沪科版 (2019)一、生物科学与技术的发展催生了基因工程当堂检测题

【特供】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-3作业练习

一．单项选择

1．下列关于基因工程的叙述，正确的是（    ）

A．基因工程经常以抗生素抗性基因为目的基因

B．细菌质粒是基因工程常用的载体

C．通常用一种限制酶处理含目的基因的 DNA，用另一种限制酶处理载体

D．相同的黏性末端一定也是互补的，相同或互补的黏性末端一般来自同一种限制酶的切割

2．基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②提取目的基因，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④将目的基因导入受体细胞。正确的操作顺序是（    ）

A．③②④① B．④①②③ C．②①④③ D．③②④①

3．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

4．下列有关质粒的叙述中，正确的是（    ）

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器

B．质粒是细菌细胞中能自我复制的单链环状DNA分子

C．质粒的存在对宿主细胞的生存有决定性的作用

D．质粒可以在宿主细胞内复制

5．基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ．EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是(  )

A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体

B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体

C．图乙中的Pl噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团

D．用EcoRⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA

6．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

7．科学家将正常的腺苷脱氨酶（ADA）基因转入缺乏该基因的患者血液的T细胞中，重组T细胞大量增殖后回输到体内，用于治疗严重的复合免疫缺陷症（SCID），过程如下图所示。下列说法错误的是（    ）

A．图中的病毒可作为携带ADA基因进入T细胞的载体

B．T细胞1是受体细胞，回输前可能需要对T细胞2严格筛选

C．需要在无菌．无毒的环境下培养T细胞1和T细胞2

D．此治疗方法较为可靠，患者的T细胞均能合成ADA

8．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

9．下列关于基因工程技术应用的叙述中，错误的是（    ）

A．基因工程技术可定向改良农作物的某些品质

B．利用细菌代谢旺盛的特点生产基因工程药物

C．运用基因工程技术让牛合成并分泌人类抗体

D．噬菌体作为载体可以将重组 DNA 导入动物细胞获得转基因动物

10．1987年，美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞，获得了高水平的表达。长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明：（ ）

①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同

②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码

③烟草植物体内合成了萤光素

④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同

A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④

11．下列叙述正确共几项（    ）

①限制性内切酶的特点是识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点

②上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，可以想象这头牛发生了基因突变

③根据mRNA的信息推出并获取目的基因的方法是用DNA探针测出目的基因

④转基因抗虫棉的生产过程中不需要用到的工具是噬菌体

⑤可以作目的基因“分子运输车”的是天然质粒

⑥在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是将目的基因导入受体细胞

⑦培育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体

⑧基因工程常用细菌等原核生物作受体细胞的原因包括繁殖速度快．遗传物质相对较少．多为单细胞，操作简便

A．三 B．四 C．五 D．六

12．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

13．乙烯生物合成酶基因可以控制乙烯的合成，科学家将该基因的反义基因导入番茄细胞内，培育转基因延熟番茄，延长其储藏期。反义基因的作用机制如下图所示，下列说法错误的是（    ）

A．有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的

B．乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的是互补的

C．乙烯是乙烯生物合成酶基因的表达产物，可促进果实成熟

D．因为mRNA形成双链后无法进行翻译，所以无乙烯生物合成酶生成

14．下列有关基因工程的说法正确的是（    ）

A．终止密码子不属于基因表达载体的组成部分

B．限制酶切割DNA产生的末端都为黏性末端

C．质粒是基因工程中唯一的运载体

D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达

15．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EcoRⅠ．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EcoRⅠ

B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ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EcoRⅠ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EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团

16．下列关于DNA连接酶和DNA聚合酶的描述中，正确的是

A．两者催化同一种化学键形成

B．两者催化同一种化学键断裂

C．两者都参与目的基因与载体的结合

D．两者都参与遗传信息的表达

17．下列有关基因工程的叙述，正确的是（　　）

A．限制酶只在获取目的基因时才会使用

B．重组质粒的形成是在细胞内完成的

C．目的基因导入不同受体细胞的方法都相同

D．通过基因工程育种可以定向改造生物体的性状

18．已知限制酶Hind Ⅲ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为 A↓AGCTT 和C↓TCGAG，相关叙述正确的是（    ）

A．这两种酶作用的底物都是单链DNA

B．两种限制酶切割形成的黏性末端都是-AGCT

C．两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率相同

D．分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

试题分析：

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

解答：

基因工程的基本操作步骤主要包括四步：

②目的基因的获取→基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合→④将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求。

故选C。

3．【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。

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

质粒是基因工程中最常用的载体，它是一种裸露的．结构简单的．独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

解答：

A．质粒是环状DNA分子，不是细胞器，A错误；

B．质粒是细菌细胞中能自我复制的双链环状DNA分子，B错误；

C．质粒的存在对宿主细胞的生存没有决定性的作用，C错误；

D．细菌质粒可以在宿主细胞内复制，D正确。

故选D。

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

解答：

A．如果用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用BglⅡ和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种不同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，A项正确；

B．由于Sau3A I的切割位点在EcoR I的左侧，因此用EcoR I和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用EcoR I和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种不同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，B项正确；

C．P1噬菌体载体为环状DNA，其上只含有一个EcoRⅠ的切点，因此用EcoR I切割后，该环状DNA分子变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团，C项正确；

D．从图甲看出，用EcoR I切割目的基因后两端各有一切口，与图乙中EcoR I切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，D项错误。

故选D。

6．【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。

7．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。图示为该病的基因治疗过程，利用病毒为载体将人体正常的ADA基因转入T细胞中，进而获得重组T细胞，并将重组T细胞回输至病人体内达到治疗目的。

解答：

A．由图示过程可以看出，以病毒为载体，携带人的正常ADA基因进入T细胞1，A正确；

B．从图示过程可以判断T细胞1是受体细胞，T细胞2为重组细胞，因基因表达受许多条件影响，回输前必需对T细胞2进行筛选，筛选出ADA基因能正常表达的T细胞2，B正确；

C．由动物细胞培养的条件可知，在动物细胞体外培养时，首先要保证被培养的细胞处于无菌．无毒的环境，C正确；

D．患者体内的T细胞，有的是来自于自身的细胞分化，有的是来自于回输的，只有回输的T细胞才能合成ADA，D错误。

故选D。

8．【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。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的变异性状。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药．食品等方面。

解答：

A．由分析可知，基因工程技术可定向改良农作物的某些品质，A正确；

B．利用细菌代谢旺盛的特点将细菌利用基因工程手段改造成工程菌，生产基因工程药物，B正确；

C．运用基因工程技术经所需抗体的相关基因导入牛的受精卵中，达到让牛合成并分泌人类抗体的目的，C正确；

D．噬菌体是细菌病毒，不能作为载体将重组 DNA 导入动物细胞，D错误。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

萤光素基因转入烟草植物细胞，能够表达，首先说明萤火虫与烟草植物的DNA结构都是双螺旋结构，其次它们都共用一套遗传密码，烟草通体光亮，说明其合成了萤光素，由于萤火虫和烟草都是真核生物，所以它们合成蛋白质都要经过转录和翻译。

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程中常用的运载体有质粒．动植物病毒和λ噬菌体衍生物，将目的基因导入植物细胞时，体细胞和受精卵均可以。

解答：

①限制性核酸内切酶能够识别双链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开，故其特点是识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点，①正确；

②基因工程培育出的转基因牛发生了基因重组，②错误；

③根据mRNA的信息推出并获取目的基因的方法是以mRNA为模板反转录出目的基因，③错误；

④转基因抗虫棉的生产过程中需要用到的工具是限制性核酸内切酶．DNA连接酶．质粒，不需要噬菌体，④正确；

⑤在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，⑤错误；

⑥在基因操作的基本步骤中，人工合成目的基因．目的基因与运载体结合．检测目的基因的表达均需要碱基互补配对，将目的基因导入受体细胞不进行碱基互补配对，⑥正确；

⑦植物细胞的全能性较高，可以直接导入体细胞再进行植物组织培养，不需要像动物一样只能导入受精卵，如农杆菌转化法的受体细胞是植物伤口处的体细胞，⑦错误；

⑧基因工程常用细菌等原核生物作受体细胞的原因包括繁殖速度快．遗传物质相对较少．多为单细胞，操作简便，⑧正确。

故选B。

12．【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。

13．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析题图：由图中信息所示，反义基因能使番茄延熟延长其储藏期的原理是：反义基因转录出的mRNA即反义mRNA，能够与乙烯生物合成酶基因转录出来的有意义mRNA进行杂交形成双链，进而阻止乙烯生物合成酶基因的表达。

解答：

A．由图示可以看出，有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的，A正确；

B．由图示原理，反义mRNA能够与乙烯生物合成酶基因转录出来的有意义mRNA进行杂交形成双链，并且有意义mRNA和反义mRNA是通过相应基因转录而来的，所以，可以推测乙烯生物合成酶基因的模板链的序列与反义基因的模板链是互补的，B正确；

C．乙烯生物合成酶基因的表达产物可以控制乙烯的合成，乙烯不是其表达产物，C错误；

D．翻译过程是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，图示两种mRNA杂交在一起进而阻断了乙烯生物合成酶基因的有意义mRNA的翻译过程，D正确。

故选C。

14．【答案】A

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的概念．原理．操作工具及操作步骤等。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品．基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

解答：

A．终止密码子位于mRNA上，不属于基因表达载体的组成部分，A正确；
B．限制酶切割DNA产生的末端既有粘性末端，也有平末端，B错误；
C．基因工程最常用的载体是质粒，另外噬菌体的衍生物．动植物病毒也可以作为运载体，C错误；
D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，D错误。
故选A。

15．【答案】B

【解析】

目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ，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EcoRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ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EcoRⅠ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EcoRⅠ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。

16．【答案】A

【解析】在棉花的种植过程中，为提高产量，棉农会适时摘除棉花植株的顶芽，其目的是解除顶端优势。故选C。

17．【答案】D

【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。
（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。
（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：

A．限制酶的作用是识别特定核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA片段，包括切割目的基因和运载体，所以在获取目的基因和构建重组质粒时都要使用，A错误；
B．重组质粒是在细胞外用DNA连接酶形成的，B错误；
C．目的基因导入不同受体细胞的方法不同，动物细胞一般采用显微注射技术，植物细胞常采用农杆菌转化法，微生物细胞常用感受态细胞，C错误；
D．基因工程育种与其他育种方法相比，具有可以定向改造生物体的性状等优点，D正确。
故选D。

18．【答案】C

【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．这两种酶作用的底物可以是双链DNA，A错误；
B．据题可知，HindⅢ切割形成的粘性末端是-AGCT，XhoⅠ切割形成的末端为-TCGA，B错误；
C．两种限制酶的识别序列均有六个核苷酸，其在DNA分子中出现的概率相等，C正确；
D．分别用这两种酶切割目的基因和质粒后无法形成相同的黏性末端，不能形成重组质粒，D错误。
故选C。