生物第3章 基因工程第一节 基因工程的原理精练

【精选】第一节基因工程的原理-2课时练习

一．单项选择

1．实施基因工程的最终目的是（ ）

A．提取生物体DNA分子 B．对DNA分子进行人工“剪切”

C．定向改造生物的遗传性状 D．在生物体外对DNA分子进行改造

2．基因工程中的基因针线是（    ）

A．DNA聚合酶 B．限制性内切酶

C．DNA连接酶 D．质粒

3．基因工程中一般不使用下列哪种结构或生物做载体

A．受精卵 B．λ噬菌体衍生物 C．动植物病毒 D．质粒

4．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．所有的限制酶只能识别同一种核苷酸序列

B．DNA酶通过催化氢键断裂使DNA水解为脱氧核苷酸

C．基因工程常用的工具酶是限制酶和DNA聚合酶

D．RNA聚合酶能与DNA结合并催化RNA合成

5．下图中有关工具酶功能的叙述，不正确的是（    ）

A．切断a处的酶为限制酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为DNA解旋酶

D．连接b处的酶为RNA聚合酶

6．将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要的酶（    ）

A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶 C．解旋酶 D．DNA聚合酶

7．下列关于基因工程中限制酶的叙述，正确的是（    ）

A．限制酶广泛存在于各种生物中，所有限制酶的切点都相同

B．不同限制酶切割形成的黏性末端可能相同，也可能不同

C．基因工程中用的工具酶就是限制酶，其活性受温度影响大

D．限制酶的识别序列越长，该序列在DNA中出现的概率就越大

8．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”目前，人类可利用工程菌大量生产番茄红素（C40H56）。下列相关叙述错误的是（    ）

A．该工程菌细胞内含3种嘧啶碱基．8种核苷酸

B．番茄红素在核糖体上合成，经加工分泌到细胞外

C．培育工程菌的原理与杂交育种的原理是相同的

D．培育工程菌用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶

9．下列关于生物育种的叙述，正确的是（    ）

A．单倍体育种的过程包括花药离体培养和用秋水仙素处理萌发的种子两大步骤

B．多倍体育种能明显缩短育种年限，果实大，茎秆粗壮，有机物含量高

C．杂交育种的育种原理是基因重组，通过杂交育种能获得杂种优势性状

D．诱变育种与基因工程育种都不具备育种定向性特点

10．下图为某 DNA 分子片段，有关说法正确的是（    ）

A．③处代表碱基胸腺嘧啶

B．限制性核酸内切酶可作用于部位②，DNA 聚合酶可作用于部位①

C．DNA 中任意两互补碱基之和占碱基总数比例为 50%

D．把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制三代，子三代中只含 15N 的DNA 占 7/8

11．限制酶BamHⅠ和BglⅡ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT。研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并连接得到重组质粒。相关叙述正确的是（    ）

A．限制酶都是从原核生物中分离纯化出来的

B．质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是-CTAGA

C．分别用这两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别

12．限制酶 BamHⅠ和 BglⅡ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为 G↓GATCC和A↓GATCT．研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并连接得到重组质粒。相关叙述正确的是（　　）

A．限制酶切开的是磷酸二酯键，DNA连接酶催化氢键的形成

B．目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是-CTAGG

C．分别用不同种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别

13．据图所示，有关叙述不正确的是（　　）

A．限制性核酸内切酶可以切断a处 B．b处代表氢键

C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接氢键

14．基因工程技术引起的生物变异属于（    ）

A．染色体变异 B．基因重组

C．基因突变 D．不可遗传的变异

15．在一定条件下，某些RNA可通过碱基互补配对与底物RNA结合而催化底物RNA在特定位点断裂，俗称“基因剪刀”。科学家们利用被誉为“基因剪刀”的CRISPR基因编辑技术，成功地对动植物细胞的目标基因进行添加．删除．激活或抑制。下列分析正确的是（    ）

A．合成“基因剪刀”的原料是氨基酸

B．目标基因主要指编码蛋白质的结构基因

C．“基因剪刀”可完全剪切目标基因而不需要识别

D．“基因剪刀”和基因工程中的“分子手术刀”是相同的物质

16．关于基因工程的运载体的说法不正确的是（    ）

A．能在宿主细胞中复制并保存

B．具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接

C．常用的运载体有质粒．λ噬菌体的衍生物．动植物病毒等

D．在进行基因工程操作中，被用作运载体的质粒都是天然质粒

17．基因工程又叫基因拼接技术，基因工程的主要原理是（    ）

A．基因重组 B．自然突变 C．染色体变异 D．诱发突变

18．基因“剪刀”是基因工程最基本的工具，它指的是（    ）

A．RNA聚合酶 B．限制性核酸内切酶

C．DNA连接酶 D．DNA聚合酶

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

试题分析：

解答：

基因工程的核心技术是DNA重组技术，是指按照人们的愿望，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。因此基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，C项正确，A．B．D项错误。

故选C。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的工具：（1）限制酶（分子手术刀）：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（分子缝合针）：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；（3）运载体（分子运输车）：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

A．基因工程中不需要DNA聚合酶，A错误；

B．限制性内切酶是基因的手术刀，B错误；

C．DNA连接酶是基因的针线，C正确；

D．质粒是基因工程常用的运载体（分子运输车），D错误。

故选C。

3．【答案】A

【解析】

基因工程中最常用的载体为质粒，另外噬菌体和动植物病毒也可作为载体。受精卵是基因工程中常用的受体细胞。

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体。

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连接酶能将两个DNA片段连接起来，作用的部位是是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

解答：

A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，A错误；

B．DNA酶是催化DNA水解，形成脱氧核苷酸，作用的部位是磷酸二酯键，B错误；

C．基因工程的常用工具酶有限制酶和DNA连接酶，C错误；

D．RNA聚合酶能与DNA结合并催化RNA合成，D正确。

故选D。

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

6．【答案】D

【解析】

试题分析：

DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶的作用下，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。

解答：

A．DNA连接酶用于基因工程中，将两个DNA片段连接起来，不能将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子，A错误；

B．RNA聚合酶是用于转录的酶，可将单个的核糖核苷酸连接到RNA分子上，B错误；

C．解旋酶用于DNA分子复制时，将DNA分子双螺旋结构解开并使氢键断裂，C错误；

D．在DNA分子复制时，DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子，形成新的DNA分子，D正确。

故选D。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）特异性：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。（3）结果：形成黏性末端或平末端。

解答：

A． 限制酶主要存在于微生物中，种限制酶只能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，A错误；
B．和这两个序列被限制酶切出的黏性末端相同，B正确；
C．基因工程中用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，C错误；
D．限制酶的识别序列越长，该序列在DNA中出现的概率就越小，D错误。
故选B。

8．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性．获得新品种．生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

解答：

A．工程菌细胞内含有DNA和RNA，DNA中含有A．C．G．T四种碱基，RNA中含有A．C．G．U四种碱基，因此该大肠杆菌细胞内含3种嘧啶碱基（C．T．U）．8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A正确；

B．核糖体是蛋白质合成的场所，从番茄红素的分子式可知，番茄红素不属于蛋白质，B错误；

C．培育工程菌的原理是基因重组，而杂交育种的原理也是基因重组，C正确；

D．基因工程常用的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶，D正确。

故选B。

9．【答案】C

【解析】

A.单倍体育种的常用过程是花药离体培养和用秋水仙素处理萌发的幼苗，一般情况下单倍体不能产生种子，A错误；

B.多倍体育种，果实大，茎秆粗壮，有机物含量高，但不能明显缩短育种年限，B错误；

C.杂交育种是集中优良性状，育种原理是基因重组，C正确；

D.诱变育种不具备定向性，基因工程育种具有定向性，D错误。

故选C。

10．【答案】D

【解析】

试题分析：

题图表示DNA 分子片段，其中①表示氢键；②表示磷酸二酯键；③表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

解答：

A．③处代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；

B．限制性核酸内切酶和DNA 聚合酶的作用于部位都是②磷酸二酯键，B错误；

C．双链DNA 中，任意两互补碱基之和占碱基总数比例为 50%，C错误；

D．把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制三代，子三代中DNA共有8个，其中只含 15N 的DNA 有7个，故占 7/8，D正确。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：
（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
（2）特异性：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。
（3）结果：形成黏性末端或平末端。

解答：

A．限制酶都是从微生物中分离纯化出来的，主要来自原核生物，A错误；
B．质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是-CTAGA或者-GATCT，B错误；
C．由于这两种酶切割形成的黏性末端相同，因此分别用这两种限制酶切割，不能保证目的基因定向插入质粒，C错误；
D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别，D正确。
故选D。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

关于限制酶，考生可以从以下几方面把握：

（1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。

（2）特异性：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。

（3）结果：形成黏性末端或平末端。

解答：

A．限制酶能使磷酸二酯键断裂，DNA连接酶能够使磷酸二酯键重新形成，即这两种酶的作用部位均为磷酸二酯键，A错误；

B．根据题意可知，限制酶BamHⅠ的识别序列及切割位点为 G↓GATCC，因此目的基因经BamH I切割后形成的黏性末端是-GATC，B错误；

C．分别用两种限制酶切割，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，C错误；

D．根据题意可知，用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，即经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别，D正确。

故选D。

13．【答案】D

【解析】

试题分析：

该图是DNA片段，a处是磷酸二酯键，限制性内切酶可以切断a处，DNA聚合酶和DNA连接酶可以连接a处，形成磷酸二酯键（a处）。DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上，DNA连接酶连接两个DNA片段，；b处是氢键，解旋酶的作用是使氢键断裂；c处是脱氧核苷酸内的化学键。

解答：

A．限制性内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键（a处），其中限制性内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处，A正确；

B．b处是氢键，B正确；

C．解旋酶作用于氢键（b处），C正确；

D．DNA连接酶作用于磷酸二酯键（a处），而不是氢键（b处），D错误。

故选D。

14．【答案】B

【解析】

基因工程就是把一个生物体的基因转移到另一个生物体DNA中的生物技术。基因工程技术引起的生物变异属于基因重组，故选B。

15．【答案】B

【解析】

试题分析：

16．【答案】D

【解析】

试题分析：

关于运载体，考生可以从以下几方面把握：

（1）常用的运载体：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。

（2）作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。

（3）天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

解答：

A．运载体要能在宿主细胞中复制并稳定保存，A正确；

B．作为基因工程的运载体，必须具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接，B正确；

C．常用的运载体有质粒．λ噬菌体的衍生物．动植物病毒等，C正确；

D．在进行基因工程操作中，被用作运载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，D错误。

故选D。

17．【答案】A

【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，据此答题。

解答：

基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，其主要原理是基因重组。
故选A。

18．【答案】B

【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原理．操作工具及操作步骤。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。

解答：

限制性核酸内切酶具有特异性，即能够识别双链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，因此被称作基因工程的“剪刀”。
故选B。