2024-2025學年高中生物第6章從雜交育種到基因工程2基因工程及其應用課后檢測含解析新人教版必修2

PAGEPAGE6基因工程及其應用eq\o(\s\up7(作業(yè)時限：30分鐘作業(yè)滿分：50分),\s\do5())一、選擇題(每小題2分，共24分)1．下列不行能是利用基因工程方法生產(chǎn)的藥物是(C)A．抗體B．疫苗C．青霉素D．人胰島素解析：基因工程藥物(從化學成分上分析都應當是蛋白質(zhì))，來源于轉(zhuǎn)基因工程菌，工程菌是指采納基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達的菌株類細胞系，比如人胰島素、細胞因子、抗體、疫苗、生長激素、干擾素等，青霉素是青霉菌產(chǎn)生的，C正確。2．有關基因工程的敘述中，錯誤的是(A)A．DNA連接酶將黏性末端的堿基對連接起來B．限制性核酸內(nèi)切酶可用于目的基因的獲得C．目的基因可由運載體導入受體細胞D．人工合成目的基因時不用限制性核酸內(nèi)切酶解析：DNA連接酶連接黏性末端的磷酸和脫氧核糖形成磷酸二酯鍵，A錯誤。限制酶能夠識別特定核苷酸序列，從目的基因所在的DNA上切割獲得目的基因，B正確。目的基因要通過運載體導入受體細胞，C正確?？梢砸罁?jù)已知目的基因的序列或mRNA序列人工合成目的基因，不用限制性核酸內(nèi)切酶，D正確。3．下列關于限制酶的說法正確的是(B)A．限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少B．一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端D．限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵解析：本題考查限制酶的來源、特性及作用部位。詳細分析如下：選項推斷緣由分析A項錯誤限制酶的存在特別廣泛，主要存在于微生物中B項正確一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割位點上切割DNA分子C項錯誤限制酶切割后一般形成黏性末端，但部分限制酶切割后會形成平末端D項錯誤限制酶的作用部位是特定核苷酸序列中兩個核苷酸間的磷酸二酯鍵4.為了培育節(jié)水高產(chǎn)的小麥新品種，科學家將大麥與抗旱節(jié)水有關的基因?qū)胄←溨?，得到轉(zhuǎn)基因小麥，其水分利用率提高了近20%。這項技術依據(jù)的主要遺傳學原理是(B)A．基因突變 B．基因重組C．染色體數(shù)目變異 D．染色體結構變異解析：由題意可知是將有關基因?qū)胄←溨?，這是利用了基因重組，B正確，基因突變是誘變育種的原理，A錯誤；染色體數(shù)目變異可以獲得單倍體或多倍體，C錯誤，染色體結構變異是指染色體片段的重復、缺失、倒位和易位，D錯誤。5．結合下圖推斷，有關基因工程中工具酶功能的敘述，正確的是(C)A．切斷a處的酶簡稱內(nèi)切酶，被稱為基因剪刀B．連接a處的酶為DNA聚合酶，被稱為基因針線C．RNA聚合酶可通過識別基因中的特定堿基序列與DNA分子結合D．DNA連接酶的作用點是b解析：圖中切斷a處的是被稱為“基因剪刀”的限制性核酸內(nèi)切酶，應簡稱為限制酶而不是內(nèi)切酶，A項錯；連接a點的是“基因針線”DNA連接酶，不是DNA聚合酶，B項錯；b點為堿基對內(nèi)的氫鍵，切斷b點的是解旋酶，但b點的連接是通過堿基互補配對實現(xiàn)的，DNA連接酶的作用點是a點而非b點，D項錯。6．將ada(腺苷酸脫氨酶基因)通過質(zhì)粒pET28b導入大腸桿菌并勝利表達腺苷酸脫氨酶。下列敘述錯誤的是(C)A．每個大腸桿菌細胞至少含一個重組質(zhì)粒B．每個重組質(zhì)粒至少含一個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點C．每個限制性核酸內(nèi)切酶識別位點至少插入一個adaD．每個插入的ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子解析：本題考查基因工程的學問。將重組質(zhì)粒導入大腸桿菌中并勝利表達，說明大腸桿菌內(nèi)至少含有一個重組質(zhì)粒，每個重組質(zhì)粒都含有目的基因ada，則該重組質(zhì)粒至少有一個能被該限制性核酸內(nèi)切酶切割的位點；限制性核酸內(nèi)切酶具有特異性，種類不同，識別的位點不同，切割出的黏性末端也就不同，因此并不是每個位點都能插入ada；依據(jù)題干信息，導入重組質(zhì)粒的大腸桿菌勝利表達出腺苷酸脫氨酶，說明插入ada至少表達一個腺苷酸脫氨酶分子。7．基因工程技術也稱為DNA重組技術，其實施必需具備四個必要的條件是(D)A．目的基因、限制性內(nèi)切酶、運載體、體細胞B．重組DNA、RNA聚合酶、內(nèi)切酶、連接酶C．模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細胞D．工具酶、目的基因、運載體、受體細胞解析：依據(jù)基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步驟，實施基因工程必需有工具酶、目的基因、基因的運載體和受體細胞。8．用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列敘述不正確的是(B)A．常用相同的限制性內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒B．DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組質(zhì)粒必需的工具酶C．可用含抗生素的培育基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質(zhì)粒D．導入大腸桿菌的目的基因不肯定能勝利表達解析：質(zhì)粒是小型環(huán)狀的DNA分子，它的重組不須要RNA聚合酶，而是須要限制酶和DNA連接酶。9．下列關于基因工程的敘述，錯誤的是(D)A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶是兩類常用工具酶C．人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無活性D．載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達解析：目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物；基因工程中常用的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶；大腸桿菌為原核生物，不含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細胞器，不能對蛋白質(zhì)進行加工，因此其合成的胰島素原無生物活性；運載體中的抗性基因為標記基因，其作用是有利于篩選含重組DNA的細胞，不能促進目的基因的表達。10．有關下圖所示DNA片段的說法正確的是(B)A．甲、乙、丙的黏性末端是由兩種限制酶催化產(chǎn)生的B．甲、乙之間可形成重組DNA分子，但甲、丙之間不能C．DNA連接酶催化磷酸基團和核糖之間形成化學鍵，該反應過程中有水產(chǎn)生D．DNA聚合酶催化兩個DNA片段上的磷酸基團和脫氧核糖之間形成化學鍵解析：從題圖看，甲、乙、丙的黏性末端均不相同，所以應當是由三種限制酶催化產(chǎn)生的，A錯誤。甲、乙的黏性末端中的堿基能互補配對，而甲、丙的黏性末端中的堿基不能互補配對，所以甲、乙之間可形成重組DNA分子，但甲、丙之間不能，B正確。DNA連接酶催化磷酸基團和脫氧核糖之間形成化學鍵，該反應過程中有水產(chǎn)生，C錯誤。DNA聚合酶只能將單個的脫氧核苷酸加到DNA片段上，不能催化兩個DNA片段上的磷酸基團和脫氧核糖之間形成化學鍵，D錯誤。11．作為基因的運輸工具——運載體，必需具備的條件之一及理由是(A)A．能夠在宿主細胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復制，以便供應大量的目的基因B．具有多個限制酶切點，以便于目的基因的表達C．具有某些標記基因，以使目的基因能夠與其結合D．具有抗生素基因，以便運用抗生素進行篩選解析：運載體應具備的條件是能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存；具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；具有某些標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇；質(zhì)粒中一般用抗生素抗性基因作為標記基因，以便運用抗生素進行篩選，但不是抗生素基因。12．某科學家從細菌中分別出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過基因工程的方法，將基因a與運載體結合后導入馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)覺Amy在成熟塊莖細胞中存在。下列有關這一過程的敘述錯誤的是(B)A．獲得基因a的限制酶的作用部位是圖中的①B．連接基因a與運載體的DNA連接酶的作用部位是圖中的②C．一般采納同一種限制酶分別處理運載體和含目的基因a的DNAD．通過該技術人類實現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀解析：由題圖可知，①②分別為磷酸二酯鍵和氫鍵，限制酶和DNA連接酶均作用于①；一般采納同一種限制酶分別處理運載體和含目的基因的DNA，以形成相同的黏性末端；基因工程的結果是將目的基因?qū)胧荏w細胞中并遺傳給后代，由此達到定向改造馬鈴薯遺傳性狀的目的。二、非選擇題(共26分)13．(5分)基因工程基本操作流程如圖，請據(jù)圖分析回答：(1)圖中A是運載體；在基因工程中，須要在限制酶和DNA連接酶的作用下才能完成剪接過程。(2)圖中遵循堿基互補配對原則的步驟有②④(①②④)。(用圖中序號表示)(3)從分子水平分析不同種生物之間的基因移植能夠勝利的主要緣由是不同生物的DNA分子基本結構是相同的，勝利表達說明白不同生物共用一套遺傳密碼。解析：圖中A與目的基因結合形成重組DNA分子，所以A應為運載體；基因工程中的“剪”須要限制酶，“接”須要DNA連接酶；圖中的“拼接”和“擴增”過程需進行堿基互補配對，假如目的基因的獲得方法是人工合成法，也需進行堿基互補配對；不同種生物之間基因移植勝利的緣由，也就是基因工程的理論基礎即生物界共用一套遺傳密碼和全部生物的DNA分子的結構基本相同。14．(11分)依據(jù)基因工程的有關學問，回答下列問題：(1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有黏性末端和平末端。(2)質(zhì)粒運載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必需具有的特點是切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ_切割產(chǎn)生的相同。(3)按其來源不同，基因工程中所運用的DNA連接酶有兩類，即大腸桿菌DNA連接酶和T4DNA連接酶。(4)基因工程中除質(zhì)粒外，噬菌體和動植物病毒也可作為運載體。解析：(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后，露出的末端類型為黏性末端和平末端兩種。(2)要想使另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割并與之相連接，則須要的限制性核酸內(nèi)切酶切割后的末端與EcoRⅠ切割后的末端一樣。(3)基因工程中運用的DNA連接酶有兩種類型即T4DNA連接酶、大腸桿菌DNA連接酶。(4)基因工程中常用載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒。15．(10分)提示信息在補充完善型試驗中的應用——轉(zhuǎn)基因技術的應用番茄(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AaBB與aaBb的番茄雜交，其后代的基因型有4種，aaBb基因型的植株自交產(chǎn)生的矮生黃果植株比例最高，自交后代的表現(xiàn)型及比例為矮生紅果∶矮生黃果＝3∶1。(2)在♀AA×♂aa雜交中，若A基因所在的同源染色體在減數(shù)第一次分裂時不分別，產(chǎn)生的雌配子染色體數(shù)目為13或11，這種狀況下雜交后代的株高表現(xiàn)型可能是正?；虬?。(3)假設兩種純合突變體X和Y都是由限制株高的A基因突變產(chǎn)生的，檢測突變基因轉(zhuǎn)錄mRNA，發(fā)覺X的其次個密碼子中其次個堿基由C變?yōu)閁，Y在其次個密碼子其次個堿基前多了一個U，與正常植株相比，Y突變體的株高變更可能更大，試從蛋白質(zhì)水平分析緣由：Y突變體的蛋白質(zhì)中氨基酸的變更比X突變體可能更多(或：X突變體的蛋白質(zhì)可能只有一個或沒有氨基酸發(fā)生變更，Y突變體的蛋白質(zhì)氨基酸序列可能從第一個氨基酸后都變更)。(4)轉(zhuǎn)基因技術可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A基因通過限制赤霉素的合成來限制番茄的株高，請完成如下試驗設計，以驗證假設是否成立。①試驗設計：(借助轉(zhuǎn)基因技術，但不要求轉(zhuǎn)基因的詳細步驟)a．分別測定正常與矮生植株的赤霉素含量和株高。b．通過轉(zhuǎn)基因技術，抑制正常植株A基因的表達，測定其赤霉素含量和株高。c．通過轉(zhuǎn)基因技術，使A基因在矮生植株中過量表達，測定其赤霉素含量和株高(答案中b和c次序不做要求)。②支持上述假設的預期結果：與比照比較，正常植株在A基因表達被抑制后，赤霉素含量降低，株高降低；與比照比較，A基因在矮生植株中過量表達后，該植株赤霉素含量增加，株高增加。③若假設成立，據(jù)此說明基因限制性狀的方式：基因通過限制酶的合成來限制代謝途徑，進而限制生物性狀。解析：解答本題的關鍵點是：(1)異樣減數(shù)分裂對配子染色體數(shù)目的影響：減數(shù)分裂過