专题6.2基因工程及其应用-2017-2018学年高一生物人教版（必修2）

第2节 基因工程及其应用
一、选择题（12小题）
1．基因工程的基本工具——基因的“剪刀”是指
A．限制性核酸内切酶 B．蛋白酶
C．DNA连接酶 D．运载体
【答案】A
2．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是
A．目的基因、限制性内切酶、运载体、受体细胞
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
【答案】D
【解析】基因工程必须具备工具酶（限制酶、DNA连接酶）、目的基因、运载体、受体细胞这四个条件，D正确
3．下图为DNA分子的某一片段，其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是
A．解旋酶、限制酶、DNA聚合酶
B．DNA酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】C
【解析】①部位表示氢键，解旋酶能断开氢键；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，所以②处是限制酶作用部位；DNA连接酶能连接DNA双链的切口，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，所以连接③的酶是DNA连接酶。故C正确。
4．下列叙述符合基因工程概念的是
A．在细胞内将DNA进行重组，赋予生物新的遗传特性
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
【答案】B
【解析】基因工程是在体外将基因进行重组的，A错误；通过基因工程，在体外将人的干扰素基因重组到质粒，然后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株，B正确；用紫外线照射青霉菌获得青霉素高产菌株，利用的是基因突变原理，C错误；基因工程离不开人的作用，D错误。
5．下列物质中，不具有特异性识别作用的是
A．糖蛋白 B．抗体 C．质粒 D．限制性核酸内切酶
【答案】C
6．以下关于基因工程的说法，不正确的是
A．基因工程的常用工具酶有限制酶、DNA聚合酶
B．基因工程能够定向改变生物遗传性状
C．基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等
D．通过基因工程可以实现不同物种之间的基因交流
【答案】A
【解析】基因工程用到的工具酶是限制酶和DNA连接酶，A错误。基因工程可以定向改变生物的性状，B正确。基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，C正确。基因工程可以实现不同物种之间的基因交流，D正确。
7．下列的科学技术成果与所运用的科学原理有错误的是
A．抗虫棉——基因工程
B．无子西瓜——染色体变异
C．“黑农五号”大豆品种——基因突变
D．花药离体培养得到的矮秆抗病玉米—---基因重组
【答案】D
【解析】抗虫棉是利用基因工程的方法，把抗虫基因导入到棉花体内，A正确；三倍体无子西瓜的育种方式为多倍体育种，所运用的原理是染色体变异，B正确；“黑农五号”大豆品种的培育属于诱变育种，原理为基因突变，C正确；花药离体培养得到的矮杆抗病玉米，属于单倍体育种，原理是染色体变异。
8．20世纪70年代创立一种新兴的生物技术——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进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
【答案】D
【解析】基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，又叫DNA重组技术，所以实施基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状。
9．下列有关基因工程的叙述，正确的是
A．DNA连接酶的作用是将两个粘性末端的碱基连接起来
B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变
C．目的基因与载体结合的过程发生在细胞外
D．常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等
【答案】C
【解析】DNA连接酶能够连接具有相同粘性末端的DNA片段，即将不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接起来，A错误；目的基因导入受体细胞属于基因重组，B错误；目的基因与载体在体外重组，重组好之后导入受体细胞中，C正确；常使用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，D错误。
10．下列有关人工培育作物新品种的说法，不正确的
A．体细胞染色体组为奇数的作物都是通过花药离体培养获得
B．杂交育种所依据的主要遗传学原理是基因重组
C．花药离体培养获得的植株，其细胞仍具有全能性
D．基因工程育种能够根据人类需要定向改造遗传性状
【答案】A
二、非选择题（3小题）
11．美国科学家利用基因工程技术，将人胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产了人胰岛素，操作过程如下图所示，请据图回答下列问题：
（1）①过程所使用的酶是________。
（2）②过程使用的酶是________，它的作用是使质粒与目的基因结合形成________分子。
（3）在基因工程中③过程的目的是___________________________________。
（4）在基因工程中，目的基因的表达与检测是通过检测大肠杆菌是否产生______________实现的。
（5）大肠杆菌合成人胰岛素的过程可以表示为_________________________（用箭头和简要文字表示）。
【答案】（1）限制酶
（2）DNA连接酶 重组DNA（或重组质粒）
（3）将目的基因导入受体细胞
（4）人胰岛素
（5）DNA（基因）mRNA蛋白质
【解析】（1）切割质粒使用的是限制酶。（2）②过程表示目的基因（人胰岛素基因）与运载体（质粒）结合成重组DNA分子的过程。（3）③过程表示将目的基因导入受体细胞（大肠杆菌）的过程。（4）如果要检测人胰岛素基因是否在大肠杆菌内表达，应检测大肠杆菌细胞内是否有人胰岛素产生。（5）大肠杆菌合成人胰岛素的过程是人胰岛素基因表达的过程，包括转录和翻译。
12．假设A、b代表玉米的优良基因，这两种基因是自由组合的。现有AABB、aabb两个品种，为培育出优良品种AAbb，可采用的方法如图所示。请据图回答问题：
（1）由品种AABB、aabb经过①②③过程培育出新品种的育种方式称为____________，其原理是__________。
（2）若经过过程②产生的子代总数为1 552株，则其中基因型为AAbb的植株在理论上有______株。基因型为Aabb的植株经过过程③，子代中AAbb与aabb数量比是___________。
（3）过程⑤常采用___________技术得到Ab个体。与过程①②③的育种方法相比，过程⑤⑥的优势是______________。
（4）与过程⑦比较，过程④的明显优势是_________________________________。
【答案】（1）杂交育种 基因重组
（2）97 1∶1
（3）花药离体培养 能明显缩短育种年限
（4）过程④产生的变异是定向的（或基因工程育种转入的基因是已知的，用基因工程手段产生的变异是定向的）