高中北师大版 (2019)第3章 基因工程第二节 基因工程的基本工具精练

【基础】第二节基因工程的基本工具-2课时练习

一．单项选择

1．用来完成基因的剪切与拼接的酶是

A.RNA聚合酶与DNA连接酶 B.限制酶与DNA连接酶

C.限制酶与RNA聚合酶 D.限制酶与DNA解旋酶

2．下列有关质粒的叙述，正确的是

A.质粒的存在对宿主细胞的生存起决定作用

B.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

C.质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制

D.细菌质粒的复制过程可以在宿主细胞外独立进行

3．下列有关基因工程中工具的说法，正确的是

A.限制酶只能识别6个核苷酸组成的序列

B.限制酶与DNA聚合酶的作用部位一样

C.病毒不能作为基因工程的载体

D.DNA连接酶能把粘性末端的氢键连接起来

4．质粒是基因工程中最常用的载体，下列关于质粒的叙述，错误的是

A．质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子

B．质粒存在于细菌拟核之中，与拟核一起控制细菌的生命活动

C．作为载体的质粒上有限制酶的切割位点

D．作为载体的质粒存在特殊的标记基因

5．某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因）。有人将此质粒载体用BamHI酶切后，与用BamHI酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌， 之后受体细胞的类型（对两种抗生素表现出抗性r或敏感性s）不包含   

A．Ampr．Terr B．Ampr．Ters C．Amps．Terr D．Amps．Ters

6．下列关于基因工程的叙述，错误的是 

A．基因工程需要通过体外DNA 重组技术和转基因等技术

B．通过基因工程能创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品

C．基因工程是在细胞水平进行设计和施工的

D．基因工程需要进行严格的设计

7．下列关于基因文库的说法中，错误的是   

A．某果蝇X染色体上的所有基因组成的文库是部分基因文库

B．基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行交流

C．将某种生物体内的DNA全部提取出来即获得了该生物的基因组文库

D．一种生物的cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种

8．如图为某个基因的部分片段，关于该结构的叙述，正确的是

A. ①所圈定的部位是腺嘌呤 B. DNA连接酶作用于②处

C. 限制酶作用于③处 D. 解旋酶作用于④处

9．基因工程技术也称为DNA重组技术，下列有关基因工程的说法错误的是(　　)

A．基因工程的基本原理是基因重组 B．基因工程常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶和运载体

C．基因工程可以定向改造生物的性状 D．基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒

10．下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体

A．细菌质粒 B．噬菌体

C．动植物病毒 D．细菌拟核中的DNA

11．下图为某DNA分子一个片段，下列叙述错误的是

A．限制性内切酶可以切断a处

B．DNA聚合酶可以连接a处

C．解旋酶可以使b处解开

D．DNA连接酶可以连接c处

12．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．质粒是细菌细胞核外的能够自主复制的小型环状DNA分子

C．质粒只有在导入宿主细胞后才能复制

D．质粒DNA不含有游离的磷酸基团

13．下列关于基因工程技术的叙述，正确的是   

A．切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别由6个核苷酸组成的序列

B．PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应

C．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因

D．基因枪法是单子叶植物常用的一种基因转化方法

14．基因工程中常用的载体是

A．原生质体 B．染色体

C．质粒 D．线粒体

15．切割目的基因需要用到限制酶。下列有关限制酶的相关表述正确的是（↓示剪切点）

A．限制酶切割的都是氢键

B．－CCGC↓GG－序列被限制酶切割后断裂的碱基对有4对

C．能识别－G↓GATCC－序列的限制酶，也能识别－↓GATC－序列

D．－CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的断裂末端核苷酸数目相同

16．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导人马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述，正确的是

A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①

B．基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶．质粒

C．连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②

D．一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子

17．在基因工程中，用来修饰和改造生物基因的工具是

A.DNA连接酶和运载体 B.限制酶和水解酶

C.限制酶和运载体 D.限制酶和DNA连接酶

18．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用酶a切割，把得到的产物用酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是 

A．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和3个

B．a酶与b酶切出的粘性末端能相互连接

C．a酶与b酶切断的化学键都是磷酸二酯键

D．用a酶切割与线性DNA相同碱基序列的质粒，得到4种切割产物

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

分析：

限制酶能识别双链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。

DNA连接酶能催化DNA片段之间的磷酸二酯键的形成。

详解：

A．RNA聚合酶催化转录过程，催化RNA合成，不能用来剪切基因，A错误；

B．限制酶可以打开基因内部的磷酸二酯键，DNA连接酶可以连接黏性末端或平末端，B正确；

C．RNA聚合酶不能连接基因，C错误；

D．DNA解旋酶催化DNA复制过程，破坏氢键，不能连接DNA，D错误。

故选B。

2．【答案】D

【解析】

分析：

质粒是细菌中独立于拟核之外，能自主复制的双链环状的DNA分子。

详解：

A．质粒是无害的，不影响受体细胞的生存，A错误；

B．质粒不是细胞器，B错误；

C．在体外条件适宜时，质粒可以自主复制，C错误；

D．细菌质粒的复制过程可以在宿主细胞外独立进行，D正确。

故选D。

3．【答案】B

【解析】

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连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键；常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒；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。

详解：

A．大多数限制性核酸内切酶识别6个核苷酸序列，少数限制酶识别序列由4．5或8个核苷酸组成，A错误；

B．限制酶．DNA连接酶和DNA聚合酶作用部位相同，都是磷酸二酯键，B正确；

C．在基因工程中，常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒，C错误；

D．DNA连接酶可使DNA片段的粘性末端通过磷酸二酯键键连接起来，D错误。

故选：B。

4．【答案】B

【解析】

试题分析：

质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核以外能够自主复制的很小的环状DNA分子。

详解：

A. 由分析可知，质粒是具有自我复制能力的双链环状的DNA分子，A正确；

B. 拟核DNA是细菌的主要遗传物质,包含控制细菌生命活动的遗传信息,没有了它细菌就无法存活．繁殖；质粒DNA是附加的遗传物质,使细菌表达一些特殊的形状,没有了它细菌依然可以正常生活．繁殖，B错误；

C. 作为载体的质粒上有限制酶的切割位点，这是质粒作为运载体的条件之一，C正确；

D. 作为载体的质粒存在特殊的标记基因，以便对于目的基因进行检测，D正确；

该题需选择错误选项，故答案为B。

5．【答案】C

【解析】

【分析】

6．【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查基因工程的有关知识，要求考生识记基因工程的原理及意义，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确判断各选项。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，在体外构建杂种的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。

【详解】

A．基因工程需要通过体外DNA重组技术和转基因等技术，A正确；B．通过基因工程能创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，B正确；C．基因工程是在分子水平进行设计和施工的，C错误；D．基因工程需要进行严格的设计，D正确；故选：C。

7．【答案】C

【解析】

【分析】

基因文库包括基因组文库和cDNA文库，其中基因组文库包含一种生物的所有基因，而cDNA文库中只包含该种生物部分基因。

【详解】

某果蝇X染色体上的所有基因只是果蝇全部基因的一部分，所以组成的文库是部分基因文库，故A正确；基因组文库的部分基因（特别是不能表达形成mRNA的非酶切部分）很难通过某种方法从基因组文库中分离出来，从而影响了它们在物种间交流的可能性，因此基因组文库中只有部分基因可以在物种间进行交流，故B正确；将某种生物体内的DNA全部提取出来，用限制酶切割DNA成一定大小范围的DNA，用于构建基因组文库，故C错误；一种生物的mRNA有很多种，所以cDNA文库可以有许多种，但基因组文库只有一种，故D。

8．【答案】B

【解析】①所圈定的部位是腺嘌呤脱氧核苷酸，A项错误；限制酶和DNA连接酶作用于两个脱氧核苷酸之间的化学键②处，B项正确，C项错误；解旋酶作用于碱基对之间的氢键③处，D项错误。

9．【答案】B

【解析】

试题分析：

据题文和选项的描述可知：该题考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力。

详解：

10．【答案】D

【解析】

分析：

（1）常用的运载体：质粒．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DNA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。

详解：

作为基因工程的运载体应该具备标记基因．多个限制性核酸内切酶切点．能够在宿主细胞内复制和稳定存在等特点，常见的运载体种类有质粒．动植物病毒．噬菌体等，细菌拟核区的DNA不能作为运载目的基因的载体，A．B．C正确，D错误。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

详解：

A.限制性核酸内切酶识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，断开特定部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；

B.DNA聚合酶可以连接脱氧核糖核苷酸与DNA单链之间的磷酸二酯键，B正确；

C.解旋酶通过解开DNA分子间的氢键来使DNA分子解旋，C正确；

D.DNA连接酶连接a处磷酸二酯键，D错误；

因此，本题答案选D。

12．【答案】D

【解析】

分析：

常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒；其中质粒是一种裸露的．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。

详解：

A．质粒是存在于细菌中一种环状DNA分子，不是细胞器，A错误；

B．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，B错误；

C．在体外，若给予适宜的条件，质粒也可能进行复制，C错误；

D．质粒是小型环状DNA分子，不含有游离的磷酸基团，D正确。

故选D。

13．【答案】D

【解析】

【分析】

基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取．基因表达载体的构建．将目的基因导入受体细胞．目的基因的检测与鉴定。

【详解】

切割质粒的限制性核酸内切酶，大部分特异性地识别由6个核苷酸组成的序列，也有少数限制酶的识别序列由4．5．或8个核苷酸组成，故A错误；PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA链高温变性．低温退火及适温延伸，故B错误；载体质粒通常含有抗生素抗性基因作为筛选标记基因，故C错误；基因枪法是单子叶植物常用的一种基因转化方法,故D正确。

14．【答案】C

【解析】

分析：

基因工程的运载体要具备三个特点：1．能在宿主细胞复制并稳定保存；2．具有标记基因；3．有一个或多个限制酶切点。常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒。

详解：

A．原生质体是指细胞被脱去细胞壁后所剩余的部分，如一个动物细胞，去掉细胞壁的植物细胞和细菌细胞就是一个原生质体，不适合做运载体，A错误；

B．染色体是由DNA和蛋白质组成，不适合做运载体，B错误；

C．质粒是小型环状DNA，因为可以自我复制．具有标记基因．有限制酶切割位点．对受体细胞无害，是基因工程中常用的载体，C正确；

D．线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，不适合做运载体，D错误。

故选C。

15．【答案】D

【解析】

详解：

限制酶切割的是磷酸二酯键，A错误；-CCGC↓GG-序列被限制酶切割后断裂的碱基对有2对，B错误；能识别序列-G↓GATCC-，不能识别-↓GATC-序列，C错误；-CATG↓-被限制酶切出的黏性末端核苷酸数目有四个，而-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端核苷酸数目也有四个，D正确，故选D。

16．【答案】A

【解析】

分析：

基因工程常用的工具是限制酶．DNA连接酶和运载体。

限制酶能识别双链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。

详解：

A．限制酶的作用部位是图中的①磷酸二酯键，A正确；

B．基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶，质粒不是工具酶，B错误；

C．连接基因a与运载体的DNA连接酶的作用部位是图中的①磷酸二酯键，C错误；

D．一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，D错误。

故选A。

17．【答案】D

【解析】

分析：

18．【答案】D

【解析】

试题分析：

分析题图：a酶和b酶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。
分析表格：a酶可以把原有DNA切成4段，说明有该DNA分子上有3个切口，即a酶的识别序列有3个；b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，把大小是500的DNA切成大小分别为300和200两个片段，且a酶和b酶的识别位点不同，说明b酶的识别序列有3个。

详解：

A．由以上分析可知，在该DNA分子中，a酶和b酶的识别序列分别有3个和3个，A正确；
B．a酶与b酶切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B正确；
C．限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，C正确；
D．质粒是环状DNA分子，与线性DNA相同碱基序列的质粒含有3个a酶的切割位点，则其被a酶切割后可以得到3种切割产物，D错误。
故选D。