3.1 基因工程赋予生物新的遗传特性（解析版）

第一节基因工程赋予生物新的遗传特性一．选择题1．下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A．基因工程的出现使人类能按照自己的意愿定向改造生物的遗传性状 B．基因工程是在细胞水平上设计施工，需要限制酶、DNA连接酶和运载体 C．基因工程的操作环境在生物体外，且能在不同物种间进行 D．转基因抗虫烟草的培育种植降低了生产成本，减少了环境污染【解答】解：A、基因工程使人类能按照自己的意愿定向改造生物的遗传性状，A正确；B、基因工程是在分子水平上设计施工，B错误；C、基因工程的操作环境在生物体外，且能打破生殖隔离，在不同物种间进行，C正确；D、转基因抗虫烟草不需要使用农药，降低了生产成本的同时减少了环境污染，D正确。故选：B。2．我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力。这项技术所依据的遗传学原理是（）A．基因重组 B．基因突变 C．基因分离 D．染色体畸变【解答】解：将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力，这需要采用基因工程技术，而基因工程的原理是基因重组。故选：A。3．如图是利用基因工程的方法生产人胰岛素的示意图。下列说法错误的是（）A．能够定向地改造细菌的性状 B．原理是基因突变和基因重组 C．受体细胞分裂的方式为二分裂 D．需要酶的催化【解答】解：A、图示技术能按照人们的意愿定向地改造细菌的性状，A正确；B、基因工程的原理是基因重组，没有基因突变，B错误；C、受体细胞为细菌，属于原核生物，其分裂方式为二分裂，C正确；D、图中构建基因表达载体的过程需要限制酶和DNA连接酶的催化，D正确。故选：B。4．下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A．基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，在体外进行的操作技术 B．基因工程是在分子水平的设计施工的 C．基因工程赋予生物以新的遗传特性，可以创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 D．基因工程常用的运载体质粒中含有两个游离的磷酸基团【解答】解：AB、基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，在体外进行的操作技术，基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，AB正确；C、基因工程赋予生物以新的遗传特性，可以创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，其原理是基因重组，C正确；D、质粒为环状的DNA分子，不含有游离的磷酸基团，D错误。故选：D。5．下列关于基因工程的叙述，错误的是（）A．基因工程是在分子水平上对生物进行遗传改造 B．基因工程的发展独立于生命科学基础理论的发展 C．基因工程已经广泛应用于医学、农业、工业、环境保护等领域 D．基因工程为在分子水平开展生命科学研究，带来了革命性的技术手段【解答】解：A、基因工程是在DNA分子水平上对生物进行的遗传改造，以获得人们需要的新的生物类型和生物产品，A正确；B、基因工程的发展离不开生命科学基础理论的支持，B错误；C、基因工程的应用非常广泛，已经用于医学、农业、工业、环境保护等领域，C正确；D、基因工程是在分子水平开展生命科学研究，是一种革命性的技术手段，D正确。故选：B。6．科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯都含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并种植。下列相关叙述不正确的是（）A．农杆菌这些特定的基因转入了番薯细胞，属于基因重组 B．农杆菌的基因可以在番薯细胞内复制 C．农杆菌基因的遗传效应最终使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，体现了遗传密码具有跨物种的共性 D．农杆菌和番薯的基因主要是具有遗传效应的DNA片段【解答】解：A、农杆菌这些特定的基因转入了番薯细胞，促使番薯膨大产生了可食用的部分，属于基因重组，A正确；B、农杆菌的基因可以在番薯细胞内复制、表达，B正确；C、农杆菌基因的遗传效应最终使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，体现了遗传密码具有跨物种的共性即所有生物共用一套遗传密码，C正确；D、农杆菌和番薯的基因都是具有遗传效应的DNA片段，D错误。故选：D。7．植物基因工程可以改造农作物性状，使农作物变得更加高产。如图是培育良种水稻的有关原理和步骤，有关叙述错误的是（）A．图中表达载体中的T﹣DNA插入外源基因后将失去作用 B．图中②过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌 C．需要用除草剂检测转基因植株是否具有抗除草剂性状 D．相关抗性基因可以整合到植物细胞的染色体DNA上【解答】解：A、图中表达载体中的T﹣DNA插入外源基因后并没有失去作用，仍能将目的基因导入受体细胞，A错误；B、②过程是将目的基因导入微生物细胞，需要用感受态转化法，即该过程需要在无菌环境下用Ca2+处理土壤农杆菌，使之成为感受态细胞，B正确；C、检测转基因植株是否具有抗除草剂性状可在个体水平上用除草剂检测，C正确；D、相关抗性基因可以整合到植物细胞的染色体DNA上，D正确。故选：A。8．科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术﹣基因工程，实施该工程的最终目的是（）A．定向提取生物体的DNA分子 B．定向地对DNA分子进行人工“剪切” C．在生物体外对DNA分子进行定向改造 D．定向地改造生物的遗传性状【解答】解：根据基因工程的概念可知，基因工程技术是按照人们的意愿定向改造生物的性状。故选：D。9．CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单、准确地进行基因定点编辑，其原理是由一条单链向导RNA引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点对特定的DNA序列进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，Cas9蛋白可人为选择DNA上的目标位点进行切割。下列相关叙述错误的是（）A．Cas9蛋白具有限制酶的特性 B．Cas9蛋白借助向导RNA对目标分子进行定位依赖于碱基互补配对 C．对不同目标基因进行编辑时可能使用相同的Cas9蛋白和向导RNA D．Cas9蛋白切割的位点是氢键【解答】解：A、结合题意可知，Cas9蛋白可对特定的DNA序列进行切割，具有核酸内切酶的特性，A正确；B、向导RNA对目标DNA进行序列识别，从而实现Cas9蛋白对DNA分子的定位，这依赖于碱基对间遵循碱基互补配对原则，B正确；C、RNA引导Cas9蛋白到一个特定的基因位点对特定的DNA序列进行切割，不同的目的基因中可能含有相同的碱基序列能被该复合物识别，故对不同目标基因进行编辑时可能使用相同的Cas9蛋白和向导RNA，C正确；D、Cas9蛋白相当于限制酶，其切割的位点是磷酸二酯键，D错误。故选：D。10．碱裂解法是一种应用最为广泛的制备质粒DNA的方法，其基本原理是基于大分子DNA与质粒DNA变性与复性的差异而达到分离目的，流程如图。下列说法错误的是（）A．质粒属于小型环状双链DNA B．离心、沉淀后应弃上清液取沉淀物 C．加入强碱处理的目的是使DNA氢键断裂，为后续步骤作准备 D．加入缓冲液处理的结果是只有质粒DNA能够正常复性【解答】解：A.质粒是一种结构简单、具有自我复制能力的小型双链环状DNA分子，A正确；BD、离心后，变性的质粒DNA又恢复原来的结构，保存在溶液中，而染色体DNA不能恢复，通过离心染色体DNA与不稳定的大分子RNA、蛋白质﹣SDS复合物等一起沉淀下来而被除去，B错误，D正确；C、加入强碱处理的目的是使染色体DNA和质粒的氢键断裂，为后续做准备，C正确。故选：B。11．关于基因工程的说法正确的有（）①基因工程是在DNA分子水平进行设计和施工的②重组DNA技术所用的工具包括限制酶、DNA连接酶、载体③限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的④E.coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端⑤DNA连接酶都是从原核生物中分离得到的⑥载体质粒可采用抗生素抗性基因作为筛选的标记基因⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体⑧基因工程的原理为基因重组A．3项 B．4项 C．5项 D．6项【解答】解：①基因工程的操作对象是基因，因此其是在DNA分子水平进行设计和施工的，①正确；②重组DNA技术所用的工具包括限制酶、DNA连接酶、载体，②正确；③限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，③错误；④E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，④错误；⑤DNA连接酶不都是从原核生物中分离得到的，也可以从T4噬菌体中获得，⑤错误；⑥载体质粒可采用抗生素抗性基因作为筛选的标记基因，筛选含有目的基因的受体细胞，⑥正确；⑦质粒是基因工程中常用作运载目的基因的载体，此外还有动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等，⑦错误；⑧基因工程的原理为基因重组，⑧正确。故选：B。12．下列对基因工程原理的理解，正确的是（）①它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程②对基因进行人为删减或增添某些碱基③是体外进行的人为的基因重组④基因工程一旦成功，则一定发生了可遗传变异A．①③ B．①②③ C．①③④ D．①②③④【解答】解：①基因工程可按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程，①正确；②基因工程是对现有基因的剪切和重组，并没有对基因进行删减或增添某些碱基，②错误；③基因工程体外进行基因表达载体的构建，属于人为的基因重组，③正确；④基因工程的原理是基因重组，属于可遗传变异，即一旦成功，便是可遗传变异，④正确。故选：C。13．下列哪种生物技术能有效地打破物种的界限，定向改造生物，培育新的农作物优良品种（）A．基因工程育种 B．诱变育种 C．杂交育种 D．单倍体育种【解答】解：A、基因工程能定向地改造生物的遗传性状，并能打破物种之间的生殖隔离，培育新的农作物优良品种，A正确；B、诱变育种的原理为基因突变，基因突变具有不定向性，B错误；C、杂交育种的原理为基因重组，基因重组具有不定向性，并且不能改造生物的遗传性状，C错误；D、单倍体育种能缩短育种年限，但不能打破物种的界限，D错误。故选：A。14．将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，这种导入外源基因的方法属于（）A．杂交育种 B．多倍体育种 C．单倍体育种 D．基因工程【解答】解：将一种生物的基因导入另一种生物体内需要采用基因工程技术。因此，将某种海鱼的抗冻基因导入西红柿细胞中，培育成耐低温的西红柿新品种，应该采用基因工