2019-2020年高中生物 第四章 第20課時 基因突變和基因重組（Ⅱ）課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2.doc

2019-2020年高中生物 第四章 第20課時 基因突變和基因重組（）課時作業(yè)（含解析）蘇教版必修2目標(biāo)導(dǎo)航1.描述重組DNA技術(shù)的一般過程。2.舉例說出基因工程在遺傳育種、疾病治療和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用。3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。一、重組DNA技術(shù)1概念：將從一種生物體內(nèi)_或_的目的基因，轉(zhuǎn)入另一種生物體內(nèi)，使后者獲得新的遺傳性狀或表達(dá)_的技術(shù)。2基因操作的工具：_、DNA連接酶、_。(1)_(簡稱限制酶)。該物質(zhì)能識別一種特定的_序列，并在特定的切點上_DNA分子。例如，大腸桿菌中的一種叫EcoR的限制性內(nèi)切酶，能夠?qū)Ｒ蛔R別GAATTC的序列，并在G和A之間將這段序列切開。(2)_，可以“縫合”_和_交替連接而構(gòu)成的DNA骨架上的缺口。(3)基因工程中，目前常用的載體有_、_和動植物病毒等。質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中，是細(xì)胞擬核或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很小的_分子。3有性生殖和基因工程中的基因重組的區(qū)別有性生殖：基因重組同一物種間 基因工程：基因重組不同物種間二、重組DNA技術(shù)的一般步驟三、轉(zhuǎn)基因生物的應(yīng)用和安全性問題1應(yīng)用(1)藥物研制：獲得各種高質(zhì)量、低成本的藥物。如胰島素、人生長激素、乙肝疫苗等已廣泛應(yīng)用。(2)作物育種：降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染，提高農(nóng)作物對不良環(huán)境的適應(yīng)能力。培育高產(chǎn)、穩(wěn)定和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物，如高產(chǎn)玉米、高脂肪酸向日葵等。培育各種抗逆性的作物新品種，如抗蟲棉、耐鹽堿水稻等。2存在的風(fēng)險：(1)轉(zhuǎn)入抗除草劑基因的轉(zhuǎn)基因作物有可能與_的雜草發(fā)生天然雜交，從而產(chǎn)生具有_的新雜草，出現(xiàn)更難對付的“超級雜草”危害。(2)用于制造更危險的具有毀滅性的_武器。食用轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品對_是否會造成不利；另外，有人對_的安全問題也非常關(guān)切。含有目的基因的人和正常人婚配有可能使那些_在人群中傳播，進(jìn)而可能對整個人類基因庫產(chǎn)生難以預(yù)料的影響。知識點一重組DNA技術(shù)的概念和原理1科學(xué)家們經(jīng)過多年的努力，創(chuàng)立了一種新興生物技術(shù)基因工程，實施該工程的最終目的是()A定向提取生物體的DNA分子B定向地對DNA分子進(jìn)行人工“剪切”C在生物體外對DNA分子進(jìn)行改造D定向地改造生物的遺傳性狀2能夠打破物種界限，定向改造生物遺傳性狀，按照人們的意愿培育生物新品種的方法有()A誘變育種和轉(zhuǎn)基因技術(shù)B雜交育種和誘變育種C雜交育種和基因工程D基因工程知識點二重組DNA技術(shù)的一般步驟3在基因工程中使用到限制性內(nèi)切酶，其作用是()A將目的基因從染色體上切割出來B識別并切割特定的DNA堿基序列C將目的基因與載體結(jié)合D將目的基因?qū)氲绞荏w細(xì)胞內(nèi)4有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是()ADNA連接酶可以將帶有黏性末端的堿基對連接起來B限制酶用于目的基因的獲得C目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞D人工合成的目的基因不用限制酶切割知識點三轉(zhuǎn)基因生物的應(yīng)用和安全性問題5利用外源基因在受體細(xì)胞中表達(dá)，可以生產(chǎn)人類所需要的產(chǎn)品。下列選項中，能說明目的基因完成了在受體細(xì)胞中表達(dá)的是()A棉花二倍體細(xì)胞中檢測到細(xì)菌的抗蟲基因B大腸桿菌中檢測到人胰島素基因及其mRNAC山羊乳腺細(xì)胞中檢測到人生長激素DNA序列D酵母菌細(xì)胞中提取到人干擾素蛋白6xx年自然雜志刊登了美國康奈爾大學(xué)Losey等人的實驗結(jié)果：將轉(zhuǎn)Bt基因玉米的花粉撒在苦荬菜上，喂食非靶生物黑脈金斑蝶幼蟲，4天后幼蟲死亡率達(dá)44%，而對照組無一死亡。該實驗說明()A該轉(zhuǎn)基因玉米對非靶生物有毒B轉(zhuǎn)基因生物均有一定的毒性C轉(zhuǎn)基因食品不能食用DBt基因?qū)λ泻οx均有毒性基礎(chǔ)落實1DNA連接酶的主要功能是()A使DNA復(fù)制時母鏈與子鏈之間形成氫鍵B使黏性末端堿基之間形成氫鍵C將兩條DNA末端之間的縫隙連接起來D將堿基、脫氧核糖、磷酸之間的鍵連接起來2下列四條DNA分子，彼此間具有黏性末端的一組是()ABCD3據(jù)圖分析，有關(guān)工具酶功能的敘述錯誤的是()限制酶可以切斷a處DNA連接酶可以連接b處解旋酶可以使b處解開DNA連接酶可以連接c處ABCD4采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的做法正確的是()將毒素蛋白注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的DNA序列與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，再進(jìn)行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的DNA序列與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵ABCD5為了防止轉(zhuǎn)基因作物的目的基因通過花粉轉(zhuǎn)移到自然界中的其他植物，科學(xué)家設(shè)法將目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組中，其原因是()A葉綠體基因組不會進(jìn)入到生殖細(xì)胞中B受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來自卵細(xì)胞C轉(zhuǎn)基因植物與其他植物間不能通過花粉發(fā)生基因交流D植物雜交的后代不會出現(xiàn)一定的性狀分離比能力提升6在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具是()A限制酶和DNA連接酶B限制酶和水解酶C限制酶和載體DDNA連接酶和載體7蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因之所以能在棉花的葉肉細(xì)胞中準(zhǔn)確地表達(dá)出來主要是因為()A目的基因能在植物體細(xì)胞核中進(jìn)行復(fù)制B不同生物具有相同的一套遺傳信息C目的基因與棉花DNA的基本結(jié)構(gòu)相同D不同生物共用一套遺傳密碼8下列關(guān)于重組DNA技術(shù)工具的敘述中，正確的是()A質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器B質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子C限制性內(nèi)切酶能夠識別特定的堿基序列并能破壞氫鍵DDNA連接酶的作用是催化DNA雙鏈間堿基對的形成9下列關(guān)于基因操作工具的敘述中，正確的是()A限制酶一定識別GAATTC堿基序列B基因工程所用的工具酶是限制酶、連接酶和載體C一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列D目的基因就是指重組DNA質(zhì)粒10現(xiàn)有一長度為1 000 bp的DNA分子，用EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用KpnI單獨酶切得到400 bp和600 bp兩種長度的DNA分子，用EcoRI、KpnI同時酶切后得到200 bp和600 bp兩種長度的DNA分子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是 ()11上海醫(yī)學(xué)研究所成功培育出第一頭攜帶人白蛋白基因的轉(zhuǎn)基因牛。他們還研究出一種可大大提高基因表達(dá)水平的新方法，使轉(zhuǎn)基因動物乳汁中的藥物蛋白含量提高了30多倍。以下與此有關(guān)的敘述中正確的是()A“轉(zhuǎn)基因動物”是指體細(xì)胞中出現(xiàn)了新基因的動物B“提高基因表達(dá)水平”是指設(shè)法使牛的乳腺細(xì)胞中含有更多的人白蛋白基因C只在轉(zhuǎn)基因牛乳汁中才能獲取人白蛋白，是因為人白蛋白基因只在牛乳腺細(xì)胞中是純合的D轉(zhuǎn)基因牛的肌肉細(xì)胞中也有人白蛋白基因，但不發(fā)生轉(zhuǎn)錄、翻譯，故不合成人白蛋白題號1234567891011答案12.棉鈴蟲是一種嚴(yán)重危害棉花的害蟲。我國科學(xué)工作者發(fā)現(xiàn)一種生活在棉鈴蟲消化道內(nèi)的蘇云金桿菌能分泌一種毒蛋白使棉鈴蟲致死，而這種毒蛋白對人畜無害。通過基因工程方法，我國已將該蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株并成功表達(dá)。由于棉鈴蟲吃了這種轉(zhuǎn)基因棉花的植株后就會造成死亡，所以該棉花新品種在xx年推廣后，已取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。請根據(jù)上述材料回答下列問題：(1)毒蛋白對人畜無害，但能使棉鈴蟲致死，從蛋白質(zhì)特性來看，蛋白質(zhì)具有_性。(2)利用蘇云金桿菌防治棉鈴蟲屬于生物防治，它突出的優(yōu)點是_。(3)轉(zhuǎn)基因棉花的抗蟲變異來源，屬于可遺傳變異類型中的_。(4)從蘇云金桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是_，此工具主要存在于_中，其特點_。(5)蘇云金桿菌的DNA分子上有許多基因，獲得抗蟲基因常采用的方法是“鳥槍法”。具體做法是：用_酶將蘇云金桿菌的_切成許多片段，然后將這些片段_，再通過_轉(zhuǎn)入不同的受體細(xì)胞，讓它們在各個受體細(xì)胞中大_，從中找出含有目的基因的細(xì)胞，再用一定的方法把_分離出來。(6)“毒蛋白基因轉(zhuǎn)入棉花植株內(nèi)并成功表達(dá)”的含義是_。答案 知識清單一、1.分離得到人工合成所需要的產(chǎn)物2限制性內(nèi)切酶載體(1)限制性內(nèi)切酶核苷酸切割(2)DNA連接酶脫氧核糖磷酸 (3)質(zhì)粒噬菌體環(huán)狀DNA二、直接分離限制酶切割質(zhì)粒DNA連接酶 重組DNA分子大腸桿菌酵母菌動植物細(xì)胞已獲得重組DNA分子的受體細(xì)胞三、2.(1)親緣關(guān)系較近抗除草劑基因(2)生物人體健康基因治療目的基因?qū)c訓(xùn)練1D基因工程是按照人們的意愿，定向改變生物的遺傳性狀，從而培育出人們所需要的生物類型。2D雜交育種是利用同種生物的不同品種進(jìn)行交配，然后選育出新品種的方法；誘變育種是利用人工條件誘發(fā)基因突變，導(dǎo)致新基因的產(chǎn)生，但基因突變具有不定向性；基因工程可以將控制特定性狀的基因從一種生物體內(nèi)轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使基因?qū)崿F(xiàn)了跨物種的轉(zhuǎn)移，定向改造生物的遺傳性狀。3B限制酶具有專一性，一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點上切割DNA分子；在切割出目的基因的同時，需要用同一種限制酶切割質(zhì)粒DNA；限制酶不能直接從染色體上切割目的基因。將目的基因與載體結(jié)合時使用DNA連接酶。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞時要使用載體作為運(yùn)輸工具。4ADNA連接酶是將黏性末端的脫氧核糖和磷酸連接起來，形成磷酸二酯鍵。5D基因表達(dá)的產(chǎn)物是蛋白質(zhì)，因此，只有在受體細(xì)胞中檢測或提取到相應(yīng)蛋白質(zhì)，才能證明目的基因在受體細(xì)胞中完成了表達(dá)。A、C項只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入，B項只能說明完成了目的基因的導(dǎo)入和目的基因的轉(zhuǎn)錄過程。6A該實驗沒有對其他所有非靶生物進(jìn)行對比實驗，不能說明轉(zhuǎn)基因生物對所有生物都有毒性。課后作業(yè)1CDNA連接酶催化DNA雙鏈外側(cè)磷酸和脫氧核糖之間形成磷酸二酯鍵，它與堿基之間的氫鍵無關(guān)。2D黏性末端是DNA被一些限制性內(nèi)切酶切出的兩游離端，堿基是互補(bǔ)配對的，圖中符合要求。3BDNA連接酶可連接由脫氧核糖和磷酸交替構(gòu)成的DNA骨架上的切口處，圖中c處應(yīng)為一個DNA單位脫氧核苷酸的一部分而不是切口，故所述不正確。b處為堿基對間的氫鍵，解旋酶可使其斷開，但連接酶不作用于此處，故所述也不正確。4C基因工程一般要經(jīng)歷四個步驟：提取目的基因、目的基因與載體結(jié)合、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞及目的基因的檢測與鑒定。所以在導(dǎo)入目的基因前，首先要獲得目的基因即本題中的編碼毒素蛋白的DNA序列，然后要將目的基因與載體結(jié)合即與細(xì)菌質(zhì)粒重組。完成上述兩步以后才能將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞即棉的體細(xì)胞或受精卵，目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，可隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制，所以上述、操作是正確的。沒有獲得目的基因；沒有將目的基因與受體細(xì)胞結(jié)合，所以、操作是錯誤的。5B目的基因整合到受體細(xì)胞的葉綠體基因組，只會隨卵細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)遺傳而不會隨花粉遺傳。6ADNA連接酶將不同DNA分子的兩個相同的黏性末端連接起來，作用部位是磷酸二酯鍵；一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點上切割DNA分子。7D在生物界不同生物共用一套遺傳密碼。8B質(zhì)粒是一個小型環(huán)狀DNA分子，它可以進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞存在于細(xì)胞內(nèi)，但它不是宿主細(xì)胞的細(xì)胞器。質(zhì)粒是一個重要的載體，通常利用質(zhì)粒與目的基因結(jié)合形成重組質(zhì)粒，而后導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞。限制性內(nèi)切酶能識別、切割雙鏈DNA中特定堿基序列，但不能破壞氫鍵。DNA連接酶的作用是通過催化形成磷酸二酯鍵，“縫合”兩條DNA末端之間的縫隙。9C不同的限制酶能識別不同的堿基序列；載體不屬于工具酶；目的基因和載體質(zhì)粒結(jié)合后才叫重組質(zhì)粒。10D由第一個條件“用EcoRI酶切后得到的DNA分子長度仍是1 000 bp”可知，該DNA分子為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且只有一個EcoRI酶切位點，同理可知該DNA分子上有兩個KpnI酶切位點，故可排除A、B、C三項。11D轉(zhuǎn)基因動物的受體細(xì)胞是受精卵，所以含有轉(zhuǎn)基因的受精卵在形成個體時，所有細(xì)胞都會含有轉(zhuǎn)入的基因。但在機(jī)體發(fā)育過程中，基因要進(jìn)行選擇性表達(dá)。12(1)特異(2)減少了農(nóng)藥用量，減少了環(huán)境污染 (3)基因重組(4)限制酶微生物一種限制酶只能識別特定的核苷酸序列，并在特定的位點進(jìn)行切割(5)限制DNA分別與載體結(jié)合載體復(fù)制帶有目的基因的DNA片段(6)棉花細(xì)胞產(chǎn)生了毒蛋白