練習(xí)：6.2基因工程及其應(yīng)用

第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用基礎(chǔ)鞏固1以下有關(guān)基因工程的敘述,正確的是()A.基因工程是細胞水平上的生物工程B.基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的 C.基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變D.基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強答案:D2基因工程是將目的基因通過一定過程,轉(zhuǎn)入受體細胞,經(jīng)過受體細胞的分裂,使目的基因的遺傳信息擴大,再進行表達,從而定向改造生物性狀的技術(shù)。你認為不支持基因工程技術(shù)的理論有() A.遺傳密碼的通用性B.不同基因可獨立表達C.不同基因表達互相影響D.DNA作為遺傳物質(zhì)能夠嚴格地自我復(fù)制答案:C3下列哪些黏性末端是由同一種限制酶切割成的?()A.B.C.D.答案:A4下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述,正確的是()A.DNA重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體B.所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C.選用細菌作為重組質(zhì)粒的受體細胞是因為細菌繁殖快D.只要目的基因進入了受體細胞就能成功實現(xiàn)表達答案:C5能使植物體表達動物蛋白的育種方法是()A.單倍體育種B.雜交育種C.基因工程育種D.多倍體育種解析:能定向改造生物遺傳性狀的生物技術(shù)是基因工程,故選C。答案:C6下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述,錯誤的是()A.一種限制酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列B.限制酶的活性受溫度影響 C.限制酶能識別和切割RNA D.限制酶可從原核生物中提取解析:限制酶主要存在于微生物中。一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并能在特定的切點上切割DNA分子。限制酶的作用對象不是RNA分子。答案:C7要使目的基因與對應(yīng)的運載體重組,所需的兩種酶是() 限制酶DNA連接酶解旋酶還原酶A.B.C.D.解析:要使目的基因與對應(yīng)的運載體重組,要用同一種限制酶切割運載體,然后用DNA連接酶把目的基因與對應(yīng)的運載體連接起來。答案:A8不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是()A.能復(fù)制B.有多個限制酶切點C.具有標記基因D.它是環(huán)狀DNA解析:作為運載體的質(zhì)粒,應(yīng)具有標記基因,能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定的保存并復(fù)制,有多個限制酶切點。答案:D9下列各項中不屬于基因工程的應(yīng)用的是()A.轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育成功B.利用DNA探針檢測飲用水中有無病毒C.利用工程菌生產(chǎn)胰島素D.將甲植物的葉綠體移入乙植物,使光合效率提高解析:將甲植物的葉綠體移入乙植物,轉(zhuǎn)移的是細胞器而非基因,故不屬于基因工程的范疇。答案:D10下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答下列問題。限制酶BamHHindEcoRSma識別序列及切割位點圖1圖2(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma 切割前后,分別含有個游離的磷酸基團。(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造,插入的Sma 酶切位點越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。(3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma 切割,原因是。(4)與只使用EcoR相比較,使用BamH 和Hind 兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止。(5)為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入酶。(6)重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了。解析:(1)切割前質(zhì)粒為環(huán)狀,不含游離的磷酸基團。切割后質(zhì)粒成了一個鏈狀的雙鏈DNA分子,含兩個游離的磷酸基團。(2)因為Sma 識別序列中均為GC堿基對,G、C之間含三個氫鍵,熱穩(wěn)定性高。(3)據(jù)圖可知,Sma既會破壞標記基因,也會破壞目的基因。(4)若用同種限制酶切割質(zhì)粒和外源DNA中的目的基因,因為兩端的黏性末端相同,會出現(xiàn)自身環(huán)化的情況。而用兩種限制酶切割,因為兩端形成的黏性末端不同,不會出現(xiàn)自身環(huán)化。(5)DNA連接酶可以連接具有相同黏性末端的DNA片段。(6)標記基因可以用來鑒別受體細胞是否含有目的基因。答案:(1)0、2(2)高(3)Sma會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化(5)DNA連接(6)鑒別和篩選含有目的基因的受體細胞11科學(xué)家將鼠體內(nèi)的能夠產(chǎn)生胰島素的基因與大腸桿菌的DNA分子重組,并且在大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)了胰島素。如下圖所示,請據(jù)圖回答下列問題。(1)圖中表示通過的途徑,獲得的過程。(2)圖中代表,在它的作用下將和切成末端。(3)經(jīng)的作用將和“縫合”形成DNA分子。往往含有基因,以便將來檢測。(4)表示隨大腸桿菌的繁殖而進行。(5)如在大腸桿菌細胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)了胰島素,說明。答案:(1)從供體細胞的DNA中直接分離基因目的基因(2)限制酶質(zhì)粒目的基因可互補配對的黏性(3)DNA連接酶重組標記(4)復(fù)制(5)目的基因完成了表達的過程能力提升1DNA連接酶的重要功能是()A.使母鏈與子鏈之間形成氫鍵B.使黏性末端堿基之間形成氫鍵C.將兩條DNA鏈連接起來D.用于提取目的基因答案:C2美國科學(xué)家在研究生長在墨西哥某地的野生玉米后發(fā)現(xiàn),這種玉米含有包括蘇云金桿菌(一種產(chǎn)生抗蟲毒蛋白的細胞)基因在內(nèi)的轉(zhuǎn)基因作物的基因,由此可見:轉(zhuǎn)基因作物的基因可傳播到野生植物中轉(zhuǎn)基因作物可對天然植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅為防止基因污染,應(yīng)當禁止轉(zhuǎn)基因作物的研究自然雜交過程實質(zhì)是一個長期的轉(zhuǎn)基因過程,兩者沒有任何區(qū)別其中正確的說法是()A.B.C.D.解析:根據(jù)題意可知:轉(zhuǎn)基因植物的基因可傳播到野生植物中,這樣會對植物的遺傳多樣性構(gòu)成威脅。自然雜交是通過受粉的方式實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過程,與轉(zhuǎn)基因技術(shù)中通過重組運載體實現(xiàn)轉(zhuǎn)基因過程有一定區(qū)別。答案:C3下圖是應(yīng)用基因工程技術(shù)獲得轉(zhuǎn)基因動物和植物的過程,相關(guān)敘述不正確的是()A.通過過程形成重組質(zhì)粒只需要兩種工具B.是重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細胞的過程C.通過過程產(chǎn)生的轉(zhuǎn)基因牛的細胞中都含有人的生長激素基因D.通過過程培育的抗蟲棉需要檢測抗蟲效果答案:A4下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述,正確的是()A.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒,因此不具備專一性B.運載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D.DNA連接酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈答案:C5下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對應(yīng)的內(nèi)容,正確的組合是()供體剪刀針線運載體受體A質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等B提供目的基因的生物DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶質(zhì)粒大腸桿菌等C提供目的基因的生物限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒大腸桿菌等D大腸桿菌等DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶提供目的基因的生物質(zhì)粒答案:C6下圖為DNA分子的某一片段,其中分別表示某種酶的作用部位, 則相應(yīng)的酶依次是()A.DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶 B.限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶 C.解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 D.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶解析:使氫鍵斷裂的是解旋酶,限制性核酸內(nèi)切酶使相鄰兩個脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂;連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶。答案:C7質(zhì)粒是基因工程中最常用的運載體,質(zhì)粒上有標記基因(如下頁左上圖所示),通過標記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)移成功。外源基因插入的位置不同,細菌在培養(yǎng)基上的生長情況也不同。下頁左上圖表示外源基因插入位置(插入點有a、b、c),請據(jù)下頁左上表細菌生長情況,推測 三種重組細菌與外源基因插入點相對應(yīng)的一組是()重組細菌含氨芐青霉素培養(yǎng)基含四環(huán)素的培養(yǎng)基能生長能生長能生長不能生長不能生長能生長A.是a,是c,是bB.是c和b,是b,是cC.是c和b,是c,是bD.是a,是b,是c解析:目的基因的插入點不在標記基因中,細胞可在含有氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。若插入點在某個標記基因中,則會缺乏對相應(yīng)抗生素的抗性,而不能在相應(yīng)的選擇培養(yǎng)基中生長。據(jù)此可判斷出目的基因的插入點。答案:A8番茄(2n=24)的正常植株(A)對矮生植株(a)為顯性,紅果(B)對黃果(b)為顯性,兩對基因獨立遺傳。請回答下列問題。(1)現(xiàn)有基因型為AaBB與aaBb的番茄,兩者進行雜交,后代的基因型有種,其中基因型為的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高,該植株自交后代的表現(xiàn)型及比例為。(2)在AAaa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離,產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為,這種情況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是。(3)假設(shè)兩種純合突變體X和Y都是由控制株高的A基因突變產(chǎn)生的,檢測突變基因轉(zhuǎn)錄的mRNA,發(fā)現(xiàn)X的第二個密碼子中第二堿基由C變?yōu)閁,Y在第二個密碼子的第二堿基前多了一個U。與正常植株相比,突變體的株高變化可能更大,試從蛋白質(zhì)水平分析原因:。(4)轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以使某基因在植物體內(nèi)過量表達,也可以抑制某基因表達。假設(shè)C基因通過控制赤霉素的合成來控制番茄的株高,請完成如下實驗設(shè)計,以驗證假設(shè)是否成立。實驗設(shè)計:(借助轉(zhuǎn)基因技術(shù),但不要求寫出轉(zhuǎn)基因的具體步驟)a.分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。b.。c.。支持上述假設(shè)的預(yù)期結(jié)果:。若假設(shè)成立,據(jù)此說明基因控制性狀的方式:。解析:(1)由親本基因型知道雜交后代基因型有22=4(種),基因型為AaBb和aaBb的個體自交都可產(chǎn)生矮生黃果(aabb)植株,基因型為AaBb的植株自交,后代中矮生黃果個體占1/16,基因型為aaBb的植株自交,后代中矮生紅果矮生黃果=31,矮生黃果占1/4。(2)在AAaa雜交中,若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分離,產(chǎn)生的雌配子有兩種:AA、O(表示無A),染色體數(shù)目為13或11。與aa交配,產(chǎn)生兩種基因型的后代:AAa、a,表現(xiàn)型為正常、矮生。(3)在突變體X株高基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA中,第二個密碼子中第二個堿基由C變?yōu)閁,此為堿基替換導(dǎo)致基因突變,翻譯形成的蛋白質(zhì)中最多只有一分子氨基酸發(fā)生了改變,甚至沒有改變。在突變體Y株高基因產(chǎn)生的mRNA中,第二個密碼子的第二個堿基前多了一個U,此為堿基增添而引起的基因突變,在翻譯形成蛋白質(zhì)時,從增多的堿基U開始,后面的密碼子對應(yīng)的氨基酸都可能發(fā)生改變。(4)C基因是控制赤霉素合成的基因,赤霉素不是蛋白質(zhì),基因控制蛋白質(zhì)合成,說明基因通過控制酶的合成來控制赤霉素的合成。該實驗需要設(shè)置兩個獨立的對照實驗來證明假設(shè)中的兩個問題。第一組以正常株為材料,變量是不影響C的表達(對照組)、抑制C的表達(實驗組);第二組以矮生株為材料,變量是不影響C的表達、促進C的表達。答案:(1)4aaBb矮生紅果矮生黃果=31(2)13或11正?；虬?3)YY突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的改變比X突變體可能更多(或:X突變體的蛋白質(zhì)可能只有一個氨基酸發(fā)生改變,Y突變體的蛋白質(zhì)的氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都改變)(4)答案一:b.通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),一是抑