选修3三、基因工程的基本操作程序练习

【基础】三、基因工程的基本操作程序-2练习

一．单项选择

1．
下图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶．DNA聚合酶．DNA连接酶．解旋酶作用的正确顺序是：（    ）。

A． ①②③④    B． ①④②③    C． ①②④③    D． ①④③②

2．下列关于载体的叙述中，错误的是（    ）

A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子

B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点

C．目前常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒

D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割

3．依下图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是

A．切断a处的酶为限制核酸内切酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为解旋酶

D．切断b处的为限制性核酸内切酶

4．下列关于基因工程技术的叙述，不正确的是

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶和运载体

B．某限制酶能识别GAATTC序列并在G和A之间切开利用了酶的专一性

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．成功将抗虫基因导入棉花后产生的变异属于基因重组

5．细菌质粒分子上往往带有抗生素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是

A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性

B．有利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测

C．增加质粒分子的相对分子质量

D．便于与外源基因连接

6．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法错误的是

A．质粒作为运载体时，应具有标记基因和一个或多个限制酶切点

B．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核（区）外的细胞质中

D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制

7．下列关于基因工程的叙述，不正确的是

A．基因拼接技术能够定向改造生物的遗传形状

B．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸或核糖核苷酸序列

C．用同种限制酶切割后的人与猪的DNA末端可以相互粘合，并被DNA连接酶缝合

D．质粒存在于多种原核生物及真核生物细胞中

8．
下图是 4 种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是（    ）。

A． 不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端

B． 不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端

C． 用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组 DNA 分子后，重组 DNA 分子 仍能被酶2识别

D． 用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经 T4DNA 连接酶催化不能连接形成 重组 DNA 分子

9．如图所示，有关酶功能的叙述错误的是

A．切断a处的酶为限制性核酸内切酶

B．DNA连接酶连接a处

C．切断b处的酶为解旋酶

D．连接b处的酶为DNA聚合酶

10．基因工程中拼接基因的工具是

A．DNA连接酶    B．DNA酶    C．限制酶    D．DNA聚合酶

11．
在DNA测序工作中，需要将某些限制性核酸内切酶的限制位点在DNA上定位，使其成为DNA分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制酶HindⅢ．BamHⅠ和二者的混合物分别降解一个4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，如下图所示。据此分析，这两种限制性核酸内切酶在该DNA分子上的限制位点数目是以下哪一组？（    ）。

A． HindⅢ  1个， BamHⅠ 2个    B． HindⅢ 2个，BamHⅠ 3个

C． HindⅢ  2个， BamHⅠ 1个    D． HindⅢ 2个，BamHⅠ 2个

12．作为基因工程的运输工具——运载体，必须具备的条件及理由是

A．能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因

B．具有多个限制酶切位点，以便于目的基因的表达

C．具有某些标记基因，以使目的基因能够准确定位与其结合

D．宿主细胞对其无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存

13．下列关于质粒的叙述，正确的是

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细胞中能自主复制的小型环状双链DNA分子

C．质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内复制

D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行

14．
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． DNA连接酶．限制性内切酶．解旋酶

B． 限制性内切酶．解旋酶．DNA连接酶

C． 解旋酶．限制性内切酶．DNA连接酶

D． 限制性内切酶．DNA连接酶．解旋酶

15．如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是

A．HindⅢ B．EcoRⅠ

C．EcoB D．PstⅠ

16．下列关于几种酶的叙述，错误的是

A．T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端

B．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子

C．cDNA文库至少要使用两种酶

D．限制酶能在DNA复制和PCR过程中破坏氢键

17．以下为形成 cDNA 过程和 PCR 扩增过程示意图。据图分析，下列说法正确的是

A．催化①过程的酶是 RNA 聚合酶

B．④过程发生的变化是引物与单链 DNA 结合

C．催化②⑤过程的酶都是 DNA 聚合酶，都能耐高温

D．对同一目的基因而言，通过 cDNA 过程获得和 PCR 过程获得的目的基因结构完全相同

18．下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的

A．1种 B．2种 C．3种 D．4种

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

限制性内切酶能识别特定的核苷酸序列，在特定的切点上切割DNA分子，是特异性地切断DNA中磷酸二酯键的酶；DNA聚合酶作用是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起作用；DNA连接酶在磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，使两个DNA片段之间磷酸二酯键连接起来；解旋酶作用是解开氢键。

图中①是限制酶切割DNA形成黏性末端的过程，②是DNA连接酶催化两黏性末端连接的过程，③是在解旋酶的作用下DNA解开双螺旋的过程，④是在DNA聚合酶的作用下DNA复制的过程，表示限制酶．DNA聚合酶．DNA连接酶．解旋酶作用的正确顺序①④②③，故选B。

2．【答案】D

【解析】

【来源】2018年12月10日《每日一题》一轮复习-基因工程（一）

【分析】

考查载体的相关知识，载体所具备的特征及意义。

【详解】

A．重组DNA是将目的基因（外源DNA分子）用DNA连接酶在体外连接到适当的载体上，简单说就是载体与目的基因结合，即DNA分子的体外重组，这种重新组合的DNA称为重组DNA分子，正确；

B．载体中，对某种限制酶而言，最好只有一个切点，可切开特异性切口，但还要有其他多种限制酶的切点，这样载体能被不同的限制酶切割，因为后期要加入的目的基因可能不同，而且多样，所以载体要有多种酶的切点才能承载多种基因便于与目的基因定向连接，正确；

C．常用的载体：质粒（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双链环状DNA分子）．噬菌体的衍生物．动植物病毒，正确；

D．载体上要具有某些标记基因，便于筛选重组子，错误。

故选D.

3．【答案】D

【解析】

【分析】

本题以图文结合为情境，考查学生对DNA重组技术的基本工具等相关知识的识记和理解能力。

【详解】

a表示磷酸二酯键，限制核酸性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裂，而DNA连接酶是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，A．B正确；b为氢键，解旋酶可使氢键断裂，C正确，D错误。

4．【答案】A

【解析】

【分析】

5．【答案】B

【解析】

【分析】

作为运载体必须具备的条件：

6．【答案】B

【解析】

【分析】

考点是基因工程的工具，主要是质粒的特点，属于识记水平的考查。

【详解】

质粒作为运载体应具有标记基因以便于目的基因的检测，有一个或多个限制酶切点以便于和目的基因拼接，A正确.

质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，病毒中没有，B错误.

质粒为小型环状DNA分子，主要存在于细菌拟核外的细胞质中，C正确.

质粒能够避免宿主细胞的酶切，从而稳定保存，并能够在宿主细胞内自主复制，D正确.

7．【答案】B

【解析】

【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技术的概念．原理．操作步骤及意义，能结合所学的知识准确判断各选项．

【详解】

基因拼接技术即基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状，A正确；限制酶能切割DNA，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸，B错误；同种限制酶切割后的人与猪的DNA末端相同，可以被DNA连接酶连接成一个DNA分子，C正确；质粒是存在于拟核和细胞核外的小型环状DNA，D正确。

8．【答案】D

【解析】

限制性核酸内切酶（限制酶），来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的；功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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，因此具有专一性；结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。分析图解：酶1和酶2切割会形成黏性末端，并且形成的末端序列相同；酶3和酶4切割会形成平末端。

不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端（酶1和酶2），有的产生平末端（酶3和酶4），A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，D错误，故选D。

9．【答案】D

【解析】

【分析】

分析题图：图中a为磷酸二酯键，是限制酶．DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点；b为氢键，是解旋酶的作用位点。

【详解】

a为磷酸二酯键，可被限制酶切断，A正确；DNA连接酶的作用是连接DNA片段形成a磷酸二酯键，B正确；解旋酶的作用部位是b氢键，C正确；DNA聚合酶连接形成的是磷酸二酯键，而b处是氢键，D错误。故选D。

10．【答案】A

【解析】

【分析】

基因工程的基本工具：
①“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（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“分子缝合针”--DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③“分子运输车”--载体
常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

【详解】

根据分析可知，DNA连接酶能够将两个DNA片段拼接起来，是“基因的针线”，A正确；DNA酶能将DNA水解形成脱氧核糖核苷酸，B错误；限制酶是“分子手术刀”，能够切割特定位置的磷酸二酯键，C错误；DNA聚合酶能够催化单个的脱氧核糖核苷酸形成DNA长链，而不是将两个DNA片段连接，D错误。

故选A。

11．【答案】A

【解析】

据题文和图示信息可知：该题考查学生对限制酶的作用特点的相关知识的识记和理解能力，以及识图分析的能力。

依题意和图示分析可知：单独用限制酶HindⅢ降解（左图）一个4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA分子，可得到2.8 kb和1.2 kb的两段，说明该DNA分子上有1个限制酶HindⅢ的限制位点，而单独用限制酶BamHⅠ降解（右图）该DNA分子，则得到1.8kb．1.3 kb和0.9 kb的三段，说明该DNA分子上有2个限制酶BamHⅠ的限制位点。综上分析， A正确，B．C．D均错误。

12．【答案】A

【解析】

【分析】

13．【答案】B

【解析】

【分析】

14．【答案】C

【解析】

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；DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。解旋酶：能使DNA分子两条链之间的氢键断裂，使DNA双链打开。

由以上分析可知，①处为氢键，是解旋酶的作用部位；②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。故选：C。

15．【答案】C

【解析】

【分析】

据图分析，图示为质粒的结构示意图，该质粒上含有多个限制酶切点，并且含有一个标记基因，即青霉素抗性基因。

【详解】

据图分析，A处不含HindⅢ的切割位点，HindⅢ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，A错误；A处不含EcoRⅠ的切割位点，EcoRⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，B错误；A处含EcoB的切割位点，EcoB切割该质粒后，能将目的基因插入到A处，C正确；A处不含PstⅠ的切割位点，PstⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，D错误。

16．【答案】D

【解析】

【分析】

如果用某种生物发育的某时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA（也叫cDNA)片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA文库。

【详解】

T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，但连接平末端的效率比较低，A正确；限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段，两个磷酸二酯键断裂，需消耗两个水分子，B正确；构建cDNA文库时至少需要使用反转录酶与DNA连接酶，C正确；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开，D错误。故选D。

17．【答案】B

【解析】

【分析】

本题以“形成cDNA过程和PCR扩增过程示意图”为情境，考查基因工程的基本操作程序中的“目的基因的获取”的知识，其中①是以RNA为模板形成单链DNA的逆转录过程；②是以单链DNA为模板合成双链DNA的DNA分子复制过程；③④⑤依次是PCR反应过程中的变性．复性．延伸阶段。

【详解】

①过程为逆转录，催化①过程的酶是逆转录酶，A错误；④过程为复性，温度降到55℃至60℃时，两种引物通过碱基互补配对与两条DNA单链结合，B正确；催化②⑤过程的酶都是DNA聚合酶，②过程由DNA单链合成双链的过程不需要耐高温，C错误；对同一目的基因而言，通过 cDNA 过程获得和 PCR 过程获得的目的基因结构不完全相同，D错误。

18．【答案】D

【解析】

【分析】

解答此题只需根据限制酶的特性解答即可，一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列。

【详解】

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，从而形成两个相同的黏性末端。图中四个黏性末端均不相同，因此是由四种限制性内切酶切割形成的。故选D。