2019新创新生物苏教版必修2课时达标训练：第四章 第四节 第二讲 基因重组和基因工程及其应用

2019新创新生物苏教版必修2课时达标训练：第四章 第四节 第二讲 基因重组和基因工程及其应用

课时达标训练(十二) 基因重组和基因工程及其应用 (时间：25 分钟；满分：50 分) 一、选择题(每小题 3 分，共 30 分) 1．在减数第一次分裂间期，因某些原因使果蝇Ⅱ号染色体上的 DNA 分子缺失了一个 基因，这种变异属于( ) A．染色体变异 B．基因重组 C．基因突变 D．基因重组或基因突变 2.如图表示某哺乳动物体内正在进行分裂的一个细胞，该细胞( ) A．只存在于该动物的卵巢中 B．发生过交叉互换 C．含有 4 个染色体组 D．分裂产生的成熟生殖细胞有两种 3．下列有关基因重组的叙述中，正确的是( ) A．基因型为 Aa 的个体自交，因基因重组而导致子代性状分离 B．基因重组发生在雌雄配子结合形成合子时 C．同源染色体上非姐妹染色单体间的互换可能导致基因重组 D．造成同卵双生姐妹间性状上差异的主要原因是基因重组 4．如图为某二倍体生物细胞内的同源染色体对数的变化曲线。基因重组最可能发生在 ( ) A．AB 段 B．CD 段 C．FG 段 D．HI 段 5．如图中①和②表示某精原细胞中的一段 DNA 分子，分别位于一对同源染色体的两 条非姐妹染色单体的相同位置上。下列相关叙述中，正确的是( ) A．①和②所在的染色体都来自父方 B．③和④的形成是由于染色体易位 C．③和④上的非等位基因可能会发生重新组合 D．③和④形成后，立即被平均分配到两个精细胞中 6．图中 a、b、c、d 表示人的生殖周期中不同的生理过程。下列说法正确的是( ) A．c、d 不能发生基因突变 B．基因重组主要是通过 c 和 d 来实现的 C．b 和 a 的主要差异之一是同源染色体的联会 D．d 和 b 的主要差异之一是姐妹染色单体的分离 7．如图①②③④分别表示不同的变异类型，其中图③中的基因 2 由基因 1 变异而来， 有关说法正确的是( ) A．图①②都表示易位，发生在减数分裂的四分体时期 B．图③中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C．图④中的变异属于染色体结构变异中的缺失或重复 D．图中 4 种变异能够遗传的是①③ 8．两个核酸片段在适宜的条件下，经 X 酶的作用，发生下列变化(如图)，则 X 酶是 ( ) A．DNA 连接酶 B．RNA 聚合酶 C．DNA 聚合酶 D．限制性内切酶 9．据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是( ) A．限制性内切酶可以切断 a 处 B．DNA 连接酶可以连接 a 处 C．解旋酶可以使 b 处解开 D．DNA 连接酶可以连接 b 处 10．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是( ) A．用限制性内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B．用 DNA 连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C．将重组 DNA 分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 二、非选择题(共 20 分) 11．(10 分)(浙江高考改编)玉米的抗病和不抗病(基因为 A、a)、高秆和矮秆(基因为 B、 b)是两对独立遗传的相对性状。现有不抗病矮秆玉米种子(甲)，研究人员欲培育抗病高秆玉 米，进行以下实验： 取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗 4 株、抗病矮秆 1 株(乙)和不抗病高秆 1 株(丙)。将乙与丙杂交，F1 中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高 秆和不抗病矮秆，选取 F1 中抗病高秆植物上的花药进行离体培养获得幼苗，经过秋水仙素 处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。 另一个实验表明：以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。 请回答： (1)对上述 1 株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段 DNA，因此该 基因不能正常________，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有________ 的特点，该变异类型属于________。 (2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了________、单倍体育种和杂交育种技术，其中 杂交育种技术依据的原理是________。 (3)从基因组成看，乙与丙植株杂交的 F1 中抗病高秆植株能产生________种配子。 (4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到 F1 的过程。 12．(10 分)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，操作过程如图所示： (1)①过程所使用的酶与获取胰岛素基因所使用的酶________(选填“相同”或“不 同”)。 (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的目的是________。 (4)在基因工程中的目的基因的表达与检测中是通过看大肠杆菌是否产生________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)。 答案 1．选 A DNA 分子缺失了一个基因，涉及基因数目的改变，属于染色体结构的变异； 而基因突变是 DNA 分子中碱基对的增添、缺失或改变，导致基因结构的改变。 2．选 A 该细胞发生过基因突变；该细胞含两个染色体组；该细胞分裂产生的成熟生 殖细胞只有一种，其余为极体，将退化消失。 3．选 C Aa 个体自交，后代的性状分离是由于等位基因的分离和配子之间随机结合而 形成的；基因重组发生在减数分裂时，雌雄配子的结合不属于基因重组；同源染色体上非姐 妹染色单体间的互换属于基因重组；同卵双生是由同一受精卵发育而来的，所以细胞核中的 遗传物质是一样的，其性状差异主要是由于外界环境引起的。 4．选 C 由题图可知，CD 段细胞内同源染色体的对数加倍，为有丝分裂后期，A～F 为有丝分裂过程；GH 段细胞内没有了同源染色体，因此 FG 段为减数第一次分裂过程，HI 段为减数第二次分裂过程；基因重组发生在减数第一次分裂四分体时期和后期。 5．选 C 由题知，①和②所表示的 DNA 分子分别位于一对同源染色体的两条非姐妹 染色单体的相同位置上，它们分别来自父方、母方，结合图可判断出它们之间发生了交叉互 换，③和④上的非等位基因可能会发生重新组合；③和④形成后发生的是减数第一次分裂过 程，会被平均分配到两个次级精母细胞中。 6．选 C 过程 a 表示有丝分裂，过程 b 表示减数分裂，过程 c 表示受精作用，过程 d 表示个体发育过程(细胞分裂和分化)。基因突变可发生在个体发育的任何时期，但主要集中 在有丝分裂间期和减数分裂的间期。基因重组发生在减数分裂过程中；减数分裂和有丝分裂 的主要差异有同源染色体的联会、同源染色体的分离、同源染色体非姐妹染色单体的交叉互 换等；在减数分裂和有丝分裂过程中均有姐妹染色单体的分离。 7．选 C 注意图①和图②的区别，①表示交叉互换，②表示易位，图③中为碱基对缺 失，属基因突变，图中各种变异均能够遗传。 8．选 A 题图所示的是把两个具有相同黏性末端的 DNA 分子片段间的磷酸和脱氧核 糖连在一起，所以需要 DNA 连接酶。 9．选 D 限制性内切酶和 DNA 连接酶作用的部位是磷酸二酯键即 a 处，解旋酶作用 的部位是氢键即 b 处。 10．选 A 限制性内切酶切割的是 DNA，而烟草花叶病毒的遗传物质为 RNA；目的基 因与载体的连接由 DNA 连接酶催化；受体细胞为植物细胞，所以可以是烟草原生质体；目 的基因为抗除草剂基因，所以筛选的时候应该用含除草剂的培养基。 11．解析：(1)基因中缺失了一段 DNA，这属于基因突变。植物因基因突变而无法合成 叶绿素，成为白化苗，体现了基因突变的有害性。(2)从育种过程看，除了单倍体育种、杂 交育种外，还有诱变育种。杂交育种的原理是基因重组，可以有目的地将两个或多个优良性 状“组合”在一起，培育出更优良的新品种。(3)由于甲植株表现为不抗病矮秆，丁植株表 现为抗病高秆，其后代全表现为抗病高秆，故抗病对不抗病为显性，高秆对矮秆为显性。由 乙植株与丙植株杂交后代的表现型可推知，乙植株和丙植株的基因型分别是 Aabb、aaBb， 后代抗病高秆植株的基因型是 AaBb，产生 AB、Ab、aB、ab 4 种配子。(4)书写遗传图解时 应注意写出亲本的基因型和表现型、配子、后代的基因型和表现型及其比例和各种符号。 答案：(1)表达 有害性 基因突变 (2)诱变育种 基因重组 (3)4 (4)遗传图解如下： 12．解析：(1)获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制性内切酶，这样可以获得 相同的黏性末端。(2)②过程表示目的基因(人胰岛素基因)与载体(质粒)结合成重组 DNA 分 子的过程。(3)③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。 答案：(1)相同 (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) ――→转录 mRNA ――→翻译 蛋白质