随堂巩固训练
及时演练 提升技能
一、选择题
1．在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么( )
A．F1，基因出现重组 B．F1，性状开始分离
C．F2，性状开始分离 D．F2，基因开始分离
解析 F1代呈现显性性状，F2代出现性状分离才出现所要选择的性状个体。
答案 C
2．航天技术的发展为我国的生物育种创造了更多更好的机会，下列有关航天育种的说法不正确的是( )
A．航天育种可缩短育种周期
B．种子在宇宙辐射、微重力及弱地磁场等因素的诱导下发生基因突变
C．航天育种技术是快速培育农作物优良新品种的重要途径之一
D．“太空种子”都能培育出高产、优质、高效的新品种
解析 本题以航天育种为载体，综合考查了诱变育种的特点。航天育种实际上是一种人工(物理)诱变育种，其诱变因素是微重力、高强度的宇宙射线等，其显著优点是可提高突变率，从而缩短育种年限。由于基因突变的不定向性和低频性，“太空种子”能培育出高产、优质、高效新品种的仅仅是少数，多数变异是不利的，绝大多数种子是不发生突变的。
答案 D
3．诱变育种与杂交育种的不同之处是( )
①能大幅度改良某些性状 ②能形成新基因 ③能形成新基因型 ④环境条件的改变
A．①② B．①③
C．②③ D．②④
答案 A
二、非选择题
4．如图所示为农业上关于两对相对性状的两种不同育种方法的过程。据图回答：
(1)图中?所示的育种方法是________育种，其显著的优点是______________________，该育种方法中基因重组发生在____________________过程中。
(2)从F1到F4连续多代自交的目的是提高________的含量；从F2开始逐步进行人工选择是为了淘汰__________________________。
为什么这种选择必须从F2开始而不能从F1开始？
______________________________________________________。
(3)图示的两种育种方法都从亲本杂交开始，这样做的目的是什么？_________________________________________________。
答案 (1)单倍体 明显缩短育种年限 F1减数分裂形成花粉粒
(2)纯合子 表现型不符合育种目标的个体
因为从F2开始才出现性状分离，F1不出现性状分离
(3)把位于不同亲本上的不同优良性状集中到同一个体
随堂巩固训练
及时演练 提升技能
一、选择题
1．对下列有关实例形成原理的解释，正确的是( )
A. 培育无籽西瓜是利用单倍体育种的原理
B. 无籽番茄的获得是利用了多倍体育种的原理
C. 培养青霉素高产菌株过程中利用了基因突变的原理
D. “多利羊”的诞生是利用了诱变育种的原理
解析 培育无籽西瓜利用的多倍体育种的原理，A项错误；无籽番茄的获得是利用了一定浓度的生长素促进果实发育的作用，B项错误；通过诱变育种获得了青霉素高产菌株，利用的原理是基因突变，C项正确；“多利羊”的诞生是利用了动物细胞核具有发育的全能性的原理，D项错误。
答案 C
2．研究人员想将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素，已知质粒中存在两个抗性基因，A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗生素首先应该( )
A．仅有链霉素
B．仅有抗氨苄青霉素
C．同时含链霉素和氨苄青霉素
D．无链霉素和氨苄青霉素
解析 对“工程菌”的筛选应该根据“工程菌”中导入的运载体的标记基因所表达的性状，而此题的标记基因就是抗链霉素基因和抗氨苄青霉素基因。
答案 C
3．基因工程产物可能存在着一些安全性问题，下列关于基因工程产物的说法不正确的是( )
A．三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交，进而导致自然种群被淘汰
B．运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利于抗性进化的产物
C．目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物，可能会对人体产生毒害
D．目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡
解析 三倍体转基因鲤鱼不能产生正常的配子，因此是不育的。
答案 A
二、非选择题
4．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杆菌能分泌一种毒蛋白使棉铃虫致死，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造成死亡，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，但能使棉铃虫致死，从蛋白质特性来看，蛋白质具有________。
(2)利用苏云金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_____。
答案 (1)特异性 (2)不用农药或少用农药，减少对环境的污染 (3)基因重组 (4)限制酶 一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 (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 目的基因的检测与表达 (6)棉花植株产生了苏云金杆菌的毒蛋白
双基限时练(十六) 杂交育种与诱变育种
一、选择题(每题4分，共60分)
1．利用航天搭载的种子已培育出水稻、小麦、青椒、番茄等植物的新品种。其中航育1号水稻新品种平均株高降低14厘米，生长期缩短13天，增产5%至10%，取得良好的经济效益。这是( )
A．基因突变的结果
B．染色体数目改变的结果
C．基因重组的结果
D．染色体结构改变的结果
解析 太空中由于存在宇宙射线、超真空、微重力等与地面截然不同的环境，会使种子产生生物学效应。一般认为航空育种作用机理与常规辐射相似：太空中存在各种高能粒子，高能粒子击中后，引起生物遗传物质DNA的断裂、损伤。若损伤不能及时修复，便会导致生物产生可遗传的变异，这些可遗传性的变异大多为基因突变。
答案 A
2．太空育种是指利用太空综合因素加强辐射、微重力等，诱导由宇宙飞船携带的种子发生变异，然后进行培育的一种育种方法。下列说法正确的是( )
A．太空育种产生的突变总是有益的
B．太空育种产生的新性状是定向的
C．太空育种培育的植物是地球上原本不存在的
D．太空育种与其他诱变方法在本质上是一样的
解析 基因突变是不定向的，并不都是有益的，太空育种培育的植物是地球上原本存在的，只不过个别基因突变导致个别性状改变而已。太空育种与其他诱变方法在本质上一样，都是使生物发生基因突变。
答案 D
3．家兔的黑色对白色为显性，短毛对长毛为显性。这两对基因分别位于一对同源染色体上。下列关于利用黑色短毛纯种兔和白色长毛纯种兔培育出黑色长毛纯种兔的做法中，错误的是( )
A．黑色短毛纯种兔×白色长毛纯种兔，得F1
B．选取健壮的F1个体自交，得F2
C．从F2中选取健壮的黑色长毛兔与白色长毛兔测交
D．根据测交结果，选取F2中稳定遗传的黑色长毛雌、雄兔
解析 考查动物杂交育种的方法。家兔属于雌雄异体生物，不能进行自交。
答案 B
4．在育种上既要得到更多的变异，又要使后代的变异性状较快地稳定，最好采用( )
A．单倍体育种 B．多倍体育种
C．杂交育种 D．诱变育种
解析 由题意很容易就可排除B与C两选项。而单倍体育种只能缩短育种年限，迅速获得纯系植株，但不可能得到更多的变异。诱变育种是利用物理的(辐射诱变或激光诱变)或化学的(如秋水仙素)因素来处理植物，使它发生基因突变，创造变异类型，从中选择培育出优良品种，所以诱变育种可提高变异的频率，使后代的变异性状较快地稳定。
答案 D
5．20世纪50年代以前，水稻都是高秆的，由于高秆容易倒伏，不利于密植而影响产量。为了尽快培育出矮秆水稻新品种，以利于合理密植提高产量，最好选择下列哪种育种方法( )
A．杂交育种 B．诱变育种
C．单倍体育种 D．多倍体育种
解析 由题意可知要尽快培育出矮秆水稻新品种这一以前没有的性状，只能是诱变育种，其原理为基因突变。
答案 B
6．小麦抗锈病对易染锈病为显性，现有甲乙两种抗锈病的小麦，其中一种为纯合子，需要鉴别和保留纯合的抗锈病小麦，应选用下列哪项最简便易行( )
A．甲×乙
B．甲×乙得F1再自交
C．甲、乙分别和隐性类型测交
D．分别自交
解析 在农作物育种中，要鉴定一个个体是纯种还是杂种，可以用测交，也可以用自交。鉴定F1的基因型用测交，即让被测者与隐性纯合子杂交以测其是否为纯合子，然而，在这里我们是不能用测交的，因为我们既要鉴定这两种小麦的基因型，又要保留纯合的抗病小麦品种，测交会使纯合的小麦杂合，违背题意。自交就避免了这个缺陷，而且操作更加简单，杂合小麦自交会出现性状分离，而纯合的不会。
答案 D
7．下列与变异有关的叙述，正确的是( )
A．三倍体西瓜不能形成正常的配子，是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成
B．子代的性状分离是基因突变的结果
C．用二倍体植物的花药离体培养，能得到叶片和果实较小的单倍体植物
D．诱变育种和杂交育种均可形成新的基因型
解析 诱变育种能产生新的基因，从而产生新的基因型；而杂交育种中经过基因重组也能形成新的基因型，但不能形成新的基因。单倍体植物高度不育，不能得到果实。
答案 D
8．用纯种的高秆(D)抗锈病(T)小麦与矮秆(d)易染锈病(t)小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下，下列有关此育种方法的叙述中，正确的是( )
高秆抗锈病×矮秆易染锈病F1雄配子幼苗选出符合生产要求的品种
A．过程①的作用原理为染色体变异
B．过程③必须经过受精作用
C．过程④必须使用生长素处理幼苗
D．此育种方法可选出符合生产要求的品种占1/4
解析 图示为单倍体育种，过程①原理为基因重组；③是将花药培养为幼苗，属于植物组织培养；④过程应该用一定浓度的秋水仙素处理幼苗。
答案 D
9．单倍体育种是植物育种手段之一。以下有关叙述正确的是( )
A．普通小麦的配子培养产生的植株是单倍体植株
B．单倍体是具有一个染色体组的植物体
C．可以利用花药培养的方法直接生产有活力、能正常结实的纯合体
D．单倍体育种的方法可用来培育新的物种
解析 由配子培养成的个体，无论含有多少个染色体组，均属于单倍体，所以单倍体不一定只含有一个染色体组。由于单倍体通常是含有奇数染色体组，所以是高度不育的。单倍体育种手段培养成的个体与原有物种之间不会产生生殖隔离，不是新物种。
答案 A
10．假如水稻高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性，两对性状独立遗传，用一个纯合易感病的矮秆品种(抗倒伏)与一纯合抗病高秆品种(易倒伏)杂交得到F1，F1自交得到F2。下列说法不正确的是( )
A．该育种方法的原理是基因重组
B．以秋水仙素处理F1只能得到1种表现型的后代
C．利用F1的花药进行离体培养可以提前获得既抗病又抗倒伏的纯合子
D．F2中既抗病又抗倒伏类型的基因型为ddRR和ddRr，所占比例分别为1/16、1/8
解析 利用单倍体育种方法：F1的花药进行离体培养得到的单倍体幼苗进行秋水仙素处理，可以提前获得既抗病又抗倒伏类型。
答案 C
11．科学家将豌豆染色体片段导入玉米细胞，培育出具有豌豆优良性状而染色体数目不变的玉米新品种。下列有关叙述正确的是( )
A．新品种玉米的培育原理是染色体结构变异
B．新品种玉米表现出的豌豆性状一定是单基因控制的性状
C．新品种玉米自交后代仍然都具有豌豆优良性状
D．新品种玉米能表现出玉米和豌豆的所有性状
解析 由题意可知，玉米的某染色体上加入了豌豆的染色体片段，发生了染色体结构的变异。导入的染色体片段上有多个基因，所以新品种玉米表现出的豌豆性状是多基因控制的性状，且该玉米自交后可能会发生性状分离，不一定具有豌豆优良性状，该玉米不能表现所有性状。
答案 A
12．下列有关基因突变、基因重组和染色体变异的叙述，不正确的是( )
A．三倍体无子西瓜的培育过程利用了染色体变异的原理
B．基因突变、基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向
C．基因重组可以产生新的基因型
D．基因突变不一定都会引起生物性状的改变
解析 基因突变、基因重组、染色体变异是可遗传的变异，变异是不定向的，自然选择决定生物进化的方向。
答案 B
13．下列有关育种的说法，正确的是( )
A．杂交育种所依据的主要遗传学原理是染色体变异
B．利用单倍体育种可以培育无子西瓜
C．诱变育种可以把两个或多个品种的优良性状集中到一起
D．人工诱导多倍体，目前最有效的方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
解析 杂交育种依据的主要遗传学原理是基因重组，故A错；利用多倍体育种可以培育无子西瓜，故B错；诱变育种可以大幅度改良生物的性状，而把两个或多个品种的优良性状集中到一起是通过杂交育种实现的，故C错。
答案 D
14．育种专家在稻田中发现一株十分罕见的“一秆双穗”植株，经鉴定该变异性状是由基因突变引起的。下列叙述正确的是( )
A．这种现象是由显性基因突变成隐性基因引起的
B．该变异株自交可产生这种变异性状的纯合个体
C．观察细胞有丝分裂中期染色体形态可判断基因突变发生的位置
D．将该株水稻的花粉离体培养后即可获得稳定遗传的高产品系
解析 因突变性状在当代显现，若该突变为隐性基因变为显性基因引起的，突变株为杂合子，故该变异植株自交可产生有“一秆双穗”这种变异性状的纯合子；因显微镜下不能观察到基因，故观察有丝分裂中期细胞染色体，无法判断发生基因突变的位置；将该株水稻的花粉离体培养后还需诱导染色体加倍，再筛选获得稳定遗传的高产品系。
答案 B
15．除草剂敏感型的大豆经辐射获得抗性突变体，且敏感基因与抗性基因是1对等位基因。下列叙述正确的是( )
A．突变体若为1条染色体的片段缺失所致，则该抗性基因一定为隐性基因
B．突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则再经诱变可恢复为敏感型
C．突变体若为基因突变所致，则再经诱变不可能恢复为敏感型
D．抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则该抗性基因一定不能编码肽链
解析 本题考查变异的相关内容，意在考查考生对基础知识的理解和应用能力，难度稍大。假设敏感和抗性由基因A、a控制，若突变体为1条染色体的片段缺失所致，则原敏感型大豆基因型为Aa，缺失了A基因所在染色体片段导致抗性突变体出现，则抗性基因一定是隐性基因，故A对；突变体若为1对同源染色体相同位置的片段缺失所致，则该个体没有控制这对性状的基因，再经诱变也不可能恢复为敏感型，故B错；基因突变是可逆的，再经诱变可能恢复为敏感型，故C错；抗性基因若为敏感基因中的单个碱基对替换所致，则此情况属于基因突变，抗性基因可能编码肽链，也可能不编码肽链，故D错。
答案 A
二、简答题(共40分)
16．(16分)以下各项是产生新个体的几种方法。图中涉及小麦的两对相对性状均独立遗传。请据图回答问题：
A．高秆白粒小麦×矮秆红粒小麦→F1→F2稳定遗传的矮秆白粒小麦
B．高秆抗锈病小麦×矮秆易染锈病小麦→F1→花粉a稳定遗传的矮秆抗锈病小麦
C．普通小麦×黑麦―→F1―→小黑麦
D.
DNA DNA RNA 氨基酸
⑥⑦
谷氨酸：GAA 亮氨酸：CUU 丙氨酸：GCA 精氨酸：CGU
E.
(1)在A组的①处育种工作者应采用的方法是_____________。
(2)B组a代表的个体叫做________。B组的育种方法与A组的育种方法比较，最大优点是______________________________。经过③处理后的个体基因型按理论计算共有________种。
(3)若⑤是转录的模板链，则⑦代表的氨基酸是___________。
(4)E组中丙个体的性状多数与________相似。
(5)D组的辐射引起组成生物基因的脱氧核苷酸的____________发生了改变，从而改变了________________________。
解析 由题意知：(1)A表示杂交育种，其中①表示自交方法。(2)B表示单倍体育种，②表示花粉离体培养成a单倍体植株，③表示用秋水仙素处理，若高秆(A)抗锈病(B)，则B过程可图解为：AABB×aabb→F1：AaBb→花粉：AB、Ab、aB、ab单倍体植株AB、Ab、aB、abAABB、AAbb、aaBB、aabb四种稳定遗传的个体，筛选出aaBB矮秆抗锈病小麦。(3)D表示射线引发的基因突变，按照碱基互补配对原则⑤上的碱基组成为CGT，转录产生的mRNA⑥链上的密码子为GCA，翻译成的氨基酸⑦为丙氨酸。(4)E图表示克隆；丙的性状与提供细胞核的亲本甲相似。
答案 (1)自交
(2)单倍体 明显缩短育种年限，后代不发生性状分离 4
(3)丙氨酸
(4)甲
(5)种类 遗传信息
17．(14分)有两个纯种的小麦，一为高秆(D)抗锈病(T)，另一为矮秆(d)不抗锈病(t)，这两对性状独立遗传，用两种育种方法培育矮秆抗锈病的新品种。
(1)方法一的步骤如下：
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1F2稳定遗传的矮秆抗锈病新品种。
①过程a叫________，过程b叫________。
②过程c的处理方法是______________________________。
③F1的基因型是________，表现型是________，矮秆抗锈病新品种的基因型应是________。
(2)方法二的步骤如下：
高秆抗锈病×矮秆不抗锈病F1dT配子dT幼苗ddTT植株
过程d叫________；过程e是指________；过程f是________；过程g是指________，此过程最常用的物质是________。
(3)育种方法一叫________育种，方法二叫________育种，两种育种方法相比较，哪种方法能更快地获得理想品种？为什么？__________________________________________________________。
解析 对于由已知性状的亲本定向选育新品种的育种方法有两种：杂交育种和单倍体育种。前者依据基因重组原理，后者依据染色体变异。两者不仅原理不同，而且过程和育种周期等均不同，其中单倍体育种周期短。尽管如此，这两种方法均可达到相同的目的。
答案 (1)①杂交 自交 ②不断种植和观察，直到选出稳定遗传的矮秆抗锈病新品种 ③DdTt 高秆抗锈病 ddTT
(2)杂交 减数分裂 花药离体培养 人工诱导染色体加倍 秋水仙素
(3)杂交 单倍体 单倍体育种能更快地获得理想品种，因为用单倍体育种培育矮秆抗锈病类型只需要两年时间，而用杂交育种方法培育时，需连续多年的种植、观察，以确认所培育品种为稳定遗传的个体
18．(10分)在家兔中黑色(B)对褐色(b)为显性，短毛(E)对长毛(e)为显性，这些基因是独立分配的，现有纯合黑色短毛兔和褐色长毛兔，试回答下列问题：
(1)试设计培育出能稳定遗传的黑色长毛兔的育种方案(简要程序)。
(2)F2中黑色长毛兔的基因型有________和________两种。其纯合子占黑色长毛兔总数的________，杂合子占F2总数的________。
答案 (1)
P 纯合黑色短毛×褐色长毛
↓
F1 黑色短毛雌雄个体杂交
↓
F2
将F2中的黑色长毛兔与褐色长毛兔进行测交，选择后代不发生性状分离的即为纯种。
(2)BBee Bbee
双基限时练(十七) 基因工程及其应用
一、选择题(每题4分，共56分)
1．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是( )
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B．限制性内切酶的活性受温度的影响
C．限制性内切酶能识别和切割RNA
D．限制性内切酶可从原核生物中提取
解析 限制性内切酶是一种酶，符合酶的特点，具有高效性、专一性和活性受温度、酸碱度影响等特点。限制性内切酶能识别和切割DNA而不是RNA。
答案 C
2．在基因工程中，切割载体和含有目的基因的DNA片段中，需要使用( )
A．同种限制酶
B．两种不同的限制酶
C．同种DNA连接酶
D．两种不同的DNA连接酶
解析 在基因工程中，某种限制酶只在DNA分子的特定位点将其切开，而载体和含有目的基因的DNA片段必须有相同的黏性末端才能在DNA连接酶的作用下形成重组DNA，这必然要求使用同一种限制酶来“切割”。
答案 A
3．如图中表示新基因要接入的质粒的示意图，若要将新基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的限制酶是( )
A．HindⅢ B．EcoRⅠ
C．EcoB D．PstⅠ
解析 A处有BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ限制酶的切点。
答案 C
4．下图是限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列是( )
A．CTTAAG B．CUUAAG
C．GAATTC D．GAAUUC
解析 每种限制酶只能识别某种特定的核苷酸序列，并只能在特定的位点切割DNA分子，从图中可知，该酶识别的核苷酸序列为GAATTC，并在G与A之间将这段序列切开。
答案 C
5．在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是( )
A．人工合成目的基因
B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞
D．目的基因的检测与表达
解析 人工合成目的基因要按碱基互补配对原则进行；目的基因与运载体结合时黏性末端之间碱基对形成时要进行碱基互补配对；目的基因表达要遵循碱基互补配对原则；只有目的基因导入受体细胞是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径而并没有进行碱基互补配对。
答案 C
6．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是( )
A．重组DNA技术所用的工具酶有限制酶、连接酶和运载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
解析 此题考查基因的操作工具、目的基因的表达等知识。解答此类题目需明确以下五方面知识：①基因操作的工具酶是限制酶、连接酶；②一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；③运载体是基因的运输工具；④目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的状性，才能说明目的基因完成了表达过程；⑤导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达，生产目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。据以上分析，A、B、D选项的说法均不正确。
答案 C
7．下列有关质粒的叙述，正确的是( )
A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制
D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的
解析 质粒是在某些细菌细胞中的小型环状DNA分子，并非所有细菌中都有，并且它也不是细胞器。质粒可以用作运载体，把目的基因导入受体细胞中，但是并非所有质粒都是运载体。作为运载体的质粒必须满足三个条件：①能在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点；③具有一定的标记基因。
答案 B
8．以下有关基因工程的叙述，正确的是( )
A．基因工程是细胞水平上的生物工程
B．基因工程的产物对人类全部是有益的
C．基因工程产生的变异属于人工诱变
D．基因工程育种的优点之一是目的性强
解析 基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。
答案 D
9．在基因工程操作过程中，DNA连接酶的作用是( )
A．将任意两个DNA分子连接起来
B．将具有相同黏性末端的DNA分子连接，包括DNA分子的基本骨架和碱基对之间的氢键
C．只连接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯键
D．只连接具有相同黏性末端的DNA分子碱基对之间的氢键
解析 DNA连接酶的作用是只连接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯键。相同黏性末端的碱基是通过氢键结合形成碱基对。
答案 C
10．结合下图判断，有关基因工程中工具酶功能的叙述，正确的是( )
A．切断a处的酶简称内切酶，被称为基因剪刀
B．连接a处的酶为DNA聚合酶，被称为基因针线
C．RNA聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与DNA分子结合
D．DNA连接酶的作用点是b
解析 图中切断a处的是被称为“基因剪刀”的限制性核酸内切酶，应简称为限制酶而不是内切酶，A项错；连接a点的是“基因针线”DNA连接酶，不是DNA聚合酶，B项错；b点为碱基对内的氢键，切断b点的是解旋酶，但b点的连接是通过碱基互补配对实现的，DNA连接酶的作用是a点而非b点，D项错。
答案 C
11．为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。这项技术的遗传学原理是( )
A．基因突变 B．基因重组
C．基因复制 D．基因分离
解析 应用重组DNA技术，人们可以把某个目的基因，通过运载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。这项技术的遗传学原理是基因重组。除了转基因技术外，利用杂交育种和诱变育种的手段也能培育新品种。
答案 B
12．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备四个必要的条件是( )
A．目的基因、限制性内切酶、运载体、体细胞
B．重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶
C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞
D．工具酶、目的基因、运载体、受体细胞
解析 根据基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤，实施基因工程必须有工具酶、目的基因、基因的运载体和受体细胞。
答案 D
13．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，无法消化食物而死。下列就该玉米对人类的安全性评论中，不符合生物学原理的是( )
A．安全，玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响，因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异
B．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，不抑制人体消化酶
C．不安全，玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人无法消化食物而患病
D．不安全，玉米的蛋白酶抑制剂基因被食用后，可在人体细胞内表达，使人无法消化食物而患病
解析 蛋白酶抑制剂是在基因控制下合成的，该DNA分子被人摄取后被DNA酶水解成核苷酸，失去功能特性，从而不能在人体内表达蛋白酶抑制剂。
答案 D
14．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是( )
A．常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
解析 质粒是小型环状的DNA分子，它的重组不需要RNA聚合酶，而是需要限制酶和DNA连接酶。
答案 B
二、简答题(共44分)
15．(18分)瑞士科学家培育出一种富含β胡萝卜素的水稻新品种——“黄金水稻”，可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况(注：β胡萝卜素是形成维生素A的基础材料，维生素A缺乏症是导致发展中国家千百万儿童失明和罹患其他疾病的常见原因)。如图表示这一技术的基本过程，请据图回答有关问题：
(1)“剪切”所使用的酶是________________________。“剪切”结果使DNA分子片段产生了________。“插入”过程中使用的酶有________________________________；“表达”的过程包括________和________。
(2)在“黄金水稻”培育过程中，能确定“β胡萝卜素合成基因”已成功导入水稻体内并表达的简便方法是__________。
(3)请再举出两例转基因植物：___________________。
解析 该题主要考查了基因工程的过程及应用。在基因工程的操作过程中，先用限制酶剪切，获得目的基因，再用同一种限制酶切割运载体，用DNA连接酶将目的基因和运载体结合起来。目的基因导入受体细胞并不代表基因工程导入成功，必须在受体细胞中产生相应的蛋白质才说明基因工程成功。基因工程主要应用于作物育种与药物研制方面。
答案 (1)限制性核酸内切酶 黏性末端 限制性核酸内切酶和DNA连接酶 转录 翻译
(2)出现了“黄金水稻”
(3)抗虫棉、转基因大豆、抗除草剂大豆等(任举两例)
16．(12分)基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答：
(1)图中A是________；在基因工程中，需要在________酶的作用下才能完成剪接过程。
(2)图中遵循碱基互补配对原则的步骤有________。(用图中序号表示)
(3)从分子水平分析不同种生物之间的基因移植能够成功的主要原因是________________________，也说明了不同生物共用一套________。
解析 图中A与目的基因结合形成重组DNA分子，所以A应为运载体；基因工程中的“剪”需要限制酶，“接”需要DNA连接酶；图中的“拼接”和“扩增”过程需进行碱基互补配对，如果目的基因的获取方法是人工合成法，也需进行碱基互补配对；不同种生物之间基因移植成功的原因，也就是基因工程的理论基础即生物界共用一套遗传密码和所有生物的DNA分子的结构基本相同。
答案 (1)运载体 限制酶和DNA连接
(2)②④(①②④)
(3)不同生物的DNA分子基本结构是相同的 遗传密码
17．(14分)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端称为________________。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
AATTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是____________________________________________________。
(3)基因工程中所使用的DNA连接酶可连接任何发生碱基互补配对的黏性末端，说明该酶没有专一性，是否正确？为什么？
______________________________________________________。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是__________________________。
解析 (1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后，露出的末端类型为黏性末端和平末端两种。(2)要想使另一种限制性核酸内切酶切割并与此相连接，则需要的限制性核酸内切酶切割后的末端与EcoRⅠ切割后的末端一致。(3)基因工程中使用的DNA连接酶有两种类型即T4－DNA连接酶、大肠杆菌DNA连接酶。(4)反转录的模板是RNA，产物是cDNA(或DNA)，可用PCR技术对其扩增。(5)基因工程中常用载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。(6)不经特殊处理，大肠杆菌吸收质粒DNA的能力很弱。
答案 (1)黏性末端(或平末端)
(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同
(3)不正确，这是该酶催化的一类反应，也属于酶的专一性
(4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR
(5)噬菌体 动植物病毒
(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
