1、课后活页作业1.利用外源基因在受体细胞中表达,可生产人类所需要的产品下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是( )A.棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因B.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列D.酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白解析:基因表达的产物是蛋白质,因此,只有在受体细胞中检测或提取到了相应蛋白质才能证明目的基因在受体细胞中完成了表达,AC只能说明完成了目的基因的导入,B只能说明完成了目的基因的导入和目的基因的转录过程答案:D2.生物体内的下列物质,除哪一项外,其余均具有特异的识别作用( )A.RNA聚合酶 B.限制性内切酶C.D
2、NA探针 D.标记基因解析:标记基因并不具有特异的识别作用,而前三项均具有个体特异的识别功能答案:D3.利用基因工程技术可使大肠杆菌生产人的胰岛素下列相关叙述,正确的是( )A.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,转录和翻译的场所是相同的B.DNA连接酶能把两个黏性末端经碱基互补配对后留下的缝隙“缝合”C.通过检测,大肠杆菌中没有胰岛素产生则可判断重组质粒未导入受体菌D.人和大肠杆菌在合成胰岛素时,用于转录的模板链是相同的解析:A项,大肠杆菌的转录在核区,而人的转录在细胞核中,故A错C项,导入了重组质粒的大肠杆菌并不一定能产生胰岛素,故C错D项,人在合成胰岛素时,用于转录的模板链含内含子,而导入大肠杆
3、菌的胰岛素基因不含内含子,故转录的模板链不同答案:B4.切取某动物合成生长激素的基因,用某方法将此基因转移到鲇鱼的受精卵中,从而使鲇鱼比同类个体大了34倍,此项研究遵循的原理是( )A.基因突变 DNARNA蛋白质B.基因工程 DNARNA蛋白质C.细胞工程 蛋白质D.基因工程 蛋白质答案:D5.现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnI单独酶切后得到400bp和600bp两种长度的DNA分子,用EcoRIKpnI同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子图中DNA分子的酶切图谱正确的是( )解析
4、:根据题意,单独用EcoRI酶切后得到的DNA分子与切割前分子中bp总量不变,说明原DNA上仅有一个EcoRI酶切点,且原DNA呈环状(如下图中图1所示)用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子,可以确定KpnI在环状DNA分子中有两个切点(如图2所示),而用EcoRIKpnI同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子,实际应该是三个DNA片段,bp依次为600200200(如图3)所示答案:D6.(2010全国理综)下列叙述符合基因工程概念的是( )A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合,杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大
5、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上解析:本题考查基因工程的概念,意在考查考生的理解能力基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术,是一种人为的操作过程A属于细胞工程;B符合基因工程的概念;C属于诱变育种;D是自然发生的,不是人为操作的,不属于基因工程答案:B7.下列各育种方法中,要求两个亲本一定具有很近的亲缘关系的是( )A.杂交育种 B.基因工程育种C.诱变育种 D.多倍体育种解析:杂交育种是通过有性生殖过程来实现的,不同种生物之间存在生殖隔离,不能进行有性生
6、殖;基因工程对亲本的亲缘关系是没有要求的;诱变育种只有一个亲本;多倍体育种,可以用不同物种的生物作为亲本答案:A8.下列关于育种的说法,不正确的是( )A.利用花药离体培养烟草新品种的方法是单倍体育种B.将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内的技术属于基因工程C.利用兰花的离体组织大规模培育兰花属于诱变育种D.无子西瓜的培育方法是多倍体育种解析:利用兰花的离体组织可以在短时间内获得大量性状相同的个体,利用的原理是细胞的全能性,属于细胞工程育种答案:C9.用秋水仙素处理正常的幼苗,所不能引起的变化是( )提高突变频率 获得无子果实 大幅度改良某些性状 抑制细胞有丝分裂中纺锤体的形成 获得单倍体植株A.
7、 B.C. D.解析:秋水仙素处理幼苗有两个作用:一是提高基因突变的频率,可能会大幅度改良某些性状;二是能够抑制纺锤体形成,引起染色体数目加倍答案:C10.用纯合的二倍体水稻品种高秆抗锈病(DDTT)和矮秆不抗锈病(ddtt)进行育种时,一种方法是杂交得到F1,F1再自交得F2;另一种方法是用F1的花药进行离体培养,再用秋水仙素处理幼苗得到相应植株下列叙述正确的是( )A.前一种方法所得的F2中重组类型和纯合子各占5/81/4B.后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为2/3C.前一种方法的原理是基因重组,原因是非同源染色体自由组合D.后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体结构发生改变
8、解析:根据题意可知F1基因型是DdTt,F1自交得F2,根据基因的自由组合定律可得F2中重组类型占3/8,纯合子占1/4后一种方法所得的植株中可用于生产的类型比例为1/4后一种方法的原理是染色体变异,是由于染色体数目发生改变答案:C11.下列关于基因工程应用的叙述,正确的是( )A.基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交C.一种基因探针能检测水体中的各种病毒D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良解析:基因工程是生物工程技术的核心内容,能够按照人们的意愿,定向地改造生物的遗传性状基因治疗是把正常的基因导入有基因缺陷的细胞,从而使其表达,达到治疗目的基因诊断
9、常用基因探针来进行,其遵循的原理是DNA分子杂交基因探针具有很强的特异性,因此一种探针只能检测水体中的一种(类)病毒所有生物共用一套遗传密码,所以原核基因也能用来进行真核生物的遗传改良答案:B12.基因污染是指在天然物种的DNA中嵌入了人工重组基因,这些外来基因可随被污染生物的繁殖传播而发生扩散下列叙述错误的是( )A.基因工程间接导致了基因污染B.基因工程破坏了生物原有的基因组成C.基因工程是通过染色体的重组发生基因交换,从而获得了生物的新性状D.人类在发展基因工程作物时,没有充分考虑生物和环境之间的相互影响解析:染色体重组发生在减数第一次分裂的后期,随着同源染色体的分开,非同源染色体自由组
10、合,但是基因工程是通过DNA的断裂和连接合成重组DNA导入到受体细胞并表达的过程显然这两种方式是不同的,染色体重组属于自然存在的有性生殖发生的过程,而基因工程则是人为的定向改造生物性状的过程答案:C13.将抗虫棉的基因导入到受体细胞后,发生了如下过程:此过程中用到的条件包括( )解旋酶 DNA聚合酶 DNA连接酶 限制酶 RNA聚合酶 4种核苷酸 5种核苷酸 8种核苷酸A. B.C. D.解析:通过AU碱基配对可识别出该过程为转录,转录是在细胞核内进行的,它是指以DNA分子的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA分子的过程,该过程需要解旋酶RNA聚合酶4种核糖核苷酸答案:B14.人们试
11、图利用基因工程的方法,用乙种生物生产甲种生物的一种蛋白质生产流程是:甲生物的蛋白质mRNA目的基因与质粒DNA重组导入乙细胞获得甲生物的蛋白质,下列说法正确的是( )A.过程需要的酶是逆转录酶,原料是AUGCB.要用限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起C.如果受体细胞是细菌,可以选用枯草杆菌炭疽杆菌等D.过程中用的原料不含有AUGC解析:过程是逆转录,利用逆转录酶合成DNA片段,需要的原料是ATGC;是目的基因与质粒DNA重组阶段,需要限制酶切断质粒DNA,再用DNA连接酶将目的基因与质粒连接在一起;如果受体细胞是细菌,则不应该用致病菌,而炭疽杆菌是致病菌;过程是基
12、因的表达过程,原料中含有AUGC答案:B15.番茄(2n=24)的正常植株(A)对矮生植株(a)为显性,红果(B)对黄果(b)为显性,两对基因独立遗传请回答下列问题:(1)现有基因型AaBB与aaBb的番茄杂交,其后代的基因型有_种,_基因型的植株自交产生的矮生黄果植株比例最高,自交后代的表现型及比例为_(2)在AA aa杂交中,若A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,产生的雌配子染色体数目为_,这种情况下杂交后代的株高表现型可能是_(3)假设两种纯合突变体X和Y都是由控制株高的A基因突变产生的,检测突变基因转录的mRNA,发现X的第二个密码子中第二碱基由C变为U,Y在第二个密码子的
13、第二碱基前多了一个U与正常植株相比,_突变体的株高变化可能更大,试从蛋白质水平分析原因:_(4)转基因技术可以使某基因在植物体内过量表达,也可以抑制某基因表达假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高,请完成如下实验设计,以验证假设是否成立实验设计:(借助转基因技术,但不要求转基因的具体步骤)a.分别测定正常与矮生植株的赤霉素含量和株高b._c._支持上述假设的预期结果:_若假设成立,据此说明基因控制性状的方式:_解析:本题综合性强,考查了细胞的减数分裂,基因的分离与自由组合定律,基因的突变及基因的表达,基因与性状的关系,以及实验的设计结果的预测与分析等知识,并注重考查综合运用知识的能力(
14、1)AaBB与aaBb杂交,其杂交子代有AaBBaaBBAaBbaaBb四种基因型,有正常株红果矮生株红果两种表现型AaBB自交产生矮生株黄果的概率为0aaBb自交产生矮生红果与矮生黄果两种类型,其比例为3:1,其中产生矮生株黄果的概率为25%(2)若AA植株的A基因所在的同源染色体在减数第一次分裂时不分离,则其产生的雌配子中要么有两个A基因及相应的两条染色体,要么没有A基因及相应的染色体,故其产生的雌配子中染色体数目为13或11,这种情况下AAaa杂交后代的基因型为AAa或a,表现型为正常或矮生(3)在突变体X株高基因转录形成的mRNA中,第二个密码子中第二个碱基由C变为U,此为碱基替换导致
15、基因突变,翻译形成的蛋白质中最多只有一分子氨基酸发生了改变,甚至没有改变在突变体Y株高基因产生的mRNA中,第二个密码子的第二个碱基前多了一个U,此为碱基增添而引起的基因突变,在翻译形成蛋白质时,含增多的碱基U及其后面的密码子对应的氨基酸都可能发生了改变(4)题干中提到“假设A基因通过控制赤霉素的合成来控制番茄的株高”若要通过实验来证明假设是正确的, 则根据“转基因技术可以使某基因在植物个体内过量表达,也可以抑制某基因表达”而设计实验的思路是:a.分别测定正常株(AA或Aa)与矮生株(aa)的赤霉素含量和株高(题中已给出,其引导作用是实验现象的测量依据)b.用转基因技术使A基因在矮生株体内过量
16、表达,用转基因技术抑制A基因在正常株中的表达(扣题干中的提示信息)c.测定两组植株体内的赤霉素含量和两组植株株高情况并记录结果(扣a中的引导信息)与的答案已经在题干文字信息中存在了,但需要变通赤霉素不是蛋白质,基因是通过控制蛋白质的合成而控制生物性状的,包括通过控制结构蛋白而直接控制生物性状和通过控制酶的合成控制代谢,进而控制生物性状两种方式答案:(1)4 aaBb 矮生红果:矮生黄果=3:1(2)13或11 正常或矮生(3)YY突变体的蛋白质中氨基酸的改变比X突变体可能更多(或:X突变体的蛋白质可能只有一个氨基酸发生改变,Y突变体的蛋白质氨基酸序列可能从第一个氨基酸后都改变)(4)答案一:b
17、.通过转基因技术,一是抑制正常植株A基因的表达,二是使A基因在矮生植株中过量表达c.测定两个实验组植株的赤霉素含量和株高答案二:b.通过转基因技术,抑制正常植株A基因的表达,测定其赤霉素含量和株高c.通过转基因技术,使A基因在矮生植株中过量表达,测定其赤霉素含量和株高(答案二中b和c次序不做要求)与对照比较,正常植株在A基因表达被抑制后,赤霉素含量降低,株高降低;与对照比较,A基因在矮生植株中过量表达后,该植株赤霉素含量增加,株高增加基因通过控制酶的合成来控制代谢途径,进而控制生物性状16.下图表示利用基因工程培育抗虫棉过程的示意图请据图回答下列有关问题:(1)科学家在进行图中操作时,要用_分
18、别切割运载体和目的基因,运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过_而结合(2)基因工程的理论基础是_法则,可用公式(图解)表示为_(3)是导入目的基因的受体细胞,经培养筛选获得一株有抗虫特性的转基因植株经分析,该植株细胞中含有一个携带目的基因的DNA片段,因此可以把它看作是杂合子理论上,在该转基因自交产生F1代中,仍具有抗虫特性的植株占总数的_将上述抗虫棉植株的后代种子种植下去后,后代往往有很多植株不再具有抗虫特性,原因是_要想获得纯合子,常采用的方法是_(4)下列是几种搭配的密码子,据此推断图中合成的多肽,其前三个搭配的种类(按前后顺序排列)_甲硫氨酸(AUG)甘氨酸(GGA)
19、丝氨酸(UCU)酪氨酸(UAC)精氨酸(AGA)丙氨酸(GCU)解析:根据题意,该植株具有抗性说明该基因可以在子代中表达,并且题目中提出“可以把它看作是杂合子”,那么不妨用Aa(A表示抗虫基因,a代表没有抗虫基因)来表示该植株对于Aa自交来说,子代有三种基因型(AA:Aa:aa=1:2:1),则两种表现型比例为3:1答案:(1)同一种限制性内切酶 碱基互补配对原则(2)中心(3)3/4 发生性状分离 连续自交(4)甲硫氨酸丙氨酸丝氨酸17.(探究题)来源于豇豆的胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)具有广谱的抗虫特性但直接把该基因转入农作物后,发现转基因植株中合成的CpTI蛋白质的积累量并没有达到
20、强烈抑制害虫的程度于是,科研工作者在体外对CpTI基因进行了修饰,在其两端分别融合了“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列,在它们的共同作用下,CpTI蛋白质在转基因植株中的积累量得到了明显提高修饰和表达过程如图所示:(1)在此项基因工程中,供体细胞是_;CpTI基因是人们所需要的特定基因,称为_(2)在体外对CpTI基因进行修饰时,首先用_处理,形成黏性末端(3)“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的化学本质是_(4)检测修饰后的CpTI范围是否表达的最好方法是_(5)当前,转基因大豆转基因棉花等转基因农作物已经进入了我们的生活,请从生物学角度谈谈转基因农作物可能带来的利与弊(各举一条)利
21、:_弊:_解析:本题考查转基因技术及其安全性问题提供CpTI基因的供体细胞是豇豆细胞,该基因为目的基因在修饰时,首先用DNA限制性内切酶切割,以形成黏性末端从题干知“信号肽”序列和“内质网滞留信号”序列能与CpTI基因结合,说明它们都是DNA高科技是双刃剑,故分析基因工程作物的利弊时可从两个方面阐述答案:(1)豇豆细胞 目的基因 (2)限制性核酸内切酶 (3)DNA (4)让害虫食用农作物叶片 (5)可以让人类获得具有优良品质的作物,如蛋白质含量更高抗逆性更强;打破传统育种界限,如植物表达微生物的抗虫性状等转基因农作物也可能变异成为对人类或环境有害的物种,如抗逆性极强的“超级杂草”会严重破坏生
22、物多样性;转入的基因可能会导致某种尚不为人知的对人体健康有害的性状的产生;造成基因污染;影响食品安全等(其他合理答案也可)单元体系构建教师备用资源杂交育种(bybridization)杂交育种是指不同种群不同基因型个体间进行杂交,并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法杂交可以使双亲的基因重新组合,形成各种不同的类型,为选择提供丰富的材料;基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体,或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来,产生在该性状上超过亲本的类型正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键根据育种目标要求,一般应按照下列原则进行:亲本应有较多优点和较少缺点,亲本间优缺点
23、力求达到互补亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种,在条件严酷的地区,双亲最好都是适应的品种亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度,并无难以克服的不良性状生态类型亲缘关系上存在一定差异,或在地理上相距较远亲本一般配合力较好,主要表现在加性效应的配合力高杂交育种是培育家畜新品种的主要途径通过选用具有优良性状的品种品系以至个体进行杂交,繁殖出符合育种要求的杂种群在扩大杂种数量的同时要适当进行近交,加强选择,分化和培育出高产而遗传性稳定,并符合选育要求的各小群,综合为新品种所谓杂交育种,一般指种内不同品种间的杂交育种杂交技术因不同作物特点而异,其共同要点为:调节开花期,通过分期播种调节温度光照及施肥
24、管理等措施,使父母本花期相同;控制授粉,在母本雌蕊成熟前进行人工去雄,并套袋隔离,避免自交和天然异交,然后适期授以纯净新鲜花粉,作好标志并套袋隔离和保护用于杂交的父本和母本分别用P1和P2表示,其代表符号分别为和;表示杂交杂交所得种子种植而成的个体群称杂种一代(子一代),用F1表示F1群体内个体间交配或自交所得的子代为F2F3F4等表示随后各世代安排亲本或杂种成对使之交配的杂交方式有:成对杂交(单交),即两个不同品种或系统间的杂交,两亲本可互为父母本(正反交);复合杂交,即几个品种分别先后进行多次杂交回交是以杂种后代与亲本之一再交配的杂交方式杂交创造的变异材料要进一步加以培育选择,才能选育出符
25、合育种目标的新品种培育选择的方法主要有系谱法和混合法系谱法是自杂种分离世代开始连续进行个体选择,并予以编号记载直至选获性状表现一致且符合要求的单株后裔(系统),按系统混合收获,进而育成品种这种方法要求对历代材料所属杂交组合单株系统系统群等均有按亲缘关系的编号和性状记录,使各代育种材料都有家谱可查,故称系谱法典型的混合法是从杂种分离世代F2开始各代都按组合取样混合种植,不予选择,直至一定世代才进行一次个体选择,进而选拔优良系统以育成品种在典型的系谱法和混合法之间又有各种变通方法,主要有:改良系谱法混合系谱法改良混合法衍生系统法一粒传法不同性状的遗传力高低不同在杂种早期世代往往又针对遗传力高的性状
26、进行选择,而对遗传力中等或较低的性状则留待较晚世代进行选择的可靠性以个体选择最低,系统选择略高,F3或F4衍生系统以及系统群选择为最高,选择的注意力也最高因此随杂种世代的进展,选择的注意力也从单株进而扩大到系统以至系统群和衍生系统的评定实验条件一致性对提高选择效果十分重要为此须设对照区,并采取科学和客观的方法进行鉴定,包括直接鉴定间接鉴定自然鉴定或田间鉴定诱发鉴定或异地鉴定杂种早代材料多,一般采取感官鉴定晚代材料少,再作精确的全面鉴定作物育种程序在中国一般包括以下环节:原始材料观察亲本圃选种圃产量比较试验杂交育种一般需79年时间才可能育成优良品种,现代育种都采取加速世代的做法,结合多点试验稀播繁殖等措施,尽可能缩短育种年限
