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1、第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用測控導(dǎo)航表知識點題號1.基因工程的基本原理1,2,4,62.基因工程的應(yīng)用及安全性3,5,7,8A級基礎(chǔ)練1.能有效打破物種界限,定向改造生物遺傳性狀,培育作物新品種的生物技術(shù)是(A)A.基因工程 B.誘變育種C.雜交育種 D.組織培養(yǎng)解析:基因工程可將一種生物的基因在另一種生物體內(nèi)表達,能有效打破物種界限,定向改造生物遺傳性狀,培育作物新品種。2.(2017黑龍江雙鴨山月考)下列關(guān)于DNA連接酶的作用敘述正確的是(D)A.將單個核苷酸加到某個DNA片段末端,形成磷酸二酯鍵B.將斷開的兩個DNA片段的骨架連接起來,重新形成磷酸二酯鍵C.連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵D.

2、只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端連接起來,而不能連接任意兩個DNA片段解析:DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端通過重新形成磷酸二酯鍵連接起來,而不能連接任意兩個DNA片段。3.(2017山東膠州期末)下面關(guān)于基因工程應(yīng)用的說法錯誤的是(C)A.抗蟲基因作物的使用有利于降低生產(chǎn)成本,減少農(nóng)藥對環(huán)境的污染B.基因工程生產(chǎn)藥品具有高效率低成本的特點C.轉(zhuǎn)基因食品都經(jīng)過嚴格實驗,安全性是毋庸置疑的D.把外源基因轉(zhuǎn)入葉綠體DNA中有助于防止基因污染解析:抗蟲基因作物的用量,減少了農(nóng)藥的使用,降低了生產(chǎn)成本,同時減少了對環(huán)境的污染;利用基因工程的方法能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量、低成本的藥品

3、;轉(zhuǎn)基因食品雖然都經(jīng)過嚴格實驗,但是可能出現(xiàn)滯后效應(yīng)或出現(xiàn)新的過敏源;把外源基因轉(zhuǎn)入葉綠體DNA中,有助于防止花粉傳播引起的基因污染。4.(2017河北石家莊期末)科學(xué)家在某種植物中找到了抗枯萎的基因,并以質(zhì)粒為運載體,采用轉(zhuǎn)基因方法培育了抗枯萎病的金茶花新品種。下列有關(guān)說法正確的是(D)A.基因工程育種只能在同種生物中進行B.質(zhì)粒是能自我復(fù)制的小型細胞器,因此適合做運載體C.抗枯萎基因最終整合到植物的染色體組中,該技術(shù)應(yīng)用的原理是染色體變異D.通過該方法獲得的抗病金茶花,將來產(chǎn)生的配子不一定含抗病基因解析:傳統(tǒng)育種只能在同種生物中進行,基因工程育種可以將一種生物的基因接到另一種生物身上;質(zhì)粒

4、是能自我復(fù)制的小型環(huán)狀的DNA分子,不是細胞器;抗枯萎基因最終整合到植物的染色體組中,該技術(shù)屬于基因工程技術(shù),應(yīng)用的原理是基因重組;抗枯萎的基因只整合到一對同源染色體中的一條染色體上,相當(dāng)于雜合子,因此通過該方法獲得的抗病金茶花,將來產(chǎn)生的配子中有1/2含抗病基因。5.下列應(yīng)用不涉及基因工程技術(shù)的是(C)A.培育能產(chǎn)生乙肝疫苗的酵母菌B.培育能生產(chǎn)人類激素的綿羊C.培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的“太空椒”D.培育分解石油的“超級細菌”解析:培育能產(chǎn)生乙肝疫苗的酵母菌需要采用基因工程技術(shù);培育能生產(chǎn)人類激素的綿羊需要采用基因工程技術(shù)將人類激素基因?qū)刖d羊受精卵中;培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的“太空椒”采用了誘變育種法,并

5、沒有采用基因工程技術(shù);培育分解石油的“超級細菌”需要采用基因工程技術(shù)。B級能力練6.現(xiàn)有一長度為1 000堿基對(by)的DNA分子,用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR酶切后得到的DNA分子是200 by和800 by兩種長度的DNA分子,用Kpn單獨酶切得到1 000 by的DNA分子,用EcoR,Kpn同時酶切后得到200 by和400 by兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是(C)解析:Kpn單獨酶切得到1 000 by的DNA分子,推測DNA分子為環(huán)狀,同時也可知,DNA分子中只有一個Kpn切割位點。A、B選項是鏈狀結(jié)構(gòu),排除。D中有兩個Kpn切割位點,排除;C只有一個切割位點

6、,且用限制性核酸內(nèi)切酶EcoR酶切后得到的DNA分子是200 by和800 by兩種長度的DNA分子,用EcoR、Kpn同時酶切后得到200 by和400 by兩種長度的DNA分子,符合題意。7.豇豆對多種害蟲具有抗蟲能力,根本原因是虹豆體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI基因)。科學(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后,卻發(fā)現(xiàn)效果不理想,主要原因是CpTI蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過在體外對CpTI基因進行修飾后,CpTI蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達過程如下圖所示:請根據(jù)以上材料,回答下列問題。(1)CpTI基因是該基因工程中的 基因,“信號肽”序列及“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號”序列的基本組成單位是脫

7、氧核苷酸,在過程中,首先要用酶切開,暴露出,再用酶連接。(2)在該基因工程中,供體細胞是,受體細胞是。(3)檢測修飾后的CpTI基因是否表達的最好方法是。(4)與雜交育種、誘變育種相比,通過基因工程培育新品種的主要優(yōu)點是 。(答出兩點即可)解析:從圖中可以看出,“信號肽”序列和“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號”序列能夠與CpTI基因拼接在一起,因此,它們應(yīng)為DNA片段。該基因工程中,豇豆是供體,CpTI基因為目的基因,受體細胞是水稻體細胞。檢測CpTI基因是否表達的最簡單的方法是讓多種害蟲食用水稻葉片。答案:(1)目的限制黏性末端DNA連接(2)豇豆水稻(3)讓多種害蟲食用水稻葉片(4)目的明確,培育周期短,

8、可以克服遠緣雜交不親和的障礙(任答兩點即可)8.如圖表示利用基因工程培育抗蟲棉過程的示意圖。請據(jù)圖回答下列有關(guān)問題。(1)科學(xué)家在進行圖中操作時,要用 分別切割運載體和目的基因,還要用 將運載體和目的基因連接起來,形成 。(2)經(jīng)過操作將目的基因?qū)?,然后經(jīng)過組織培養(yǎng)形成抗蟲棉植株,此過程體現(xiàn)了質(zhì)粒作為運載體必須具備的兩個條件是、 。(3)下列是幾種氨基酸對應(yīng)的密碼子,據(jù)此推斷圖中合成的多肽,前三個氨基酸的種類(按前后順序排列) 。提示:幾種氨基酸對應(yīng)的密碼子:甲硫氨酸(AUG)、甘氨酸(GGA)、絲氨酸(UCU)、酪氨酸(UAC)、精氨酸(AGA)、丙氨酸(GCU)。(4)經(jīng)過培養(yǎng)、篩選獲

9、得一株有抗蟲特性的轉(zhuǎn)基因植株。經(jīng)過分析,該植株細胞中含有一個攜帶目的基因的DNA片段,因此可以把它看作是雜合子。理論上,在該轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的F1中,仍具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的 。將上述抗蟲棉植株的后代種子種植下去后,后代往往有很多植株不再具有抗蟲特性,原因是。要想獲得純合子,常采用的方法是。解析:(1)切割運載體和目的基因要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶,使運載體和目的基因形成相同的黏性末端,用DNA連接酶將運載體和目的基因連接起來形成重組質(zhì)粒。(2)將目的基因?qū)胧荏w細胞,經(jīng)過組織培養(yǎng)形成抗蟲棉植株。作為運載體必須具有標(biāo)記基因,以便于進行篩選;能在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存,才能表達一定的性狀。(3)如圖合成多肽的起始密碼子是AUG,所以第一個氨基酸是甲硫氨酸,其余兩個依次是丙氨酸和絲氨酸。(4)該抗蟲棉植株是雜合子,根據(jù)基因分離定律,則自交產(chǎn)生的F1中,具有抗蟲特性的植株占總數(shù)的3/4,需要進行連續(xù)自交,才能獲得穩(wěn)定遺傳的性狀。答案:(1)同一種限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶重組質(zhì)粒(2)受體細胞具有標(biāo)記基因能在宿主細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存(3)甲硫氨酸、丙氨酸、絲氨酸(4)3/4發(fā)生性狀分離連續(xù)自交