新课标人教版高中生物必修2第六章第2节《基因工程及其应用》同步练习.doc

人教版生物必修2第六章第二节基因工程及其应用同步练习
1、 单项选择题
1、下图为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．①②③④ B．①②④③
C．①④②③ D．①④③②
知识点：转基因技术
答案：C
解析：
解答：限制性核酸内切酶用于切割DNA片段，故①用的是限制性核酸内切酶；而与之作用相反的是DNA连接酶，用于连接DNA片段，故②用的是DNA连接酶；解旋酶会使DNA双链解旋而分开，故③用的是解旋酶；DNA聚合酶用于DNA的复制过程，将单个的脱氧核糖核苷酸链接起来，形成脱氧核糖核苷酸链，故④用的是DNA聚合酶。
分析：本题主要考查不同酶的特点，要求学生掌握各种酶的作用部位、作用结果和不同酶之间的相同点和不同点以及对示意图的认知能力。
2、下列黏性末端由同一种限制酶切割而成的是( )
A．①② B．①③ C．①④ D．②③
知识点：转基因技术
答案：B
解析：
解答：同一种限制酶切割出的黏性末端应是互补的，而且两者从切割末端往里面读取的序列是相同，①的为AATT，②为ACCT，③为AATT，④为AGCT ，其中①③是互补的，切点都是在G与A之间，识别序列为GAATTC，故选B。
分析：本题主要考查限制性核酸内切酶的切割特点，要求学生运用其切出相同黏性末端的特点答题。
3、实施基因工程的最终目的是（ ）
A．提取生物体DNA分子
B．对DNA分子进行人工“剪切”
C．定向改造生物的遗传性状
D．在生物体外对DNA分子进行改造
知识点：转基因技术
答案：C
解析：
解答：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。ABD是操作过程，而非目的。
分析：本题主要考查限基因工程的概念，要求学生对现有的概念进行解析。
4、基因工程的设计与操作是在什么水平上进行的（　　）
A．细胞　　　　　B．细胞器　　　　　C．分子　　　　　D．个体
知识点：转基因技术
答案：B
解析：
解答：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。操作的是DNA分子，故操作水平上DNA分子水平。
分析：本题主要考查基因工程的设计与操作的水平。
5、下列哪组均为基因工程技术中常用的运载工具（　　）
A．大肠杆菌、噬菌体　　　　　　　B．蓝藻、质粒
C．动物病毒、噬菌体　　　　　　　D．线粒体、质粒
知识点：转基因技术
答案：C
解析：
解答：基因工程中，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析：本题主要考查基因工程的常用的运载工具。
6、质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（　　）
①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④蛋白质
⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A．①③⑤⑦ B．②④⑥ C．①③⑥⑦ D．②④⑥⑦
知识点：转基因技术
答案：C
解析：
解答：基因工程中，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒存在于许多的细菌以及酵母菌，基因工程最常用的是大肠杆菌的质粒；是一种能够自我复制的很小环状DNA，故选C。
分析：本题主要考查基因工程的常用的运载工具质粒的特点。
7、人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（　　）
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性 B．增加质粒分子的分子量
C．有利于对目的基因是否导入进行检测 D．便于与外源基因连接
知识点：转基因技术
答案：C
解析：
解答：基因工程中，作为运载体需要具备的条件：①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具备多个限制酶切点，能与外源基因连接；③具备某些标记基因便于筛选。抗性基因就是标记基因的一种，便于对目的基因的筛选和检测，故选C。
分析：本题主要考查基因工程的运载工具的条件，要求学生掌握标记基因的作用和常见种类。
8、下列关于基因工程的叙述，正确的是（　　）
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
知识点：转基因技术
答案：B
解析：
解答：①抗菌素抗性基因作为基因工程的标记基因，便于对目的基因的筛选和检测，故A 错误。②基因工程中，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。其中最常用的是大肠杆菌的质粒，故B正确。③目的基因的DNA和运载体DNA的处理用的是同一种限制性内切酶，形成相同的黏性末端，故C错误。④导入抗除草剂基因时除能以受精卵为受体，也可以用体细胞作受体，故D错误。
分析：本题主要考查基因工程的基本操作，要求学生掌握标记基因、运载体、工具酶和受体等的具体要求和作用。
9、DNA连接酶的主要功能是 （　　）
A．DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B．粘性末端碱基之间形成的氢键
C．将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
知识点：转基因技术
答案：B
解析：
解答：DNA连接酶的主要作用是在脱氧核糖和磷酸之间形成磷酸二酯键，故ACD错误，在基因工程中，主要是将DNA片段的末端的磷酸和下一个片段的脱氧核糖连接起来。
分析：本题主要考查基因工程的基本操作，要求学生掌握DNA连接酶的作用位点和成键。
10、下列关于运载体的叙述中，错误的是 （　　）
A．与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，最好只有一个切点，但还要有其他多种限制酶的切点
C．目前最常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒
D．具有某些标记基因，便于对其进行切割
知识点：转基因技术
答案：D
解析：
解答：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。将目的基因与运载体结合后，重组质粒上既有质粒基因也有目的基因，为重组的DNA分子，故A正确。酶具有专一性，故一种限制酶只能切割一种或者一类有相同特性的序列，但作为载体必须具备多个限制酶切点，为与外源基因连接提供位点，故A正确。基因工程中，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，故C正确。标记基因的作用是便于对目的基因的筛选和检测，故D错误。
分析：本题主要考查基因工程的三大工具之一：运载体的相关内容，要求学生掌握运载体需要具备的条件和操作的注意事项。
2、 多项选择题
11、下列属于基因运载体所必须具有的条件是（　　）
A．具有某些标志基因
B．具有环状的DNA分子
C．能够在宿主细胞中复制
D．具有多个限制性内切酶
知识点：转基因技术
答案：AC
解析：
解答：基因工程中，作为运载体需要具备的条件：①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，故C正确；②具备多个限制酶切位点，能与外源基因连接，故D错误，是多个酶切位点，而不是酶；③具备某些标记基因便于筛选，故A正确。质粒为环状DNA，虽然可以作为运载体，但这不是运载体必须具备的条件。
分析：本题主要考查基因工程的运载工具的条件，要求学生掌握运载体应当具备的条件。
12、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是 （　　）
A．将毒素蛋白注射到棉受精卵中
B．将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
C．将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导人细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养
D．将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房进入受精卵
知识点：转基因技术
答案：CD
解析：
解答：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。其原理是基因重组，故A错误。
将目的基因导入受体细胞，需要运载体的协助，故B错误。将目的基因与运载体结合，形成重组的DNA分子，导入的受体细胞既可以说受精卵，也可以是体细胞，但是导入体细胞需要进行组织培养，才能使其完全表达，故CD正确。
分析：本题主要考查基因工程的四个步骤中将目的基因导入受体细胞的具体操作及注意事项。
13、下列关于基因工程中有关酶的叙述，正确的是(　　)
A．限制酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA
B．DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接
C．DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA
D．逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA
知识点：转基因技术
答案：ABD
解析：
解答：DNA聚合酶只能从引物末端延伸DNA而不能延伸RNA，延伸RNA的是RNA聚合酶，故C错误；限制酶水解相邻核苷酸间的磷酸二酯键，使DNA断裂，故A正确；DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接，作用位点为磷酸二酯键，故B正确；逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA，故D正确。
分析：本题主要考查基因工程中各种酶的作用位点和成键类型。
14、如欲利用细菌大量生产人胰岛素，则下列叙述正确的是 （　　）
A．需有适当运载体将人胰岛素基因置入细菌
B．需有适当的酶对运载体与人胰岛素基因进行切割与黏合
C．重组后的运载体DNA，须在细菌体内转录、翻译成人胰岛素
D．生产人胰岛素的细胞工程技术也可生产疫苗
知识点：转基因技术
答案：ABC
解析：
解答：目的基因的导入，需要有运载体，故A正确；用同一种限制酶和DNA连接酶对运载体和人胰岛素的基因进行切割和黏合，故B正确；重组DNA的表达是在受体细胞内完成的，故C正确；疫苗是灭活的病毒或者是减活性的病毒，应该是用于生产抗体，故D错误。
分析：本题主要考查基因工程的具体操作，要求学生能将掌握的知识融入到生产应用中。
15、下列关于基因工程的应用的叙述， 正确的是(　　)
A．利用基因工程的方法，可获得高产、稳产和具有优良品质的农作物
B．抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染，因此，抗虫基因作物是绝对无害的
C．用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品
D．基因工程可用于环境保护
知识点：转基因技术
答案：ACD
解析：
解答：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状，故A正确。抗虫基因作物的使用，虽然减少了农药的用量，大大降低了生产成本，降低农药对环境的污染，但是抗虫基因作物的基因若传播到野生植物中，会对植物遗传多样性构成威胁，因此，抗虫基因作物并非是绝对无害的，故B错误。用基因工程的方法能够高效率地生产出各种高质量、低成本的药品；基因工程还可用于环境保护，如利用转基因细菌讲解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属等，故CD正确。
分析：本题主要考查基因工程的实际应用，要求学生能够举例说明。
3、 判断题
16、在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶，因为其化学本质相同。
知识点：转基因技术
答案：错误
解析：
解析：DNA聚合酶与DNA连接酶的化学本质虽然相同，都是蛋白质；成键也相同，但二者的作用是不同的，DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个脱氧核苷酸； DNA聚合酶是延伸原有的脱氧核糖核苷酸链，将单个的脱氧核糖核苷酸原有的链的末端。
分析：本题主要考查的是DNA聚合酶与DNA连接酶，要求学生能够区别二者。
17、基因工程中，限制性核酸内切酶只在获得目的基因时使用。
知识点：转基因技术
答案：错误
解析：
解析：基因工程中，要用同一种限制性核酸内切酶分别对目的基因和运载体进行切割，因此在构建表达载体时，还要用来切割运载体。
分析：本题主要考查的是表达载体构建过程中限制性核酸内切酶的使用。
18、基因工程中所用的工具酶是限制酶、运载体、DNA连接酶。
知识点：转基因技术
答案：错误
解析：
解析：基因工程所用的工具中运载体不是酶。基因工程中，目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
分析：本题主要考查的是运载体，要求学生掌握常见的运载体。
19、若在棉花二倍体细胞中能检测到细菌的抗虫基因则说明目的基因完成了在受体细胞中表达。
知识点：转基因技术
答案：错误
解析：
解析：基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。棉花二倍体细胞中有细菌的抗虫基因，但不一定表达，只能说明导入成功。
分析：本题主要考查的是目的基因的表达和检测，要求学生能够区分表达和检测。
20、用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞，检测抗除草剂基因是否成功导入和表达。
知识点：转基因技术
答案：正确
解析：
解析：目的基因为抗除草剂基因，若未成功导入目的基因或导入后没有成功表达，则细胞不具有抗除草剂的能力，不能在含除草剂的培养基中正常生长；若转基因细胞能在含除草剂的培养基中正常生长，则说明细胞具有抗除草剂的能力，即抗除草剂基因成功表达。
分析：本题主要考查的是目的基因的表达和检测，要求学生能够区分表达和检测。
四、填空题
21、科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是______________，此工具主要存在于__________中，其特点是_________________________________________________。
（2）苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用______________将苏云金芽孢杆菌的__________切成许多片段，然后将这些片段____________________________，再通过_______________转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量______________，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把__________________分离出来。
（3）进行基因操作一般要经过的四个步骤依次是________________________________、____________________________________、___________________________________、____________________________________。
知识点：转基因技术
答案：（1）限制酶 微生物 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定位点切割 （2）限制酶 DNA 分别与运载体结合 运载体 复制 带有目的基因的DNA片段 （3）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 目的基因的检测和表达
解析：
解答：（1）基因工程中，切割基因所用的工具是限制核酸内切酶。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中，种类有200多种。其特点是专一性、特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
（2）获得目的基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：将苏云金芽孢杆菌内的DNA全部提取出来，选用适当的限制性核酸内切酶将苏云金芽孢杆菌的DNA切成许多片段，然后将这些DNA片段分别与运载体结合，再通过运载体导入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量复制，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。
（3）基因操作一般要经过的四个步骤：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和目的基因的检测和表达。
分析：本题主要考查的是转基因技术的四个步骤的具体操作，要求学生理论联系实际，将其运用到实例生产中。
22、金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病，降低观赏价值。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，用转基因方法培育出了抗枯萎病的新品种。请据图回答：
（1）将②连接到①上并形成③，常用到的酶有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）②与①上的某种抗药性基因在结构上的最大区别是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 。
（3）经检测，被③侵染的茶花叶片细胞具备了抗病性，这说明②已经 。欲快速培育大量该抗病新品种，应该采用的技术是＿＿＿＿ ＿＿＿，依据的理论基础是 。
（4）通过转基因方法获得的抗病金茶花，将来产生的配子中 （一定/不一定/一定不） 含有抗病基因。
知识点：转基因技术
答案：（1）限制性内切酶和DNA连接酶 （2）②的编码区是间隔的、不连续的 （3）表达 植物组织培养 植物细胞的全能性 （4）不一定
解析：
解答：（1）将有抗病基因从某植物切割和切开环状质粒，需要用到限制性核酸内切酶，而将目的基因和载体结合起来，要用到DNA连接酶。（2）①是细菌，属于原核生物，其编码区是连续、不间断的；②是植物细胞，属于真核生物，其编码区是间隔的、不连续的，分为内含子和外显子，外显子编码蛋白质的合成，内含子不编码蛋白质的合成。（3）茶花叶片细胞具备了抗病性则说明抗病基因已经成功导入并表达；要快速、大量的繁殖并保有亲本所有的遗传特性的最常用的方法就是植物组织培养，其原理基础是植物细胞的全能性 （4）由于目的基因导入的位置不确定，因此配子中不一定会有目的基因。
分析：本题主要考查的是转基因技术的四个步骤的具体操作和相关工具的使用，要求学生理论联系实际，将其运用到实例生产中。
23、1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功。如下图，请据图回答问题。
（1）此图表示的是采取______________方法获取_______基因的过程。
（2）图中①DNA是以____________为模板，_____________形成单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的__________。
（3）图中②代表的是_________________酶，在它的作用下将质粒(本质是_______________)切出_______________末端。
（4）图中③代表重组DNA含______ ____基因。
（5）图中④表示将________________ ______。 ⑤表示_______________DNA随大肠杆菌的繁殖而进行___________________。
知识点：转基因技术
答案：（1）人工合成基因 原胰岛素目的 （2）原胰岛素mRNA 逆转录 原胰岛素目的基因 （3）特定的DNA限制性内切酶 环状 黏性 （4）原胰岛素基因（目的基因） （5）重组DNA（目的基因）导入受体细胞 重组 扩增
解析：
解答：（1）此图表示的是采取人工合成基因方法获取原胰岛素目的基因的过程。将动物体内的能够合成胰岛素的细胞中找到原胰岛素mRNA，通过原胰岛素mRNA逆转录出原胰岛素DNA，因此目的基因为“原胰岛素基因”，此处学生易误以为是“胰岛素基因”，但由原胰岛素mRNA，可知为“原胰岛素基因”。（2）原胰岛素DNA是通过以原胰岛素mRNA为模板，先逆转录出单链原胰岛素DNA，再在酶的作用下，形成双链DNA，从而获取原胰岛素目的基因 。
（3）切开载体用的是限制性核酸内切酶，但是由于要与左边的原胰岛素DNA序列对应，因此是特定的DNA限制性核酸内切酶。基因工程最常用的是大肠杆菌的质粒；是一种能够自我复制的很小环状DNA。大肠杆菌的质粒在限制性核酸内切酶的作用下，形成黏性末端。（4）重组DNA由目的基因和载体结合而成，故含有目的基因，即原胰岛素基因（5）④表示将重组DNA（目的基因）导入受体细胞，⑤表示重组DNA随着大肠杆菌的增殖而不断复制扩增。
分析：本题主要考查的是转基因技术的四个步骤的具体操作和相关工具的使用，要求学生理论联系实际，将其运用到实例生产中。