2020高中生物 第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用课时精练课件 新人教版必修2

[基础对点]知识点一基因工程的原理1.科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状答案D答案解析基因工程就是通过对一种生物的某基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿在另一种生物中表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见基因工程的目的是要定向地改造生物的遗传性状。解析2．下列关于基因操作工具的叙述中，正确的是()A．限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列B．基因工程所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体C．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列D．目的基因就是指重组质粒答案C答案解析不同的限制酶能专一性识别不同的碱基序列，A错误；基因工程中的工具酶不包括运载体，B错误；目的基因和运载体质粒结合后才叫重组质粒，D错误。解析3．下列说法正确的是()A．基因工程中的运载体只有质粒B．基因工程能够定向地改造生物的性状C．基因工程导入了新的基因，其原理是基因突变D．一种限制酶可以识别多种核苷酸序列答案B答案解析基因工程中运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等，A错误；基因工程的原理是基因重组，C错误；一种限制酶可识别一种核苷酸序列，D错误；基因工程能定向改造生物的性状，B正确。解析4．有关下图所示DNA片段的说法不正确的是()A．甲、乙、丙的黏性末端是由两种限制酶催化产生的B．甲、乙之间可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能C．DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键，该反应过程中有水产生D．DNA聚合酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键答案A答案解析从题图看，切割甲的限制酶的识别序列是—GAATTC—，切割乙的限制酶的识别序列是—CAATTG—，切割丙的限制酶的识别序列是—CTTAAG—，所以应该是由三种限制酶催化产生的，A错误；甲、乙的黏性末端中的碱基能互补配对，而甲、丙的黏性末端中的碱基不能互补配对，所以甲、乙之间可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能，B正确；DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键，该反应过程中有水产生，C正确；DNA聚合酶能将单个的脱氧核苷酸加到脱氧核苷酸链末端，催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键，D正确。解析5．下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是()A．CTTAAG，切点在C和T之间B．CTTAAG，切点在T和A之间C．GAATTC，切点在G和A之间D．GAATTC，切点在C和T之间答案C答案解析据图分析，该限制酶能识别的碱基序列为GAATTC，其切点是在G和A之间，C正确。解析6．一旦禽流感病毒与人类病毒重组，从理论上讲，就有可能在人与人之间传播该疾病。此时，这种病毒就会成为人类病毒。这里所说的重组与下列哪项本质相同()A．基因工程B．太空育种C．单倍体育种D．多倍体育种解析不同类型的病毒重组实质是病毒间的基因转移和拼接，与基因工程本质是相同的，都是基因重组，只是基因工程是人为操作的，病毒之间的基因重组是自发的。解析答案A答案7．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是()供体剪刀针线运载体受体A质粒限制性核酸内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物大肠杆菌等B提供目的基因的生物DNA连接酶限制性核酸内切酶质粒大肠杆菌等C提供目的基因的生物限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒大肠杆菌等D大肠杆菌等DNA连接酶限制性核酸内切酶提供目的基因的生物质粒答案C答案解析供体是提供目的基因的生物，用限制酶进行“剪切”，用DNA连接酶进行“缝合”，最常用的运载体是质粒，大肠杆菌具有繁殖快等特点，可以作为受体。解析知识点二基因工程的应用及其安全性8.下列关于基因工程应用的概述错误的是()A．在医药卫生方面，运用基因工程获取白细胞介素和溶血栓剂B．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物C．该技术不能用于畜牧业生产D．利用某些转基因生物可以合成干扰素，将合成的干扰素注入人体可增强相应细胞的免疫力答案C答案解析基因工程技术在医药卫生方面的应用主要是获取白细胞介素和胰岛素、溶血栓剂等，也可得到干扰素，干扰素进入人体可增强相应细胞的免疫力，A、D正确；在农业上主要是培养高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物，B正确；在畜牧业上的应用主要是能产生人们所需要的各种优良品质动物，如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛等品质的动物，C错误。解析9．下列有关基因工程技术的应用中，对人类不利的是()A．生产抗除草剂的大豆、油菜等B．创造“超级细菌”分解石油、DDTC．运用基因工程技术生产药物和疫苗D．重组DNA诱发受体细胞发生基因突变答案D答案10．美国科学家在研究生长在墨西哥某地的野生玉米后发现，这种玉米含有包括苏云金芽孢杆菌(一种产生抗虫毒蛋白的细菌)基因在内的转基因作物的基因，由此可见：①转基因作物的基因可传播到野生植物中②转基因作物可对天然植物的基因多样性构成威胁③为防止基因污染，应当禁止转基因作物的研究④自然杂交过程实质是一个长期的转基因过程，两者没有任何区别其中正确的说法是()A．①②③④B．③C．①②D．①答案C答案解析转基因植物的基因能通过花粉传播到野生植物中，这样会对植物遗传多样性构成威胁，①②正确；应当采取措施防止基因污染，如将目的基因导入细胞质基因中，而不是禁止转基因作物的研究，③错误；自然杂交是通过授粉的方式实现转基因过程的，与转基因技术中通过重组质粒实现转基因有一定区别，④错误。解析[能力提升]11．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是()A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性B．运载体的化学本质与载体蛋白相同C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链答案C答案解析一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，具备专一性，A错误；常用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等，其本质与载体蛋白不同，B错误；限制酶能切割DNA，不能切割烟草花叶病毒的核酸RNA，C正确；DNA连接酶可催化两个DNA片段连接，不能催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链，D错误。解析12．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②答案C答案解析①是切割DNA分子形成两个黏性末端的过程，需限制性核酸内切酶；②是将两个黏性末端的DNA片段连接起来的过程，需DNA连接酶；③是DNA分子解旋的过程，需解旋酶；④是DNA复制的过程，需DNA聚合酶。解析13．棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学工作者发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫死亡，而这种毒蛋白对人畜无害。通过基因工程方法，我国已将毒蛋白基因转入棉花植株并成功表达。由于棉铃虫吃了这种转基因棉花的植株后就会死亡，所以该棉花新品种在1998年推广后，已取得了很好的经济效益。请根据上述材料回答下列问题：(1)毒蛋白对人畜无害，但能使棉铃虫死亡，从蛋白质特性来看，是因为蛋白质具有________。(2)利用苏云金芽孢杆菌防治棉铃虫属于生物防治，它突出的优点是____________________。(3)转基因棉花的抗虫变异来源属于可遗传变异类型中的________________________。(4)从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是________，其特点是_____________________。(5)进行基因工程操作一般要经过的四个步骤是______________、_________________、___________________、__________________________。(6)“毒蛋白基因转入棉花植株内并成功表达”的含义是________________，该表达过程可表示为______________________。答案(1)特异性(2)不用农药或减少农药用量，减少环境的污染(3)基因重组(4)限制酶一种限制酶只能识别某种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子(5)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检测与鉴定(6)棉花植株产生了苏云金芽孢杆菌的毒蛋白毒蛋白基因――→转录mRNA――→翻译毒蛋白答案14．干扰素是一种糖蛋白，过去从人的血液中的白细胞中提取，产量很低。我国的科研人员侯云院士等一批人，成功运用基因工程技术提高了其产量，如图为其原理过程图。请据图回答下面的问题：(1)图中①过程叫做____________。(2)图中③物质的化学本质是____________________。(3)切割②和③过程所需的酶一般是相同的，其原因是______________。(4)该过程中，供体细胞是____________，受体细胞是____________(填字母)，重组DNA分子是________(填序号)。(5)人的干扰素基因能在大肠杆菌内表达，其根本原因是_____________。答案(1)提取目的基因(2)环状DNA分子(或DNA分子)(3)为了产生相同的黏性末端(4)人的体细胞b④(5)它们共用一套密码子答案解析图中①为目的基因的提取过程；图中③为从大肠杆菌中提取的质粒；④表示重组DNA分子；切割②和③过程所需的酶叫限制酶，所用的酶相同，产生的黏性末端也相同，便于构建重组DNA分子。在该过程中，供体细胞是人的体细胞，受体细胞是细菌b。人的基因能在大肠杆菌中表达是由于它们共用一套密码子。解析15．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质，如图表示这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请据图回答下列问题：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_________，人体蛋白质基因“插入”后连接在羊染色体中需要的酶是____________。(2)人体蛋白质基因之所以能连接到羊的染色体DNA中，原因是_____________________。人体蛋白质基因导入羊细胞时最常用的工具是________________。(3)此过程中目的基因的检测与表达中的表达是指_____________________。(4)你认为此类羊产的奶安全可靠吗？理由是什么？_________________________________。答案(1)限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)两者具有相同的物质基础和结构基础质粒(3)人体蛋白质基因在羊体细胞内控制合成人体蛋白质(4)安全。因为目的基因导入受体细胞后没有改变，控制合成的人体蛋白质成分没有改变(或不安全。因为目的基因导入受体细胞后，可能由于羊细胞中某些成分的影响，合成的蛋白质成分会发生一定的改变)答案解析(1)剪切获取目的基因的酶是限制性核酸内切酶，将不同的DNA片段连接起来的酶是DNA连接酶。(2)不同生物的DNA化学组成和结构相同，即都具有相同的物质基础和结构基础。将目的基因导入受体细胞最常用的运载体是质粒。(3)基因的表达是指基因通过转录和翻译过程合成相应的蛋白质。(4)为开放性问题，理由与观点相对应即可。解析