性狀 C.誘變育種和雜交育種均可產(chǎn)生新的基因 D.培育單倍體植株的原理是基因突變 解析:培育無子西瓜實質(zhì)是培育三倍體西瓜,該育種和培育單倍體植株依據(jù)的原理均為染色體數(shù)目的變異。誘變育種依據(jù)的原理是基因突變,可產(chǎn)生新的基因,而雜交育種依據(jù)的原理是基因重組,不產(chǎn)生新的基因?；蚬こ逃N由于涉及對目的基因的選擇,因而能定向改造生物的性狀。 答案:B 10.基因工程又叫DNA重組技術(shù)。 (1)在該技術(shù)中,用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是:以目的基因轉(zhuǎn)錄的　　　　　　為模板,　　　　成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在酶的作用下合成　　　　　　。 (2)基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、　　　　　　。 (3)假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運載體,并以同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割運載體與目的基因,將切割后的運載體與目的基因片段混合,并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物至少有　　種環(huán)狀DNA分子,它們分別是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 解析:基因工程中,用人工合成方法獲得目的基因的途徑之一是:以目的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA為模板,反轉(zhuǎn)錄成互補(bǔ)的單鏈DNA,然后在酶的作用下合成雙鏈DNA。基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)菌、真菌、動植物細(xì)胞。假設(shè)以大腸桿菌質(zhì)粒作為運載體,并以同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割運載體與目的基因,將切割后的運載體與目的基因片段混合,并加入DNA連接酶。連接產(chǎn)物至少有3種環(huán)狀DNA分子,它們分別是運載體自連的、目的基因片段自連、運載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNA分子。 答案:(1)信使RNA(mRNA)　逆轉(zhuǎn)錄(反轉(zhuǎn)錄)　雙鏈DNA(目的基因)　(2)動植物細(xì)胞　(3)3　運載體自連的、目的基因片段自連、運載體與目的基因片段相連的環(huán)狀DNA分子 11.通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物。運用這一技術(shù)可使羊乳中含有人體蛋白質(zhì),下圖表示這一技術(shù)的基本過程,在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC— —CCTAG↑G—,請回答下列問題。 (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是　　　　　　　　,人體蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中需要的酶是　　　　。 (2)請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。 —G↓GATCC— —CCTAG↑G—　　　　 (3)人體蛋白質(zhì)基因之所以能連接到羊的染色體DNA中,原因是　　　　　　　,人體蛋白質(zhì)基因?qū)胙蚣?xì)胞時常用的工具是　　　　　　　　　　　　。 (4)此過程中目的基因的檢測與表達(dá)中的表達(dá)是指　　　　　　　　　　　　。 (5)你認(rèn)為此類羊產(chǎn)的奶安全可靠嗎?理由是什么?　　　　　　　　　　　　。 解析:(1)目的基因的獲取要用到限制性核酸內(nèi)切酶,目的基因插入受體細(xì)胞時需要DNA連接酶。(2)根據(jù)切點寫出切割后形成的黏性末端。(3)要求回答基因能夠拼接的原因,不同生物的DNA化學(xué)組成和空間結(jié)構(gòu)相同,即都具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞需要先與運載體結(jié)合,最常用的運載體是質(zhì)粒,也可以用動物病毒。(4)基因的表達(dá)是指基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀,即通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程合成相應(yīng)的蛋白質(zhì)。(5)轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性問題要辯證地分析,安全或不安全兩個方面,都要說明理由。 答案:(1)限制性核酸內(nèi)切酶　DNA連接酶 (2)—G↓GATCC— —CCTAG↑G— 　—G　　　　GATCC— 　—CCTAG G— (3)具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)(有互補(bǔ)的堿基序列)　細(xì)菌質(zhì)?；騽游锊《? (4)人體蛋白質(zhì)基因在羊體細(xì)胞內(nèi)控制合成人體蛋白質(zhì) (5)安全;因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,沒有改變,控制合成的人體蛋白質(zhì)成分沒有改變(或不安全;因目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后,可能由于羊細(xì)胞中的某些成分的影響,合成的人體蛋白質(zhì)成分可能發(fā)生一定的改變) 12.利用遺傳變異的原理培育作物新品種,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。請回答下面的問題。 (1)水稻的穗大(A)對穗小(a)為顯性?；蛐蜑锳a的水稻自交,子一代中,基因型為　　　　的個體表現(xiàn)出穗小,應(yīng)淘汰;基因型為　　　　的個體表現(xiàn)出穗大,需進(jìn)一步自交和選育;按照這種自交淘汰選育的育種方法,理論上第n代種子中雜合子的比例是　　　　。 (2)水稻的晚熟(B)對早熟(b)為顯性,請回答利用現(xiàn)有純合子水稻品種,通過雜交育種方法培育純合大穗早熟水稻新品種的問題。 ①培育純合大穗早熟水稻新品種,選擇的親本基因型分別是　　　　和　　　　。兩親本雜交的目的是　　　　　　　　　　　　。 ②將F1所結(jié)種子種下去,長出的水稻中表現(xiàn)為大穗早熟的幾率是　　　　,在這些大穗早熟植株中約有　　　　是符合育種要求的。 解析:按照自交淘汰選育的育種方法,自交產(chǎn)生的第一代至第四代的雜合子的比例依次是,歸納可知第n代種子中雜合子的比例是。要想得到AAbb的純種個體,選擇的親本是AABB、aabb,通過雜交可將A與b集中到同一個體中。F1自交,產(chǎn)生的A_bb的種子占F2的,其中AAbb符合要求,占A_bb的比例為。 答案:(1)aa　AA或Aa　　(2)①AABB　aabb　將基因A和b集中到同一個體中?、?