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第六章第2节一、选择题1．下列哪一项不是基因工程所必需的(A)A．纤维素酶B．限制酶C．运载体D．DNA连接酶[解析]基因工程所需要的工具有运载体、限制酶和DNA连接酶。2．DNA连接酶的作用是(C)A．催化碱基互补配对B．催化双螺旋结构形成C．催化脱氧核糖和磷酸之间的连接D．催化碱基对的断裂[解析]DNA连接酶的作用是催化脱氧核糖和磷酸之间的连接。3．在畜牧养殖业上，科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛，超级绵羊等多种转基因动物。“转基因动物”是指(B)A．提供基因的动物B．基因组中增加外源基因的动物C．能产生白蛋白的动物D．能表达基因信息的动物[解析]提供基因的动物是一个正常的动物，而不是转基因工程的产物，而且也含有白蛋白基因，因此能产生白蛋白，在产生白蛋白过程中必然也就完成了该基因的信息表达，故A、C、D三个选项均是错误的。4．下列不属于利用基因工程技术制取的药物是(C)A．从大肠杆菌体内制取的白细胞介素B．在酵母菌体内获得的干扰素C．在青霉菌体内获取的青霉素D．在大肠杆菌体内获得的胰岛素[解析]基因工程实现了外源基因在受体细胞中的表达，如A、B、D三项所述，而C项的青霉菌合成青霉素是其自身基因表达的结果。5．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是(B)A．结构简单，操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少，简单D．性状稳定，变异少[解析]基因工程的最终目的是要用于生产，因此要有利于生产。只有繁殖速度快，生产的基因产品才会多。6．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是(A)①限制酶②DNA连接酶③解旋酶④还原酶A．①②B．③④C．①④D．②③[解析]目的基因与对应的运载体结合起来的过程是：先用限制酶分别处理目的基因和运载体，使之露出相同的黏性末端；将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处，再用DNA连接酶将处理好的目的基因和运载体的黏性末端接好，就完成了基因的重组。7．运用现代生物技术，将苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验是否成功，最方便的方法是检测棉花植株是否有(D)A．抗虫基因B．抗虫基因的产物C．标记基因D．抗虫性状[解析]苏云金杆菌的抗虫基因整合到棉花细胞中，是否在棉花细胞已表达，使棉花具有了抗虫的遗传特性。最简便最直接的方法是让棉铃虫去啃食棉花叶片，观察是否有抗虫性状。8．下列正确表示基因操作“四部曲”的是(C)A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与运载体结合→目的基因的表达和检测B．目的基因的表达和检测→提取目的基因→目的基因与运载体结合→目的基因导入受体细胞C．提取目的基因→目的基因与运载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测D．目的基因与运载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的表达和检测[解析]基因工程步骤的“四部曲”是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的表达和检测。9．某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制无法消化食物而亡。下列就该玉米对人类安全性的评论中，不符合生物学原理的是(B)A．不安全。这种玉米的果粒(种子)中也可能含有蛋白酶抑制剂，使人食用后因无法消化食物而患病B．不安全。该玉米的蛋白酶抑制剂基因可通过食物链富集并在人体细胞内表达，使人体无法消化食物而患病C．安全。因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对人体很可能无影响D．安全。人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不会影响人的消化[解析]基因是有遗传效应的DNA片段，属于大分子有机物，外源基因进入动物和人体的消化道后被消化成小分子物质，不能直接进入动物和人体细胞内，更谈不上通过食物链富集并在细胞内表达。10．采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是(C)①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中③将编码毒素蛋白的DNA序列与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养④将编码毒素蛋白的DNA序列与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A．①②B．②③C．③④D．①④[解析]基因工程中，在导入目的基因前，要将目的基因与运载体结合，即形成重组DNA分子后才能将目的基因导入受体细胞。目的基因导入受体细胞后，可随受体细胞的繁殖而复制。将毒素蛋白直接注射到棉受精卵中，棉受精卵没有获得目的基因，其发育形成的子代不会表现出抗虫性状。将编码毒素蛋白的DNA序列直接注射到棉受精卵中而没有将目的基因与运载体结合，这样目的基因很容易被酶分解掉，不会保留下来。11．(2018·兰州一中高二期末)对下列有关培育新品种的原理或技术的叙述，正确的是(C)A．培育无子西瓜是利用单倍体育种原理B．“抗虫棉”的获得是利用杂交育种的原理C．“太空椒”的获得利用了基因突变原理D．培育青霉素高产菌株是利用了基因工程技术[解析]三倍体无籽西瓜采用的是多倍体育种，A错误；“抗虫棉”是通过基因工程获得的，原理是基因重组，B错误；“太空椒”的获得采用的是诱变育种，原理是基因突变，C正确；培育青霉菌高产菌株利用的是诱变育种，D错误。12．下列关于如图所示DNA分子片段的说法，正确的是(A)A．限制酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位B．限制酶可作用于③部位，解旋酶作用于①部位C．作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位D．作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相反[解析]限制酶和DNA聚合酶都作用于①部位，解旋酶作用于③部位，A项正确，B项错误。作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位，C项错误。作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相同，都是—GAATTC—，D项错误。二、非选择题13．中国青年科学家陈大炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，可使烟草获得抗病毒能力，形成转基因产品，试分析回答：(1)人的基因之所以能嫁接到植物体内去，原因是__人与植物DNA分子结构组成相同__。(2)烟草具有抗病毒能力，这表明烟草体内产生了__抗病毒干扰素__，这个事实说明，人和植物共用一套__遗传密码__，蛋白质的合成方式__相同__。(3)该工程运用于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想的该工程的三个具体实例。__将抗病毒基因嫁接到水稻中，形成抗病毒水稻新品种；将人的血型基因移入猪体内，培育制造人血的猪；将干扰素基因移入细菌体内，培育出能产生干扰素的细菌。__(4)有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如水能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例。__支持此观点。用于改良作物的抗不良环境的基因引入杂草，就将难以控制杂草。__[解析]该题是以生物新成就为信息的迁移题，根据提供的信息结合课本知识，人的DNA分子结构组成与植物DNA分子结构组成是相同的，是实现基因片段转移拼接的结构基础。烟草具有了抗病毒能力，证明了人抗病毒干扰素基因“嫁接”在烟草DNA上获得成功并得以表达，产生了抗病毒干扰素(一种蛋白质)，这个事实说明了人和植物共用一套遗传密码，蛋白质合成方式相同。(3)(4)是半开放题目，是转基因技术在生活、生产上的运用，考查学生的创新能力和对新技术的评价能力。14．(2019·山东高三实验中学月考)酵母菌可用于生产食品和药品等。科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。其基本的操作过程如图所示(忽略各结构的大小比例)(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于__基因重组__。(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，常用的运载体是__质粒__。(3)要使运载体与LTP1基因连接，首先应使用__同一种限制酶__进行切割。切割完成后，利用__DNA连接酶__将运载体与LTP1基因连接。[解析](1)基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。(2)基因工程常用的运载体是质粒。(3)基因工程中的“剪刀”为限制酶，两个序列相同、能互补配对的末端可用DNA连接酶“缝合”。15．基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展运用。基因工程的基本操作流程如图所示，请据图回答问题：(1)完成图中A剪接过程需要__限制酶和DNA连接__酶的作用。(2)在上述过程中，遵循碱基互补配对原则的步骤有：__A、C__(用图中字母表示)。(3)不同种生物之间的基因能拼接成功，从分子结构角度分析是因为__不同生物的DNA分子都为双螺旋结构__。目的基因在不同的生物细胞中能正确表达，说明不同生物共用__一套遗传密码__。(4)研究发现，番茄体内有一种酶可以抑制害虫的消化功能，现科学家已成功地分离出这种基因并导入玉米的体细胞中，培育出了具有与番茄相似抗虫性状的玉米植株，玉米这种变异的来源属于__基因重组__(填“基因突变”“基因重组”或“染色体变异”)。[解析](1)将目的基因与运载体剪接为重组DNA导入受体细胞的过程中，需要限制酶切割目的基因与运载体，还需要通过DNA连接酶将目的基因与运载体切点处相邻的脱氧核苷酸缝合起来。(2)过程A剪接形成重组DNA时，用DNA连接酶连接目的基因和运载体需要遵循碱基互补配对原则。此外，过程C的扩增筛选包含了DNA的复制过程，也遵循碱基互补配对原则。(3)不同种生物的DNA间之所以能够进行拼接，从分子结构角度分析，是因为不同生物的DNA都具有双螺旋结构。目的基因能够在不同的生物体中得以表达，是因为在表达过程中生物体所用的遗传密码是相同的。(4)将外源的基因接入受体细胞DNA中，从而使受体的基因组成发生改变，这种变异属于基因重组。