1、课时跟踪检测（十四） 基因重组和基因工程及其应用一、选择题1俗话说：“一母生九子，连母十个样。”这种现象在遗传学上被称为“变异”。引起这种“变异”的原因主要是()A自然选择 B基因重组C染色体变异 D基因突变解析：选B可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，“一母生九子，连母十个样”体现了不同子代个体之间存在的差异，变异的主要来源是在有性生殖过程中控制不同性状的基因重新组合，即基因重组。2下列甲、乙分裂过程中产生配子时发生的变异分别属于()A基因重组，不可遗传变异B基因重组，基因突变C基因突变，不可遗传变异D基因突变，基因重组解析：选D甲图中，精原细胞的基因型为AA，却产生了基因型为a的
2、精子，说明发生了基因突变；乙图中精原细胞的基因型为AaBb，产生了AB和ab的配子，说明两对基因之间发生了基因重组。3下列各项中属于基因重组的是()A杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎B雌雄配子随机结合产生不同类型的子代个体CYyRr自交后代出现不同于亲本的新类型D基因型为Cc的紫花豌豆自交后代出现开白花豌豆解析：选C杂合高茎与矮茎豌豆测交的后代有高茎和矮茎符合基因的分离定律；基因重组发生在减数分裂过程中，雌雄配子随机结合产生不同类型的子代属于受精作用；YyRr自交后代出现不同于亲本的新类型，实质是非同源染色体上非等位基因的自由组合，属于基因重组；基因型为Cc的个体自交后代发生性状分离，
3、实质是等位基因的分离，不属于基因重组。4基因突变、基因重组和染色体变异三者的共同点是()A都能产生可遗传的变异B都能产生新的基因C产生的变异均对生物不利D产生的变异均对生物有利解析：选A基因突变、基因重组和染色体变异都是可遗传变异；只有基因突变才能产生新基因；基因突变和染色体变异大都对生物体有害；变异是不定向的，有害有利取决于环境。5细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异，其中仅发生在减数分裂过程的变异是()A非同源染色体之间自由组合，导致基因重组B染色体复制时受诱变因素影响，导致基因突变C非同源染色体某片段移接，导致染色体结构变异D染色体不分离或不能移向两极，导致染色体数目变异解析：
4、选A在减数第一次分裂后期，非同源染色体之间自由组合，导致基因重组；有丝分裂和减数分裂的间期，都能发生碱基对的增添、缺失或替换，进而引起基因突变；非同源染色体某片段移接，属于染色体结构变异，可发生在有丝分裂和减数分裂过程中；染色体数目的变异也可发生在有丝分裂和减数分裂过程中。6下列对甲、乙两图的叙述，错误的是()A图甲发生在同源染色体之间 B图乙发生在非同源染色体之间 C图甲导致基因重组，图乙是染色体易位 D甲乙两种变异对生物体都是不利的 解析：选D图甲发生在同源染色体之间的非姐妹染色单体之间，进行了交叉互换；图乙发生在非同源染色体之间，发生了染色体易位；图甲导致基因重组，图乙是染色体易位，属于
5、染色体结构变异；甲变异对生物体一般是有利的，乙变异对生物体一般是有害的。7DNA重组技术的正确操作步骤是()体外重组DNA分子将重组DNA分子导入受体细胞筛选和鉴定获取目的基因A BC D解析：选CDNA重组技术的正确步骤是获取目的基因体外重组DNA分子将重组DNA分子导入受体细胞筛选和鉴定。8下图为DNA分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()ADNA连接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、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、解旋酶解析：选C图中处是氢键，可由解旋酶破坏；处是磷酸二酯健，可由限制酶破坏；处是两个DNA片段间的“缺口”，可
6、由DNA连接酶催化连接。9如图为某二倍体生物精原细胞分裂过程中，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()AAB段 BCD段CFG段 DHI段解析：选C基因重组发生在减数第一次分裂的四分体时期或后期，图示中AE段表示有丝分裂，FG段表示减数第一次分裂，HI段表示减数第二次分裂。二、非选择题10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，生产人胰岛素，操作过程如下图所示：(1)过程所使用的酶与获取胰岛素基因所使用的酶_(填“相同”或“不同”)。(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)在基因工程中的
7、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)。解析：(1)获取目的基因和切割质粒使用的是同一种限制性核酸内切酶，这样可以获得相同的黏性末端。(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)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
8、因导入受体细胞(4)人胰岛素(5)DNA(基因)mRNA蛋白质一、选择题1下列关于基因突变和基因重组的叙述，错误的是()A基因突变是生物变异的根本来源B基因突变使一个基因变成它的等位基因C基因重组只能产生新的基因型，不能产生新的基因，因此对生物进化没有作用D自然条件下，基因重组发生在有性生殖过程中解析：选C基因重组不能产生新的基因，只是原有基因的重新组合，产生新的基因型，由于产生的具有新基因型的后代可能适应变化了的环境，因而对生物进化也具有重要意义。2为了培育高产节水品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%，这项技术的遗传学原理是()A基因突变
9、B基因重组C基因复制 D基因分离解析：选B转基因小麦的培育利用的是DNA重组技术，其原理是基因重组。3DNA重组技术中提取目的基因所需用的酶是()ADNA连接酶 BDNA聚合酶C蛋白质水解酶 D限制酶解析：选DDNA重组技术中需用限制酶切割含目的基因的DNA分子，以获取目的基因。4下列情况引起的变异属于基因重组的是()非同源染色体上非等位基因的自由组合一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换A BC D解析：选B属于基因重组，属于染色体结构变异，属于基因重组，属于基因突变。5.右图为果蝇体内某个细胞的染色体
10、组成示意图，下列相关叙述正确的是()A图中的染色体1、5、7、8可组成一个染色体组B此细胞若进行减数分裂，则细胞质分裂为不均等分裂C在细胞分裂过程中等位基因D、d不一定发生分离D含有基因B、b的染色体片段发生交换属于染色体结构变异解析：选C细胞有丝分裂过程中等位基因D、d不发生分离；一个染色体组中不含同源染色体；该果蝇为雄性，减数分裂过程中细胞质均等分裂；含有B、b的染色体片段发生交换应属基因重组。6科学家将含人的抗胰蛋白酶基因的重组DNA注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育成的羊能分泌含抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及()ADNA的自我复制B以DNA的一条链为模板合成RNACRNA的自我复制D按
11、照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质解析：选C由受精卵发育成成熟个体过程涉及细胞的分裂、生长和分化过程。其中涉及DNA分子的复制，以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程以及以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程。但没有RNA的自我复制过程。7(江苏高考)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的是()A种植转基因作物应与传统农业种植区隔离B转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中C种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性D转基因植物的目的基因可能转入根际微生物解析：选B种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农业(普通棉花)种植区隔离，否则传统农业种植区的作物可能会受到影响；目
12、的基因的本质为DNA，动物食用后会将其消化、分解成小分子脱氧核苷酸，所以目的基因不会转入动物体细胞中；转基因作物可能由于目的基因通过花粉扩散而影响野生植物的遗传多样性；导入转基因生物的目的基因有可能与感染转基因作物的某些细菌或病毒杂交，从而重组得到对人类或其他生物有害的病原体。8下图是某种高等动物的几个细胞分裂示意图(数字代表染色体，字母代表染色体上带有的基因)。图中不可能反映的是()A图甲细胞表明该动物发生了基因重组B图乙细胞在DNA复制时由于双螺旋解开，容易发生基因突变C图丙细胞中1与2的片段部分交换属于基因重组D图丙细胞表示发生自由组合解析：选A图甲细胞中有同源染色体，且染色体着丝点已分
13、开，姐妹染色单体分离，属于有丝分裂后期，造成相同染色体上基因不同是基因突变的结果，此时不会发生基因重组。9下列生物技术或生理过程没有发生基因重组的是()解析：选DA项，R型活细菌与S型死菌的DNA混合后才具有了S型细菌的特性，属于S型细菌的DNA分子与R型细菌的重组；B项，基因工程的原理是基因重组；C项，减数第一次分裂的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合属于基因重组；D项，普通青霉菌通过诱变具有了高产的性状属于基因突变。二、非选择题10斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。具有纯合突变基因(dd)的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。利用转基因技术将绿色荧光蛋白(G)基因整合到斑马鱼
14、17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。用个体M和N进行如下杂交实验：(1)在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是_和_。将重组质粒显微注射到斑马鱼_中，整合到染色体上的G基因_后，使胚胎发出绿色荧光。(2)根据上述杂交实验推测：亲代M的基因型是_(选填选项前的符号)。aDDggbDdgg子代中只发绿色荧光的胚胎基因型包括_(选填选项前的符号)。aDDGG BDDGgcDdGG DDdGg(3)杂交后，出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的原因是亲代_(填“M”或“N”)的初级精(卵)母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的_发
15、生了交换，导致染色体上的基因重组。解析：(1)DNA重组技术中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；动物转基因过程中常用的受体细胞是该种动物的受精卵；要使胚胎发出绿色荧光，只有使目的基因(G基因)在受体细胞中表达，才能使受体细胞发育成的胚胎发出绿色荧光。(2)由题干信息可推知：发出红色荧光的胚胎的基因组成是ddgg，无荧光的胚胎的基因组成是D_gg，发出绿色荧光的胚胎的基因组成是D_G_；因此M和N要产生ddgg的后代，亲代M的基因型应为Ddgg，亲代N的基因型应为DdGg。因为D(d)和G(g)在一对同源染色体上，所以亲代M(基因型为Ddgg)产生的配子只有Dg和dg两种，比例为11
16、。由基因在染色体上的分布可以看出：亲代N(基因型为DdGg)中的D和G在一条染色体上，d和g在另一条染色体上，其产生的配子有DG和dg两种，比例为11，与M交配产生后代的基因型和表现型有DDGg(绿色荧光)、Ddgg(无荧光)、DdGg(绿色荧光)、ddgg(红色荧光)。(3)子代出现红绿荧光(既有红色又有绿色荧光)胚胎的基因组成为ddG_，由于亲代M(基因型为Ddgg)不论是否发生交叉互换，产生的配子只有Dg和dg两种，因此子代中红绿荧光胚胎的基因组成应为ddGg，亲代N(基因型为DdGg)应该提供dG配子，由基因在染色体上的分布可以看出，亲代N只有在减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换的前提下才能产生dG配子。答案：(1)限制酶DNA连接酶受精卵表达(2)bb、d(3)N非姐妹染色单体