高中生物第3单元遗传与变异的分子基础第2章基因对性状的控制第4节第5节人类基因组计划学业分.docx
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高中生物第3单元遗传与变异的分子基础第2章基因对性状的控制第4节第5节人类基因组计划学业分
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【2019-2020】高中生物第3单元遗传与变异的分子基础第2章基因对性状的控制第4节第5节人类基因组计划学业分层测评中图版必修2
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[学业达标]
1．科学家经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——重组DNA技术，实施该技术的最终目的是（ ）
A．定向提取生物体的DNA分子
B．定向地对DNA分子进行“剪切”
C．在生物体外对DNA分子进行改造
D．定向地改造生物的遗传性状
【答案】 D
2．将人的生长激素基因导入鲫鱼，培育出能快速生长的鲫鱼新品种。
该育种方法属于（ ）
A．诱变育种B．转基因技术
C．单倍体育种D．杂交育种
【解析】 将“外源”基因导入受体细胞中表达的技术应为转基因技术。
【答案】 B
3．下列科技成果中，根据基因重组的原理进行的是（ ）
①我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻 ②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内培育抗虫棉 ③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
A．①B．①②
C．①②③D．②③
【解析】 ③是诱变育种，利用的是基因突变的原理。
【答案】 B
4．在人类基因组计划的研究中，科学家认为：
人类基因组全部DNA约有31.6亿个碱基对，估计基因的碱基对数目约占全部碱基的10%。
这里所说的基因是指（ ）
A．编码区与非编码区
B．外显子和内含子
C．蛋白质编码基因
D．起调控作用的基因
【解析】 在人类基因组计划中所指的基因均指蛋白质编码基因即结构基因，每个蛋白质编码基因其内部结构分为编码区与非编码区，其中编码区又分为若干个外显子和内含子。
【答案】 C
5．下列关于转基因生物可能对生物多样性造成威胁的叙述是（ ）
【导学号：
73730070】
A．转基因在野生种群的固定导致野生等位基因的丢失
B．转基因生物中的抗病毒基因可能与某种病毒发生重组，产生超级病毒
C．转基因植物及其产物影响一些微生物活动
D．转基因生物食品在人食用后可能会产生一些有毒物质，影响人体健康
【解析】 A造成遗传多样性的降低，B、D对人类健康造成威胁，C对地球化学循环产生重要影响。
【答案】 A
6．我国科学家运用DNA重组技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。
下列叙述不正确的是（ ）
A．基因的完整性对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B．重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C．抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至其野生亲缘中，从而造成基因污染
D．转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素的抗性来确定的
【解析】 基因只有保持完整性，才能表达；重组DNA分子中增加一个碱基对，如果对抗虫基因没有造成破坏，通过转录、翻译合成的蛋白质同样具有生物活性；转基因抗虫棉是否具有抗虫特性，可通过让害虫吞吃抗虫棉后观察效果。
【答案】 D
7．以下有关转基因技术的叙述，正确的是（ ）
A．转基因技术是细胞水平上的操作
B．转基因技术的产物对人类都是有益的
C．转基因技术产生的变异属于人工诱变
D．转基因技术育种的优点之一是目的性强
【解析】 转基因技术是在分子水平上的操作，A错；其产物对人类可能存在安全性问题，B错；此技术产生的变异属于基因重组，C错；育种优点是定向改变生物的遗传性状，目的性强，D正确。
【答案】 D
8．（2016·湛江模拟）要将基因型为AaBB的植物，培育出以下基因型的品种①AaBb；②AaBBC；③AAaaBBBB；④aB。
则对应的育种方法依次是（ ）
A．诱变育种、转基因技术、细胞融合、花药离体培养
B．杂交育种、花药离体培养、转基因技术、多倍体育种
C．花药离体培养、诱变育种、多倍体育种、转基因技术
D．多倍体育种、花药离体培养、诱变育种、转基因技术
【解析】 用基因型为AaBB的植物要培育出AaBb的品种，可利用物理或化学方法处理材料，通过基因突变获得；要获得AaBBC的品种，由于本物种没有C基因，所以必须通过转基因技术；要获得AAaaBBBB的品种，可通过细胞融合；要获得aB的品种，可利用花药离体培养。
【答案】 A
9．（2013·江苏高考改编）现有小麦种子资源包括：
①高产、感病；②低产、抗病；③高产、晚熟等品种。
为满足不同地区及不同环境条件下的栽培需求，育种专家要培育3类品种：
a.高产、抗病；b.高产、早熟；c.高产、抗旱。
下述育种方法可行的是（ ）
（1）利用①、③品种间杂交筛选获得a
（2）对品种③进行染色体加倍处理筛选获得b
（3）a、b和c的培育均可采用诱变育种方法
（4）用转基因技术将外源抗旱基因导入③中获得c
A．
（1）
（2）B．
（2）（3）
C．（3）（4）D．
（1）（4）
【解析】 欲获得高产、抗病品种，应利用①和②进行品种间杂交筛选，
（1）错误；欲获得高产、早熟品种，则应对③进行诱变育种，
（2）错误；诱变育种可以产生新基因，因此a、b、c都可以通过诱变育种获得，（3）正确；基因工程可定向改变生物性状，要获得高产、抗旱品种，可通过基因工程转入抗旱基因实现，（4）正确。
【答案】 C
10．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可生产食品和药品等。
科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白并酿出泡沫丰富的啤酒。
基本的操作过程如下图。
（1）该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于________。
（2）本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是_______。
（3）要使载体与LTP1基因连接，首先应使用________________对载体和含LTP1基因的DNA进行切割。
（4）饮用转基因的酵母菌酿造的啤酒安全吗？
___________________________________________________________。
【解析】
（1）由于重组DNA技术利用定向技术克服远缘杂交不亲和的障碍，使原来不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理应为基因重组。
（2）载体取自大肠杆菌的质粒（见图）。
（3）基因工程中的“剪刀”为限制性内切酶。
（4）可以从正、反两个角度考虑。
转基因的酵母菌酿造的啤酒对人类的健康有害，因为：
①转基因食物中的毒素可引起人类急、慢性中毒或产生致癌、致畸、致突变作用；②食物中的免疫或致敏物质可使人类机体产生过敏反应。
或答对人体安全，因为：
两种食品成分相同，目前暂未找到不安全的证据。
（合理即可）
【答案】
（1）基因重组
（2）质粒
（3）同一种限制性内切酶
（4）反对观点：
不安全，转基因食品可能会损伤人体的消化系统，破坏人体免疫系统 赞成观点：
安全，转基因食品与非转基因食品成分相同，经毒性分析其不对人体健康产生影响（目前还未找到不安全的证据，回答上述两种观点之一即可）
[能力提升]
11．人的体细胞中含有46条染色体，水稻的体细胞中含有24条染色体，那么，人的一个单倍体基因组和水稻的一个单倍体基因组含有的DNA数分别是（ ）
A．24、23 B．24、12
C．46、24D．23、12
【解析】 人的单倍体基因组包含22条常染色体和X、Y两条性染色体，而水稻单倍体基因组只有12条染色体。
【答案】 B
12．（2016·深圳检测）水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly和Ser构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（ ）
A．促使目的基因导入受体细胞中
B．促使目的基因在受体细胞中复制
C．筛选出获得目的基因的受体细胞
D．使目的基因容易成功表达
【解析】 发光蛋白基因是转基因技术中的标记基因，其作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因（或目的基因是否导入成功），C项符合题意。
【答案】 C
13．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。
现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ ）
线性DNA分子的酶切示意图
A．3B．4
C．9D．12
【解析】 每一种限制性内切酶切割DNA后会把DNA分割成两个片段，且不同的限制性内切酶切割后的片段不一样，如果将图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙，由甲处切，可产生两个片段，即a和右边的b＋c＋d段，如果只从乙处切，就有a＋b和c＋d段，如果只从丙处切，就有a＋b＋c和d段，甲乙同时切，就有a、b和c＋d段，乙丙同时切，就有a＋b和c、d段，甲丙同时切，就有a、b＋c、d段三种片段，甲乙丙三者都同时切，就有a、b、c、d四种片段。
【答案】 C
14．质粒是基因工程中最常用的运载体，质粒上有标记基因，如下图所示，通过标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。
如图表示外源基因的插入位置（插入点有a、b、c）。
【导学号：
73730071】
Ⅰ.
（1）质粒的基本组成单位是________。
（2）将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素的培养基中培养，属于基因工程操作中的________________步骤。
（3）在插入外源基因过程中用到的工具酶有_____________。
Ⅱ.设计实验探究外源基因插入的位置。
（1）步骤：
①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。
②分组：
将细菌平均分成两组并标号为1、2。
③培养：
将第1组细菌放入________________中培养，将第2组细菌放入________________中培养。
④观察并记录结果。
（2）预测实验结果及结论：
①若1组、2组均能正常生长，则外源基因插入点是________；
②若1组能正常生长，2组不能生长，则外源基因插入点是________；
③若1组不能生长，2组能生长，则外源基因插入点是________。
【解析】 Ⅰ.
（1）质粒是小型环状DNA分子，其基本单位是脱氧核糖核苷酸。
（2）抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因都属于标记基因，其目的是便于目的基因的检测与鉴定。
Ⅱ.若目的基因插入a点，则受体细胞既具有抗四环素的能力，又具有抗氨苄青霉素的能力；若目的基因插入b点，则受体细胞只具有抗四环素的能力；若目的基因插入c点，则受体细胞只具有抗氨苄青霉素的能力，以此可判断目的基因插入的位置。
【答案】 Ⅰ.
（1）脱氧核糖核苷酸
（2）目的基因的检测与鉴定 （3）限制性内切酶、DNA连接酶
Ⅱ.
（1）③含氨苄青霉素的培养基 含四环素的培养基
（2）①a ②c ③b
15．苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡。
研究人员将表达这种毒蛋白的抗螟基因转入非糯性抗稻瘟病水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。
请回答下列问题。
（1）染色体主要由________组成，若要确定抗螟基因是否已整合到水稻的某一染色体上，方法之一是测定该染色体的________。
（2）选用上述抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1，从F1中选取一株进行自交得到F2，F2的结果如下表：
表现型
抗螟非糯性
抗螟糯性
不抗螟
非糯性
不抗螟
糯性
个体数
142
48
50
16
分析表中数据可知，控制这两对性状的基因位于________染色体上，所选F1植株的表现型为________。
亲本中抗螟非糯性水稻可能的基因型最多有________种。
（3）现欲试种这种抗螟水稻，需检验其是否为纯合体，请用遗传图解表示检验过程（显、隐性基因分别用B、b表示），并作简要说明。
（4）上表中的抗螟水稻均能抗稻瘟病（抗稻瘟病为显性性状），请简要分析可能的原因。
①___________________________________________________________。
②___________________________________________________________。
【解析】
（1）染色体主要由DNA和蛋白质组成，还含有少量RNA。
可通过检测染色体的DNA碱基序列确定目的基因是否整合到染色体上。
（2）F2表现型之比接近9∶3∶3∶1，说明控制这两对相对性状的基因符合基因的自由组合规律，应该位于非同源染色体上。
F1应当为双显性的杂合体，表现型为抗螟非糯性。
表现双显性表现型的个体基因型可能有四种，纯合体、双杂合体和两种单杂合体（即AABB、AaBb、AaBB和AABb）。
（3）检验水稻是否为纯合体，可用自交也可用测交，根据子代是否出现性状分离来判定。
（4）若所选的F1植株是一个抗稻瘟病纯合体，则自交子代均抗稻瘟病。
若抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上，则两性状会表现出连锁现象。
【答案】
（1）DNA和蛋白质 DNA序列
（2）非同源（两对） 抗螟非糯性 4
（3）
（4）①选取的F1是抗稻瘟病纯合体 ②抗螟基因与抗稻瘟病基因位于同一条染色体上
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