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高中生物沪科版 (2019)选修3第三章 基因工程赋予生物新的遗传特性第一节 基因工程是一种重组DNA技术一、生物科学与技术的发展催生了基因工程同步训练题
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这是一份高中生物沪科版 (2019)选修3第三章 基因工程赋予生物新的遗传特性第一节 基因工程是一种重组DNA技术一、生物科学与技术的发展催生了基因工程同步训练题，共13页。试卷主要包含了利用基因工程技术生产羧酸酯酶，限制酶a等内容，欢迎下载使用。
1．利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂，用于降解某种农药的残留，基本流程如图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B．过程②需使用限制酶和 DNA 聚合酶，是基因工程的核心步骤
C．过程③需要使用 NaCl 溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D．过程④可利用 DNA 分子杂交技术鉴定 CarE 基因是否成功导入受体细胞
2．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的叙述，错误的是（ ）
①一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列；
②限制性核酸内切酶的活性受温度影响；
③限制性核酸内切酶能识别和切割RNA；
④限制性核酸内切酶可从原核生物中提取；
⑤限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞。
A．②③B．③④C．③⑤D．①⑤
3．下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，据表分析以下说法正确的是
（注：Y表示C或T，R表示A或G）
A．一种限制酶只能识别一种脱氧核苷酸序列
B．限制酶的切点一定位于识别序列的内部
C．不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D．限制酶切割后不一定形成黏性末端
4．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X 是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法正确的是（ ）
A．该细菌的性状被定向改造，形成能合成胰岛素的细胞
B．质粒一般具有多个标记基因和多个限制酶切点
C．若要获得未知序列的胰岛素原基因，可到基因库中寻找
D．要获得相同的粘性未端，必须用相同的限制性核酸内切酶剪切
5．在基因工程中，目的基因和运载体结合所需要的酶是（ ）
A．解旋酶B．DNA聚合酶
C．DNA连接酶D．限制性核酸内切酶
6．在DNA连接酶的催化下形成的化学键和位置分别是( )。
A．氢键碱基与脱氧核糖之间
B．氢键碱基与碱基之间
C．磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间
D．磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间
7．下列关于基因工程的基本工具的说法中，正确的是（ ）
A．DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，连接效率不同
B．质粒是基因工程中最常用的载体，某些病毒也可以作为载体
C．质粒要具有标记基因，有且只有一个限制酶切点，以便得到与外源基因相同的黏性末端
D．限制酶可从原核细胞中提取，只能用于切割目的基因
8．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（ ）
A．限制降．解旋酶．DNA连接酶B．限制酶．解旋酶．DNA聚合酶
C．DNA聚合酶．限制酶．解旋酶D．解旋酶．限制酶．DNA连接酶
9．限制酶a．限制酶b能将某线性DNA分子片段切割，其识别序列和切割位点如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．限制酶a与限制酶b发挥作用的化学键完全相同
B．限制酶a与限制酶b切出的黏性末端能相互连接
C．所有限制性核酸内切酶识别的序列都由6个核苷酸组成
D．限制酶将该DNA分子切成2个片段需消耗2个水分子
10．某科学家从细菌中分离出了耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法不正确的是
A．基因a要导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具
B．基因工程中使用的酶都能够识别特定的碱基序列
C．导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞
D．目的基因进入受体细胞后可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
11．作为基因的运输工具--运载体，必须具备的条件之一及理由是
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合
D．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择
12．图1表示某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcRⅠ．BamHⅠ．HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是
A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcRⅠ
B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切点有1个
C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理
D．一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
13．1972年伯格首先在体外进行了DNA改造，成功地构建了第一个体外重组DNA分于，下列相关叙述正确的是
A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性性末端
B．当限制酶在它识别的序列的中心轴两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端
C．DNA连接酶．解旋酶．RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键
D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，但这个过程必须是在DNA连接酶的催化下
14．下列有关质粒的叙述，正确的是
A．质粒是存在于细菌中的一种细胞器
B．质粒改造后可用作基因工程的载体
C．质粒上基因的表达不遵循中心法则
D．质粒必须具有抗生素基因以便筛选
15．如图是质粒载体的结构模式图，下列说法正确的是（ ）
A．质粒是由许多核糖核苷酸相互连接而成的
B．抗生素抗性基因有利于目的基因导入细胞
C．限制酶可切开质粒上的目的基因插入位点
D．复制原点有助于目的基因整合到染色体上
16．下列有关限制酶的叙述，不正确的是（ ）
A．限制酶切割的是磷酸二酯键和氢键
B．不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端
C．从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应
D．与单酶切相比，双酶切可以保证目的基因定向插入质粒
17．GDNF是一种神经营养因子，研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图1所示），经筛选得到的载体主要有三种。为鉴定这3种连接方式，选择限制性核酸内切酶对筛选的载体进行酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。若图2中第②泳道显示所鉴定的载体是正向连接的，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是（ ）
A．XhIB．HpaI和BamHIC．HpaI和XhID．BamHI和XhI
18．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是（ ）
A．用限制性核酸内切酶 EcR I和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
试题分析：
分析图解：图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA；过程②表示构建基因表达载体（基因工程核心步骤）；过程③表示将目的基因导入受体细胞；过程④表示通过筛选获得工程菌。
解答：
A．过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸，A错误；
B．过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，是基因工程的核心步骤，B错误；
C．过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞，C错误；
D．过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞，D正确。
故选D。
2．【答案】C
【解析】
试题分析：
解答：
①限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此一种限制酶只能识别特定的碱基序列和切割一定的位点，①正确；
②酶活性通常受温度和PH值的影响，②正确；
③限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割单链RNA，③错误；
④限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化出来的，④正确；
⑤限制性核酸内切酶的操作对象是DNA，⑤错误。
故选C。
3．【答案】D
【解析】
试题分析：
限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。限制酶切割后能形成两种末端，即黏性末端和平末端。
解答：
A．由于Y表示C或T，R表示A或G，说明一种限制性核酸内切酶能识别一种或多种特定的脱氧核苷酸序列，A错误；
B．限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部，如Sau3A，B错误；
C．不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，如EcRⅠ．HindⅡ．KPnⅠ．SmaⅠ切割后形成的黏性末端各不相同，而BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端相同，C错误；
D．限制酶切割后不一定都形成黏性末端，也有平末端，如HindⅡ．SmaⅠ，D正确。
故选D。
4．【答案】A
【解析】
试题分析：
B项，质粒作为运载体，需要具备的条件有：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点，供多种外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，故B项错误。C项，基因与运载体的重组
解答：
A．含有胰岛素原基因的质粒被导入细菌细胞，故该细菌的性状被定向改造，形成能合成胰岛素的细胞，A正确；
B．质粒作为运载体一般需要具有多个限制酶切点以便转运目的基因，同时具有特殊的标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞，但未必需要载体有多个标记基因，B错误；
C．未知序列的胰岛素原基因，无法从基因库中寻找，C错误；
D．不同的限制酶也可以切出相同的黏性末端，故要获得相同的粘性未端，未必需要相同的限制性核酸内切酶，D错误。
故选A。
5．【答案】C
【解析】
试题分析：
基因工程的工具包括：限制酶．DNA连接酶．运载体，其中限制酶和DNA连接酶称为基因工程的工具酶。
解答：
在基因工程的具体操作中，将目的基因与运载体结合从而构建基因表达载体，需要通过DNA连接酶连接目的基因和运载体，C正确，ABD错误。
故选C。
6．【答案】C
【解析】
本题考查DNA连接酶的作用。DNA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”，能恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，不能催化氢键形成。
7．【答案】B
【解析】
试题分析：
基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。
（2）DNA连接酶：据酶的来源不同分为两类：E．cliDNA连接酶．T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
（3）运载体：常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
解答：
A．DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端，连接效率不同，A错误；
B．质粒是基因工程中最常用的载体，某些病毒也可以作为载体，B正确；
C．质粒作为运载体，要有一个至多个限制酶的切点，C错误；
D．限制酶用于切割目的基因和载体，D错误。
故选B。
8．【答案】D
【解析】
试题分析：
本题结合DNA分子的片段结构示意图，考查DNA分子结构的主要特点．基因工程的工具。基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
解答：
①为氢键，是解旋酶的作用位点；
②为磷酸二酯键，可被限制酶切断；
③是DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点，能连接形成磷酸二酯键。
故选D。
9．【答案】C
【解析】
试题分析：
分析题图，限制酶a与限制酶b识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。
解答：
A．限制酶作用的化学键都是磷酸二脂键，A正确；
B．由图可以看出限制酶a与限制酶b切割后产生的粘性末端相同，它们之间能相互连接，B正确；
C．大多数限制性核酸内切酶识别的序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4．5或8个核苷酸组成，C错误；
D．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需切断两个磷酸二酯键，因此需要消耗两个水分子，D正确。
故选C。
10．【答案】B
【解析】将目的基因导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具，A正确；基因工程中使用的酶包括限制酶和DNA连接酶，其中只有限制酶能够识别特定的碱基序列，B错误；导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞，但导入体细胞后，还需要采用植物组织培养技术，C正确；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之定向变异，从而改变其遗传性状，D正确。
11．【答案】A
【解析】孟德尔没有先研究遗传因子的行为,后研究同源染色体的行为，不属于孟德尔获得成功的原因。故选C。
12．【答案】B
【解析】
目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。
13．【答案】B
【解析】
试题分析：
（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。
（2）质粒是最常用的运载体，不要把质粒等同于运载体，除此之外，λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。
（3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。
解答：
A．限制酶能特异性识别脱氧核苷酸序列，并且在特定位点切割，但有的酶作用位点不同但产生的黏性末端相同，所以要产生相同的黏性末端应用同一种限制酶切割，A错误；
B．当限制酶在它识别的序列的中心轴切开产生的是平末端，在中心轴两侧切割产生的是黏性末端，B正确；
C．DNA连接酶．RNA聚合酶和逆转录酶能催化形成磷酸二酯键，但解旋酶是断裂氢键的，C错误；
D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，同时需要在DNA连接酶的催化下将磷酸二酯键连接起来，D错误。
故选B。
14．【答案】B
【解析】
试题分析：
15．【答案】C
【解析】
试题分析：
质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中。质粒DNA分子上有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
解答：
A．质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子，其基本组成单位为脱氧核苷酸，A错误；
B．抗生素抗性基因为质粒DNA分子上的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，B错误；
C．质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中，C正确；
D．复制原点有助于质粒分子在细胞中进行自我复制，D错误。
故选C。
16．【答案】A
【解析】
试题分析：
限制酶一般指限制性核酸内切酶，可以识别并附着特定的脱氧核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。
解答：
A．限制酶切割的是磷酸二酯键，A错误；
B．不同的限制酶切割有可能产生相同的粘性末端，B正确；
C．限制酶催化的是磷酸二酯键的水解，C正确；
D．单酶切有可能造成目的基因的反接，双酶切可以有效防止这种情况的发生，D正确。
故选A。
17．【答案】B
【解析】
试题分析：
根据题意识图分析可知，经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连．GDNF基因与载体正向连接．GDNF基因与载体反向连接。识图分析可知，泳道①仅有一种条带，属于载体自连；泳道②有两种条带，且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同，为正向连接，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是HpaI和BamHI切后的结果；泳道③有两种条带，长度与BamHⅠ酶切后结果相同，为反向连接。
解答：
根据题意可知，图2中第②泳道显示所鉴定的载体是正向连接的，泳道②有两种条带，且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是HpaI和BamHI切后的结果。综上所述，B正确，A．C．D错误。
故选B。
18．【答案】C
【解析】
试题分析：
限制酶
BamHⅠ
EcRⅠ
HindⅡ
KpnⅠ
Sau3AⅠ
SmaⅠ
识别序列和
切割位点
G↓GATCC
G↓AATTC
GTY↓RAC
GGTAC↓C
↓GATC
CCC↓GGG
1．利用基因工程技术生产羧酸酯酶（CarE）制剂，用于降解某种农药的残留，基本流程如图。下列叙述正确的是（ ）
A．过程①的反应体系中需要加入逆转录酶和核糖核苷酸
B．过程②需使用限制酶和 DNA 聚合酶，是基因工程的核心步骤
C．过程③需要使用 NaCl 溶液制备感受态的大肠杆菌细胞
D．过程④可利用 DNA 分子杂交技术鉴定 CarE 基因是否成功导入受体细胞
2．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的叙述，错误的是（ ）
①一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列；
②限制性核酸内切酶的活性受温度影响；
③限制性核酸内切酶能识别和切割RNA；
④限制性核酸内切酶可从原核生物中提取；
⑤限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞。
A．②③B．③④C．③⑤D．①⑤
3．下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，据表分析以下说法正确的是
（注：Y表示C或T，R表示A或G）
A．一种限制酶只能识别一种脱氧核苷酸序列
B．限制酶的切点一定位于识别序列的内部
C．不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D．限制酶切割后不一定形成黏性末端
4．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X 是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法正确的是（ ）
A．该细菌的性状被定向改造，形成能合成胰岛素的细胞
B．质粒一般具有多个标记基因和多个限制酶切点
C．若要获得未知序列的胰岛素原基因，可到基因库中寻找
D．要获得相同的粘性未端，必须用相同的限制性核酸内切酶剪切
5．在基因工程中，目的基因和运载体结合所需要的酶是（ ）
A．解旋酶B．DNA聚合酶
C．DNA连接酶D．限制性核酸内切酶
6．在DNA连接酶的催化下形成的化学键和位置分别是( )。
A．氢键碱基与脱氧核糖之间
B．氢键碱基与碱基之间
C．磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间
D．磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间
7．下列关于基因工程的基本工具的说法中，正确的是（ ）
A．DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，连接效率不同
B．质粒是基因工程中最常用的载体，某些病毒也可以作为载体
C．质粒要具有标记基因，有且只有一个限制酶切点，以便得到与外源基因相同的黏性末端
D．限制酶可从原核细胞中提取，只能用于切割目的基因
8．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（ ）
A．限制降．解旋酶．DNA连接酶B．限制酶．解旋酶．DNA聚合酶
C．DNA聚合酶．限制酶．解旋酶D．解旋酶．限制酶．DNA连接酶
9．限制酶a．限制酶b能将某线性DNA分子片段切割，其识别序列和切割位点如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．限制酶a与限制酶b发挥作用的化学键完全相同
B．限制酶a与限制酶b切出的黏性末端能相互连接
C．所有限制性核酸内切酶识别的序列都由6个核苷酸组成
D．限制酶将该DNA分子切成2个片段需消耗2个水分子
10．某科学家从细菌中分离出了耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法不正确的是
A．基因a要导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具
B．基因工程中使用的酶都能够识别特定的碱基序列
C．导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞
D．目的基因进入受体细胞后可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
11．作为基因的运输工具--运载体，必须具备的条件之一及理由是
A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合
D．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择
12．图1表示某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcRⅠ．BamHⅠ．HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是
A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcRⅠ
B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切点有1个
C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理
D．一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
13．1972年伯格首先在体外进行了DNA改造，成功地构建了第一个体外重组DNA分于，下列相关叙述正确的是
A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性性末端
B．当限制酶在它识别的序列的中心轴两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端
C．DNA连接酶．解旋酶．RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键
D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，但这个过程必须是在DNA连接酶的催化下
14．下列有关质粒的叙述，正确的是
A．质粒是存在于细菌中的一种细胞器
B．质粒改造后可用作基因工程的载体
C．质粒上基因的表达不遵循中心法则
D．质粒必须具有抗生素基因以便筛选
15．如图是质粒载体的结构模式图，下列说法正确的是（ ）
A．质粒是由许多核糖核苷酸相互连接而成的
B．抗生素抗性基因有利于目的基因导入细胞
C．限制酶可切开质粒上的目的基因插入位点
D．复制原点有助于目的基因整合到染色体上
16．下列有关限制酶的叙述，不正确的是（ ）
A．限制酶切割的是磷酸二酯键和氢键
B．不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端
C．从反应类型来看，限制酶催化的是一种水解反应
D．与单酶切相比，双酶切可以保证目的基因定向插入质粒
17．GDNF是一种神经营养因子，研究人员构建了含GDNF基因的表达载体（如图1所示），经筛选得到的载体主要有三种。为鉴定这3种连接方式，选择限制性核酸内切酶对筛选的载体进行酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析，结果如图2所示。若图2中第②泳道显示所鉴定的载体是正向连接的，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是（ ）
A．XhIB．HpaI和BamHIC．HpaI和XhID．BamHI和XhI
18．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是（ ）
A．用限制性核酸内切酶 EcR I和连接酶构建重组质粒
B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞
C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞
D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
试题分析：
分析图解：图中过程①表示利用mRNA通过反转录法合成相应的DNA；过程②表示构建基因表达载体（基因工程核心步骤）；过程③表示将目的基因导入受体细胞；过程④表示通过筛选获得工程菌。
解答：
A．过程①表示通过反转录法合成目的基因，该过程需要逆转录酶和脱氧核糖核苷酸，A错误；
B．过程②需使用限制酶和DNA连接酶构建基因表达载体，是基因工程的核心步骤，B错误；
C．过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使其成为易于吸收DNA的感受态细胞，C错误；
D．过程④可利用DNA分子杂交技术鉴定CarE基因是否成功导入受体细胞，D正确。
故选D。
2．【答案】C
【解析】
试题分析：
解答：
①限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此一种限制酶只能识别特定的碱基序列和切割一定的位点，①正确；
②酶活性通常受温度和PH值的影响，②正确；
③限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割单链RNA，③错误；
④限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离纯化出来的，④正确；
⑤限制性核酸内切酶的操作对象是DNA，⑤错误。
故选C。
3．【答案】D
【解析】
试题分析：
限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。限制酶切割后能形成两种末端，即黏性末端和平末端。
解答：
A．由于Y表示C或T，R表示A或G，说明一种限制性核酸内切酶能识别一种或多种特定的脱氧核苷酸序列，A错误；
B．限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部，如Sau3A，B错误；
C．不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，如EcRⅠ．HindⅡ．KPnⅠ．SmaⅠ切割后形成的黏性末端各不相同，而BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端相同，C错误；
D．限制酶切割后不一定都形成黏性末端，也有平末端，如HindⅡ．SmaⅠ，D正确。
故选D。
4．【答案】A
【解析】
试题分析：
B项，质粒作为运载体，需要具备的条件有：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点，供多种外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，故B项错误。C项，基因与运载体的重组
解答：
A．含有胰岛素原基因的质粒被导入细菌细胞，故该细菌的性状被定向改造，形成能合成胰岛素的细胞，A正确；
B．质粒作为运载体一般需要具有多个限制酶切点以便转运目的基因，同时具有特殊的标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞，但未必需要载体有多个标记基因，B错误；
C．未知序列的胰岛素原基因，无法从基因库中寻找，C错误；
D．不同的限制酶也可以切出相同的黏性末端，故要获得相同的粘性未端，未必需要相同的限制性核酸内切酶，D错误。
故选A。
5．【答案】C
【解析】
试题分析：
基因工程的工具包括：限制酶．DNA连接酶．运载体，其中限制酶和DNA连接酶称为基因工程的工具酶。
解答：
在基因工程的具体操作中，将目的基因与运载体结合从而构建基因表达载体，需要通过DNA连接酶连接目的基因和运载体，C正确，ABD错误。
故选C。
6．【答案】C
【解析】
本题考查DNA连接酶的作用。DNA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”，能恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，不能催化氢键形成。
7．【答案】B
【解析】
试题分析：
基因工程的工具：
（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。
（2）DNA连接酶：据酶的来源不同分为两类：E．cliDNA连接酶．T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。
（3）运载体：常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
解答：
A．DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端，连接效率不同，A错误；
B．质粒是基因工程中最常用的载体，某些病毒也可以作为载体，B正确；
C．质粒作为运载体，要有一个至多个限制酶的切点，C错误；
D．限制酶用于切割目的基因和载体，D错误。
故选B。
8．【答案】D
【解析】
试题分析：
本题结合DNA分子的片段结构示意图，考查DNA分子结构的主要特点．基因工程的工具。基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
解答：
①为氢键，是解旋酶的作用位点；
②为磷酸二酯键，可被限制酶切断；
③是DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点，能连接形成磷酸二酯键。
故选D。
9．【答案】C
【解析】
试题分析：
分析题图，限制酶a与限制酶b识别的脱氧核苷酸序列不同，但切割后产生的黏性末端相同。
解答：
A．限制酶作用的化学键都是磷酸二脂键，A正确；
B．由图可以看出限制酶a与限制酶b切割后产生的粘性末端相同，它们之间能相互连接，B正确；
C．大多数限制性核酸内切酶识别的序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4．5或8个核苷酸组成，C错误；
D．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需切断两个磷酸二酯键，因此需要消耗两个水分子，D正确。
故选C。
10．【答案】B
【解析】将目的基因导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具，A正确；基因工程中使用的酶包括限制酶和DNA连接酶，其中只有限制酶能够识别特定的碱基序列，B错误；导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞，但导入体细胞后，还需要采用植物组织培养技术，C正确；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之定向变异，从而改变其遗传性状，D正确。
11．【答案】A
【解析】孟德尔没有先研究遗传因子的行为,后研究同源染色体的行为，不属于孟德尔获得成功的原因。故选C。
12．【答案】B
【解析】
目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。
13．【答案】B
【解析】
试题分析：
（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。
（2）质粒是最常用的运载体，不要把质粒等同于运载体，除此之外，λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。
（3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。
解答：
A．限制酶能特异性识别脱氧核苷酸序列，并且在特定位点切割，但有的酶作用位点不同但产生的黏性末端相同，所以要产生相同的黏性末端应用同一种限制酶切割，A错误；
B．当限制酶在它识别的序列的中心轴切开产生的是平末端，在中心轴两侧切割产生的是黏性末端，B正确；
C．DNA连接酶．RNA聚合酶和逆转录酶能催化形成磷酸二酯键，但解旋酶是断裂氢键的，C错误；
D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，同时需要在DNA连接酶的催化下将磷酸二酯键连接起来，D错误。
故选B。
14．【答案】B
【解析】
试题分析：
15．【答案】C
【解析】
试题分析：
质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中。质粒DNA分子上有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
解答：
A．质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子，其基本组成单位为脱氧核苷酸，A错误；
B．抗生素抗性基因为质粒DNA分子上的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，B错误；
C．质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中，C正确；
D．复制原点有助于质粒分子在细胞中进行自我复制，D错误。
故选C。
16．【答案】A
【解析】
试题分析：
限制酶一般指限制性核酸内切酶，可以识别并附着特定的脱氧核苷酸序列，并对每条链中特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割。
解答：
A．限制酶切割的是磷酸二酯键，A错误；
B．不同的限制酶切割有可能产生相同的粘性末端，B正确；
C．限制酶催化的是磷酸二酯键的水解，C正确；
D．单酶切有可能造成目的基因的反接，双酶切可以有效防止这种情况的发生，D正确。
故选A。
17．【答案】B
【解析】
试题分析：
根据题意识图分析可知，经酶切后的载体和GDNF基因进行连接，连接产物经筛选得到的载体主要有三种：单个载体自连．GDNF基因与载体正向连接．GDNF基因与载体反向连接。识图分析可知，泳道①仅有一种条带，属于载体自连；泳道②有两种条带，且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同，为正向连接，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是HpaI和BamHI切后的结果；泳道③有两种条带，长度与BamHⅠ酶切后结果相同，为反向连接。
解答：
根据题意可知，图2中第②泳道显示所鉴定的载体是正向连接的，泳道②有两种条带，且长度分别与质粒和GDNF基因长度相同，则鉴定时所选的限制性核酸内切酶是HpaI和BamHI切后的结果。综上所述，B正确，A．C．D错误。
故选B。
18．【答案】C
【解析】
试题分析：
限制酶
BamHⅠ
EcRⅠ
HindⅡ
KpnⅠ
Sau3AⅠ
SmaⅠ
识别序列和
切割位点
G↓GATCC
G↓AATTC
GTY↓RAC
GGTAC↓C
↓GATC
CCC↓GGG
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