1.為迎接“世博會”在上海召開，某花農用扦插、嫁接和分根的方法，培養了很多花卉，下列有關花卉變異的描述正確的是（）A.不可能發生變異B.若發生變異，一定是環境引起的C.不可能發生基因重組的變異D.產生的變異只能是基因突變【解析】選C。扦插、嫁接、分根的繁殖方式為無性繁殖，其變異不可能來自基因重組，因基因重組發生在有性生殖過程中。花卉變異可能是環境引起的，也可能是基因突變等引起的。2.下列關于基因重組的敘述不正確的是（）A.能產生新的基因型B.能產生新的基因C.能產生性狀重新組合的類型D.配子的隨機組合不是基因重組【解析】選B。基因重組只能產生新的基因型而不能產生新的基因，只能產生親本性狀的重組類型而不能產生新的性狀，基因重組是指同源染色體上非姐妹染色單體之間的互換和非同源染色體上的非等位基因的自由組合，配子的隨機組合并非基因重組。3.（2010·龍巖高一檢測）下列各項中可以導致基因重組現象發生的是（）A.姐妹染色單體的交叉互換B.等位基因彼此分離C.非同源染色體的自由組合D.姐妹染色單體分離【解析】選C。姐妹染色單體是復制來的，所以所含基因是相同的，經交換后不會導致基因的重新組合，等位基因隨同源染色體的分離而分開不會導致基因重組，姐妹染色單體隨著絲粒的分裂而分開，分別移向細胞的兩極進入不同的子細胞，不會導致基因重組。減數第一次分裂后期非同源染色體的自由組合會導致染色體上基因的重組。4.基因的隨機重組和配子形成過程中的基因突變分別發生在（）①分裂間期DNA的復制過程②有絲分裂形成子細胞的過程③減數第一次分裂過程中④減數第二次分裂前期⑤配子受精形成合子的過程A.④①B.②⑤C.③④D.③①【解析】選D。基因重組只發生在減數第一次分裂過程中，包括四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間的片段交換和后期非同源染色體上的非等位基因之間的自由組合，而配子形成過程中的基因突變主要發生在分裂間期DNA的復制過程中。5.用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋白質。下列敘述不正確的是（）A.常用相同的限制性內切酶處理目的基因和質粒B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組DNA必需的工具酶C.可用含抗生素的培養基檢測大腸桿菌中是否導入了重組DNAD.導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達【解析】選B。應用DNA連接酶和限制性內切酶構建重組DNA，RNA聚合酶的功能是催化DNA轉錄為RNA，不用于重組DNA的構建；可用質粒上的標記基因檢測目的基因是否導入重組DNA中；目的基因的表達不一定能成功，有時還需對目的基因進行修飾。6.下列高科技成果中，根據基因重組原理進行的是（）①我國科學家袁隆平利用雜交技術培育出超級水稻②我國科學家將蘇云金芽孢桿菌的某些基因移植到棉花體內，培育出抗蟲棉③我國科學家通過返回式衛星搭載種子培育出太空椒④我國科學家通過體細胞克隆技術培育出克隆牛A.①B.①②C.①②③D.②③④【解析】選B。超級水稻的培育屬于雜交育種范疇，其原理是基因重組；抗蟲棉是轉基因植物，其原理是重組DNA技術；太空椒的培育屬于作物空間技術育種，其原理是基因突變；克隆牛屬于無性繁殖，其原理是動物細胞核的全能性。7.（2010·合肥高一檢測）科學家將使啤酒產生豐富泡沫的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，使其產生LTP1蛋白，釀出泡沫豐富的啤酒，具體的操作過程如圖所示。（注：限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC-，限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—）（1）圖中所示的基因工程操作過程的A和C分別是＿＿＿、＿＿＿。（2）由圖中可以看出所用的載體B是＿＿＿。（3）請畫出LTP1基因被限制性內切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（4）請畫出B被限制性內切酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。（5）分析LTP1基因和B所形成的黏性末端能否黏合？＿＿＿。假設能的話，還必須需要的一種工具酶是＿＿＿。【解析】(1)圖中A過程，是獲取目的基因，C過程是將目的基因與載體的結合體導入到受體細胞中。（2）圖中的載體B是小型環狀的DNA質粒。（3）限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，所以形成的黏性末端為（4）限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—，所以形成的黏性末端為（5）雖然兩種限制性內切酶識別的序列不同，但可以切出能互補配對的序列，所以可以用一種DNA連接酶進行連接。答案：（1）提取目的基因將目的基因導入受體細胞（2）質粒（5）能DNA連接酶【典例1】（2010·蘇州模擬）下列有關基因重組的敘述中，正確的是A.基因型為Aa的個體自交，因基因重組而導致子代性狀分離B.基因A因改變、增添或缺失部分堿基而形成它的等位基因a屬于基因重組C.非姐妹染色單體間的互換可能導致基因重組D.造成同卵雙生姐妹間性狀上差異的主要原因是基因重組【思路點撥】準確掌握基因突變、基因重組的區別以及同卵雙生的形成機制，此題就迎刃而解了。【自主解答】選C。本題主要考查了基因重組的類型及對生物進化的意義。Aa個體自交，后代的性狀分離是由于等位基因的分離和配子之間隨機結合而形成的；基因A中堿基對的改變、增添或缺失屬于基因突變；同源染色體上非姐妹染色單體間的互換屬于基因重組；同卵雙生是指由同一受精卵發育而來的，所以細胞核中的遺傳物質是一樣的，其性狀差異主要是由于外界環境引起的。【變式訓練】（2010·泰安模擬）以下有關基因重組的敘述，錯誤的是（）A.非同源染色體的自由組合導致基因重組B.同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換引起基因重組C.純合子自交因基因重組導致子代性狀分離D.同胞兄妹間的遺傳差異與親代形成性細胞過程中的基因重組有關【解析】選C。基因重組的類型有兩種:一種為發生在減數第一次分裂的后期非同源染色體的自由組合，另一種為減數第一次分裂四分體時期同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換；純合子自交后代不會出現性狀分離現象；同胞兄妹間的遺傳差異是由于在減數分裂過程中基因重組形成的不同配子隨機組合所致而形成的。【典例2】（2010·臨沂模擬）轉基因植物是通過基因工程擁有其他物種基因即外源基因的植物。下列有關敘述中正確的是A.外源基因就是目的基因B.外源基因的遺傳都遵循孟德爾遺傳定律C.基因工程中的載體質粒是細胞核內能夠自主復制的DNA分子D.通過基因工程，植物細胞也能合成某些細菌的蛋白質【標準解答】選D。本題主要考查基因工程的過程和應用。外源基因較多，只有人們所需要的外源基因才能稱為目的基因，當把目的基因導入到受體細胞中時，若存在于細胞質中是不會遵循孟德爾遺傳定律的，質粒存在于細菌以及酵母菌等生物的細胞中，是擬核或細胞核外能夠自主復制的很小的環狀DNA分子，基因工程打破了物種的界限，可以使植物產生細菌的蛋白質。1.（2009·北京高考）真核生物進行有性生殖時，通過減數分裂和隨機受精使后代（）A.增加發生基因突變的概率B.繼承雙親全部的遺傳性狀C.從雙親各獲得一半的DNAD.產生不同于雙親的基因組合【解析】選D。本題考查了遺傳變異的相關知識。進行有性生殖的生物，其變異的主要來源是基因重組，即在減數分裂過程中，由于四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換或減數第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因自由組合而發生基因重組，使后代產生不同于雙親的基因組合。2.（2009·安徽高考）2008年諾貝爾化學獎授予了“發現和發展水母綠色熒光蛋白”的三位科學家。將綠色熒光蛋白基因的片段與目的基因連接起來組成一個融合基因，再將該融合基因轉入真核生物細胞內，表達出的蛋白質就會帶有綠色熒光。綠色熒光蛋白在該研究中的主要作用是（）A.追蹤目的基因在細胞內的復制過程B.追蹤目的基因插入到染色體上的位置C.追蹤目的基因編碼的蛋白質在細胞內的分布D.追蹤目的基因編碼的蛋白質的空間結構【解析】選C。本題考查的是基因工程的有關知識。水母的綠色熒光蛋白的應用應該說是生物科學研究手段的進步，像同位素原子示蹤法一樣，可以更直觀地揭示微觀世界的運動規律。3.（2009·浙江高考）下列關于基因工程的敘述，錯誤的是（）A.目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B.限制性內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C.人胰島素原基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達【解析】選D。載體上的抗性基因主要起著標記基因的作用，有利于篩選含重組DNA的細胞，并不能促進目的基因的表達。一、選擇題（共6小題，每小題4分，共24分）1.（2010·廈門高一檢測）與無性生殖相比，有性生殖的后代具有較強的適應性，下列說法不正確的是()A.后代繼承了雙親的遺傳物質B.減數分裂過程中，DNA復制更容易發生差錯C.更容易產生新的基因型D.減數分裂過程中，由于基因重組產生了不同類型的配子【解析】選B。有性生殖過程中減數分裂產生的卵細胞和精子細胞多種多樣，隨機結合形成的受精卵多種多樣，發育成的后代中含有雙親的遺傳物質；減數分裂和有絲分裂的DNA復制發生差錯的幾率是一致的。2.（2010·濰坊高一檢測）以下各種酶與其作用部位不相匹配的是()A.解旋酶——磷酸二酯鍵B.肽酶——肽鍵C.ATP水解酶——高能磷酸鍵D.限制性內切酶——磷酸二酯鍵【解析】選A。解旋酶作用的是堿基之間的氫鍵，肽酶作用的是肽鍵，ATP水解是遠離腺苷的高能磷酸鍵斷裂，限制性內切酶作用的是磷酸與脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵。3.進行有性生殖的生物，其親子代間總是存在著一定差異的主要原因是()A.基因重組B.基因突變C.染色體變異D.生活條件改變【解析】選A。變異是生物的基本特征之一。如果僅僅是由于生活條件改變而引起的變異是不遺傳的，不是變異的主要原因，故排除D項。引起可遺傳變異的原因有三，其中基因突變頻率極低，染色體變異也較少，故排除B、C兩項。基因重組是有性生殖的生物必然發生的過程，如果生物的染色體數目多，則攜帶的基因更多，那么變異也就更多，因此基因重組成為親子代之間存在差異的主要原因。4.有性生殖生物的后代性狀差異，主要來自于基因重組，下列過程中哪些可以發生基因重組()A.①②B.①③C.②③D.③【解析】選A。基因重組發生在通過減數分裂形成配子的過程中，主要包括兩種類型，一種是在四分體時期，位于同源染色體上非姐妹染色單體的交叉互換，一種是在減數第一次分裂后期，位于非同源染色體上非等位基因的自由組合。所以應為①②，而不是配子的隨機組合③。5.（2010·杭州高一檢測）基因工程中，需使用特定的限制性內切酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC-，限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是-↓GATC-。根據圖示判斷下列操作正確的是

()A.質粒用限制性內切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性內切酶Ⅱ切割B.質粒用限制性內切酶Ⅱ切割，目的基因用限制性內切酶Ⅰ切割C.目的基因和質粒均用限制性內切酶Ⅰ切割D.目的基因和質粒均用限制性內切酶Ⅱ切割【解析】選A。質粒作為載體，上面含有兩個標記基因，而作為目的基因的兩個黏性末端是不完全相同的，限制性內切酶Ⅰ和限制性內切酶Ⅱ，識別的序列不完全一致，經比較可知限制性內切酶Ⅱ切割的范圍比限制性內切酶Ⅰ要廣泛，限制性內切酶Ⅰ能切割的限制性內切酶Ⅱ一定能切割。為了使載體仍保留標記基因GeneⅠ，所以應用切割范圍較窄的限制性內切酶Ⅰ去切割GeneⅡ，而對于目的基因要切出兩個不同的黏性末端，所以應用切割范圍更廣的限制性內切酶Ⅱ切割目的基因后得到的片段是再將其插入到已用限制性內切酶Ⅰ切割后的GenneⅡ基因片段中，用DNA連接酶連接成為一個重組質粒。6.（2010·合肥高一檢測）下列關于基因重組的說法正確的是（多選）()A.生物體進行有性生殖的過程中控制不同性狀的基因的重新組合屬于基因重組B.減數分裂四分體時期，由于同源染色體的姐妹染色單體之間的局部交換，可導致基因重組C.減數分裂過程中，隨著非同源染色體上的基因自由組合可導致基因重組D.一般情況下，水稻花藥內可發生基因重組，而根尖則不能【解析】選A、C、D。基因重組是發生在減數分裂的過程中（減數第一次分裂四分體時期同源染色體非姐妹染色單體之間的交換，減數第一次分裂后期非同源染色體上的非等位基因的自由組合），基因重組發生在兩種或兩種以上基因之間，一般情況下，由于水稻根尖只進行有絲分裂而不進行減數分裂，所以不能發生基因重組。二、非選擇題（共2小題，共26分）7.（14分）如圖所示為用農作物①和②兩個品種分別培養出④⑤⑥⑦四個品種的過程。（1）用①和②通過Ⅰ和Ⅱ過程培育出⑤的過程所依據的遺傳學原理是＿＿＿。（2）通過Ⅲ和Ⅴ培育出⑤的育種方法的優點是＿＿＿＿＿。（3）由③培育出的⑥是＿＿＿＿＿＿倍體。（4）由①和②通過Ⅰ和Ⅲ過程培育出⑤的過程叫＿＿＿＿，③培育出④的過程叫＿＿＿＿，Ⅴ過程需要用＿＿＿＿＿＿處理。（5）⑤通過Ⅵ過程培育出⑦的過程叫＿＿＿＿＿＿。【解析】圖中Ⅰ是雜交過程，Ⅱ是自交過程，Ⅲ是花藥離體培養過程，Ⅳ、Ⅴ是用秋水仙素誘導染色體加倍過程。Ⅵ是轉基因技術。通過Ⅰ、Ⅱ培育⑤是雜交育種，Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ是單倍體育種，Ⅳ是多倍體育種，Ⅵ是轉基因技術育種。答案：（1）基因重組（2）明顯縮短育種年限（3）四（4）單倍體育種花藥離體培養秋水仙素（5）轉基因技術［實驗·探究］8.（12分）某些植物能分泌一些化學物質用于抑制別種植物在其周圍生長，這稱為他感作用。最近，科學家試圖往大麥等農作物轉入控制合成這些化學物質的基因。請回答：（1）獲取目的基因，需要用到的工具酶是＿＿＿，對獲取的目的基因，可以通過＿＿＿與載體結合。（2）為了驗證轉基因大麥對鄰近雜草生長具有他感作用。請在給出的實驗步驟的基礎上繼續完成實驗、預期實驗現象。方法步驟：①選取A、B、C三個栽種盒，在栽種土壤表面畫5m×5m的小方格，每小方格中心放一粒大麥或雜草種子。三個栽種盒的播種方式依次為：A：＿＿＿；B：只種大麥種子；C：＿＿＿。②灑上少許細泥土覆蓋種子并澆水，把三個實驗栽種盒放在＿＿＿的環境中培養2～4周。③每天觀察記錄，統計盒內植株的＿＿＿，比較三個栽種盒的植物生長差異。預期的實驗現象：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。【解析】（1）人工獲取目的基因是要用限制性內切酶進行切割，并用DNA連接酶將目的基因與載體結合。（2）他感效應是指對其他植物生長起抑制作用，所以實驗自變量是轉基因大麥的有無，觀察大麥對雜草的影響，應設置對照組和實驗組，由于本實驗是驗證性實驗，預期實驗結果和已知的結論應是一致的。答案：（1）限制性內切酶DNA連接酶（2）①大麥種子和雜草種子同行種植只種雜草種子（順序可變）②相同且適宜③平均株高預期的實驗現象：A盒中的雜草生長情況明顯比C盒中的差（A盒中的大麥生長情況和B盒相同，這句不寫也可）（注意與播種方式相對應）1.育種專家用高稈抗銹病水稻與矮稈不抗銹病水稻雜交，培育出了矮稈抗銹病水稻，這種水稻出現的原因是（）A.基因突變B.基因重組C.染色體變異D.環境條件的改變【解析】選B。使位于不同親本的優良性狀通過交配集中到同一個體上的方法即為雜交，是把原有基因重新組合的過程。2.（2010·聊城模擬）如圖是某動物的幾個細胞分裂示意圖（數字代表染色體，字母代表染色體上帶有的基因）。據圖判斷不正確的是（）A.該動物的性別是雄性B.乙細胞表明該動物發生了基因突變或基因重組C.1與2的片段交換屬基因重組，1與3組合在一起屬基因重