第2節(jié)基因工程及其應用5分鐘訓練(預習類訓練,可用于課前)1.某地域部分玉米植株比通常玉米植株早熟、生長整齊而健壯,果穗大、子粒多,所以這些植株可能是（）A.單倍體B.三倍體C.四倍體D.雜交種解析:在玉米育種中,我們發(fā)覺雜交物種含有很多純合個體所不含有優(yōu)勢,如生長整齊健壯,果穗大、子粒多等等,所以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上玉米種都是雜交種,農(nóng)民每年都要購置新玉米種子,絕對不能使用以前玉米田里玉米子粒當種子,因為那些種子出現(xiàn)了性狀分離,會有一定量純合個體,失去雜交優(yōu)勢,造成大量減產(chǎn)。答案:D2.填寫下表:答案:（1）兩個或多個品種間雜交、選擇、培育,得到新品種（2）育種周期長;雜交后代會出現(xiàn)分離現(xiàn)象;不能得到新基因（3）基因重組（4）利用物理、化學原因誘發(fā)基因突變（5）提升突變率,在較短時間內(nèi)取得更多優(yōu)良變異類型（6）突變不定向性使選育工作量大,含有盲目性（7）基因突變10分鐘訓練(強化類訓練,可用于課中)1.上海醫(yī)學遺傳研究所成功培育出第一頭攜帶白蛋白轉(zhuǎn)基因牛,她們還研究出一個可大大提升基因表示水平新方法,使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中藥品蛋白含量提升30多倍?！稗D(zhuǎn)基因動物”是指（）A.提供基因動物 B.基因組中增加外源基因動物C.能產(chǎn)生白蛋白動物 D.能表示基因信息動物解析:提供基因動物是一個正常動物,而不是轉(zhuǎn)基因工程產(chǎn)物,也含有白蛋白基因,所以能產(chǎn)生白蛋白,在產(chǎn)生白蛋白過程中肯定能夠完成該基因信息表示,所以A、C、D三個選項均是錯誤。轉(zhuǎn)基因動物指就是在其基因組中含有外源基因動物。答案:B2.要使目基因與對應載體重組,所需兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶A.①② B.③④C.①④ D.②③解析:目基因與對應運載體結合起來過程是:先用限制酶分別處理目基因和運載體,使之露出相同黏性末端;將切下目基因片段插入到質(zhì)粒切口處,再用DNA連接酶將處理好目基因和運載體黏性末端連接好,就完成了基因重組。答案:A3.下列不屬于利用基因工程技術制取藥品是（）A.在大腸桿菌體內(nèi)取得白細胞介素 B.在酵母菌體內(nèi)取得干擾素C.在青霉菌體內(nèi)取得青霉素 D.在大腸桿菌體內(nèi)取得胰島素解析:A、B、D選項中藥品都是經(jīng)過基因工程實現(xiàn)了外源基因在異體表示而取得,C項中青霉菌合成青霉素是本身基因表示結果。答案:C4.DNA整合到細胞染色體中過程,屬于（）A.基因突變 B.基因重組 C.基因交換 D.染色體變異解析:DNA整合到細胞染色體中過程就是利用基因工程技術完成,該DNA與細胞內(nèi)染色體上DNA發(fā)生了重新組合現(xiàn)象,屬于廣義基因重組。答案:B5.基因工程是在DNA水平上進行設計施工。在基因操作基礎步驟中,不進行堿基互補步驟是…（）A.目基因與運載體結合 B.將目基因?qū)胧荏w細胞C.目基因檢測 D.目基因表示解析:在基因操作4個基礎步驟中,形成重組DNA分子以及目基因檢測和表示過程,均存在堿基互補配對,只有目基因?qū)胧荏w細胞不需要堿基互補配對。答案:B6.下列相關質(zhì)粒敘述,正確是（）A.質(zhì)粒是廣泛存在于細菌細胞內(nèi)一個顆粒狀細胞器B.質(zhì)粒是僅存于細菌細胞中能自我復制小型環(huán)狀DNA分子C.質(zhì)粒在侵入宿主細胞后能夠自主復制D.質(zhì)粒復制過程一定是在宿主細胞外獨立地進行解析:質(zhì)粒存在于很多細菌以及酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制很小環(huán)狀DNA分子,能夠在宿主細胞中自主復制并得以表示。答案:C7.為了培育節(jié)水高產(chǎn)品種,科學家將大麥中與抗旱節(jié)水相關基因?qū)胄←?得到轉(zhuǎn)基因小麥,其水分利用率提升了20%。這項技術遺傳學原理是（）A.基因突變 B.基因重組C.基因復制 D.基因分離解析:本題考查學生對生物變異原理了解。應用重組DNA技術,大家能夠把某個目基因,經(jīng)過載體送入生物細胞中,而且使新基因在細胞中正確表示,從而達成定向改變生物性狀目。這項技術遺傳學原理是基因重組。除了轉(zhuǎn)基因技術外,利用雜交育種或誘變育種手段也能培育新品種。答案:B8.下圖縱軸表示青霉菌菌株數(shù),橫軸表示青霉菌產(chǎn)生青霉素產(chǎn)量,曲線a表示使用誘變劑前菌株數(shù)與產(chǎn)量之間改變,曲線b、c、d表示使用不一樣劑量誘變劑后菌株數(shù)與產(chǎn)量之間改變。請依據(jù)圖完成下列問題:（1）曲線b和a相比,說明了__________________________________________________。（2）b、c、d3條曲線比較,說明了_______________________。（3）比較b、c、d3條曲線改變,最符合大家要求菌株是__________,從中我們可得到什么啟示？解析:（1）分析曲線對于a與b菌株數(shù)最高值,能夠看出誘變后少許菌株就能夠產(chǎn)生等量青霉素,所以說基因突變提升了青霉素產(chǎn)量。（2）b、c、d相比較能夠看出,用不一樣劑量誘變劑能夠使青霉菌向不一樣方向突變,從而使產(chǎn)量出現(xiàn)很大差異,這就表現(xiàn)了基因突變不定向性。（3）符合大家要求菌株是d,因為在一樣多菌株情況下,d產(chǎn)量是最多。答案:（1）誘變劑能夠引發(fā)青霉菌發(fā)生基因突變,使青霉素產(chǎn)量提升（2）基因突變含有不定向性（3）d曲線對應青霉素株大家能夠經(jīng)過反復誘變,不停地從誘變產(chǎn)生突變中篩選出高產(chǎn)菌株,從而提升青霉素產(chǎn)量。30分鐘訓練(鞏固類訓練,可用于課后)1.在遺傳工程技術中,限制性內(nèi)切酶關鍵用于（）A.目基因提取和導入B.目基因?qū)牒蜋z測C.目基因與運載體結合和導入D.目基因提取和與運載體結合解析:基因“剪刀”——限制性內(nèi)切酶作用特點是:一個限制酶只能識別一個特定核苷酸序列,而且能在特定切點上切割DNA分子。酶切結果是產(chǎn)生黏性末端。在目基因與運載體結合時,若以質(zhì)粒作為運載體,首先要用一定限制酶切割質(zhì)粒,使質(zhì)粒出現(xiàn)一個切口,露出黏性末端。然后用同一個限制酶切斷目基因,使其產(chǎn)生相同黏性末端。將切下目基因片段插入到質(zhì)粒切口處,再加入適量DNA連接酶,把兩個斷口處磷酸二酯鍵連接起來,這么就形成了一個重組DNA分子?？梢?在提取目基因和目基因與運載體結合時,均需要限制性內(nèi)切酶。而將目基因?qū)胧荏w細胞,關鍵是借鑒細菌或病毒侵染細胞路徑,或者是顯微注射。答案:D2.下列高科技結果中,依據(jù)基因重組原理進行是（）①中國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻②中國科學家將蘇云金一些基因移植到棉花體內(nèi),培育出抗蟲棉③中國科學家經(jīng)過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒④中國科學家經(jīng)過體細胞克隆技術培育出克隆牛A.① B.①②C.①②③ D.②③④解析:在減數(shù)分裂中,同源染色體兩條非姐妹染色單體交換和非同源染色體間自由組合都能夠發(fā)生基因重組。在題目給出選項中:①中國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻,其原理是基因重組;②中國科學家將蘇云金一些基因移植到棉花體內(nèi),培育出抗蟲棉,其原理是基因重組;③中國科學家經(jīng)過返回式衛(wèi)星搭載種子培育出太空椒,其原理是基因突變;④中國科學家經(jīng)過體細胞克隆技術培育出克隆牛,屬于無性生殖,不產(chǎn)生基因間重新組合。答案:B3.人類基因組計劃中被檢測脫氧核苷酸所含有堿基是（）A.腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶B.腺嘌呤、鳥嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶C.腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶D.腺嘌呤、尿嘧啶、胞嘧啶、胸腺嘧啶解析:考查對脫氧核苷酸組成掌握,由題意得,人類基因組計劃中測定是人24條染色體脫氧核苷酸序列,即DNA,DNA中無尿嘧啶。掌握DNA和RNA不一樣點和相同點是處理遺傳學問題基礎,對此大家應該切記。答案:A4.假如科學家經(jīng)過轉(zhuǎn)基因工程,成功地把一位女性血友病患者造血細胞進行改造,使其凝血功效恢復正常。那么,她以后所生兒子中（）A.全部正常B.二分之一正常C.全部有病D.不能確定解析:利用基因診療方法能夠使很多患者康復,不過基因診療并沒有改變?nèi)嘶蛐?更不會改變?nèi)松臣毎?而血友病是伴X隱性遺傳病,女性患者基因型為XbXb,所以她所生兒子都繼承了她Xb基因,基因型為XbY,是患者。答案:C5.相關基因工程敘述正確是（）A.基因工程常以抗菌素抗性基因為目基因B.細菌質(zhì)粒是基因工程常見運載體C.通常見一個限制性內(nèi)切酶處理含目基因DNA,用另一個限制性內(nèi)切酶處理運載體DNAD.為育成抗除草劑作物新品種,導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體細胞解析:基因工程操作通常要經(jīng)歷四個步驟:提取目基因、目基因與運載體結合、將目基因?qū)胧荏w細胞、目基因表示和檢測。在基因工程中,目基因是指能夠翻譯成人類所需目產(chǎn)物基因?；蚬こ讨谐Ｒ娺\載體是質(zhì)粒,存在于很多細菌與酵母菌等生物中。目基因與運載體結合需要限制性核酸內(nèi)切酶來切出相同黏性末端,而且只有黏性末端能夠進行堿基互補配對時才能連接在一起,所以在提取目基因和切割質(zhì)粒DNA時要用同一個限制性核酸內(nèi)切酶。目基因?qū)胧荏w細胞能夠用顯微注射法和噬菌體或者細菌侵染細胞等方法把目基因?qū)胧荏w細胞。要檢測目基因是否導入受體細胞,就要用到標志基因,標志基因通常是抗菌素抗性基因。在培育轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物時,我們能夠用受精卵作為受體細胞,不過受精卵數(shù)量有限不易取得,所以通常情況下我們就用植物體細胞,然后再用植物組織培養(yǎng)方法來取得受體細胞,培育新品種。答案:B6.用基因工程方法培育抗蟲棉,下列導入目基因做法正確是()①將毒素蛋白注射到棉受精卵中②將編碼毒素蛋白DNA序列注射到棉受精卵中③將編碼毒素蛋白DNA序列,與質(zhì)粒重組,導入細菌,用該細菌感染棉體細胞,再進行組織培養(yǎng)④將編碼毒素蛋白DNA序列,與細菌質(zhì)粒重組,注射到棉子房并使之進入受精卵A.①② B.②③ C.③④ D.①④解析:該題考查是對基因工程步驟記憶。答案:C7.下列黏性末端屬于同一個限制酶切割而成是（）A.①② B.①③C.①④ D.②③解析:由同一個限制酶切割,就會形成兩個黏性末端,這兩個黏性末端能夠發(fā)生堿基互補配對,這也是限制酶一個特點。答案:B8.1976年人類首次取得轉(zhuǎn)基因生物,立即人生長抑制素因子基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,并取得表示。這里“表示”是指該基因在大腸桿菌內(nèi)（）A.能進行DNA復制 B.能進行轉(zhuǎn)錄和翻譯C.能合成生長抑制素因子 D.能合成人生長激素解析:表示就是指在基因控制下合成相關基因產(chǎn)物——生長抑制因子。答案:C9.實施基因工程第一步一個方法是把所需基因從供體細胞內(nèi)分離出來,這要利用限制性內(nèi)切酶。從大腸桿菌中提取一個限制性內(nèi)切酶EcoRI,能識別DNA分子中GAATTC序列,切點在G與A之間。這是應用了酶（）A.高效性 B.專一性C.多樣性 D.催化活性受外界條件影響答案:B10.下列相關限制酶說法不正確是（）A.限制酶廣泛存在于多種生物中,微生物中極少分布B.一個限制酶只能識別一個特定核苷酸序列C.不一樣限制酶切割DNA切點不一樣D.限制酶作用是用來提取目基因答案:A11.科學家用納米技術制造出一個“生物導彈”,能夠攜帶DNA分子。把它注射入組織中,能夠經(jīng)過細胞內(nèi)吞作用方法進入細胞內(nèi),DNA被釋放出來,進入到細胞核內(nèi),最終整合到細胞染色體中,成為細胞基因組一部分,DNA整合到細胞染色體中過程,屬于（）A.基因突變 B.細胞融合C.基因交換 D.染色體變異解析:導入是DNA分子而不是單個基因,會造成細胞染色體結構發(fā)生改變,屬于染色體變異。答案:D12.利用現(xiàn)代生物技術,將蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因整合到棉花細胞中,為檢測試驗是否成功,最方便方法是檢測棉花植株是否有（）A.抗蟲基因 B.抗蟲基因產(chǎn)物C.新細胞核 D.對應性狀解析:基因工程中目基因?qū)胧欠癯晒z測,關鍵是檢測受體細胞是否出現(xiàn)了預期目基因產(chǎn)物,在這里最簡便措施就是看看是否出現(xiàn)殺蟲性狀。答案:D13.1978年,美國科學家利用工程技術,將人類胰島素基因拼接到大腸桿菌DNA分子中,然后經(jīng)過大腸桿菌繁殖,生產(chǎn)出了人類胰島素。請完成下列問題:(1)上述人類胰島素合成是在________________處進行,其決定氨基酸排列次序mRNA模板是由_________基因轉(zhuǎn)錄而成。(2)合成該胰島素含51個氨基酸,由2條多肽鏈組成,那么決定它合成基因中最少應含有堿基_________個。(3)同種生物之間基因移植成功,說明了生物共用是一套_________。(4)某個DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某個基因,實際并不影響遺傳信息表示功效。這說明___________________________。答案:(1)大腸桿菌核糖體人類胰島素（2）306（3）遺傳密碼（4）基因是有遺傳效應DNA片段14.(江蘇高考)基因工程又叫基因拼接技術。（1）在該技術中,用人工合成方法取得目基因路徑之一是:以目基因轉(zhuǎn)錄________為模板