高中生物浙科版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性课后复习题

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【精品】第一节基因工程赋予生物新的遗传特性-2作业练习一．单项选择1．在基因表达载体的构建中，下列说法正确的是（    ）①一个表达载体的组成，包括目的基因．起始密码子．终止密码子．标记基因②起始密码子能驱动基因转录出mRNA，终止密码子使转录在所需要的地方停止③基因表达载体构建过程中需要用到限制性核酸内切酶和DNA连接酶④目的基因导入的受体细胞不同，在基因表达载体的构建上就会有差别A．①② B．③④ C．①④ D．②③2．利用基因工程技术将生长激素基因导入绵羊体内，转基因绵羊生长速率比一般的绵羊提高30%，体型大10%，在基因操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用（    ）A．乳腺细胞 B．体细胞 C．精巢 D．受精卵3．某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶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酶切割产物（bp）B酶再次切割产物（bp）2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500 A．a酶与b酶切断的化学键相同B．a酶与b酶切出的粘性末端能相互连接C．在该DNA分子中，b酶的识别序列有3个D．用这两种酶和DNA连接酶对该 DNA分子进行反复切割．连接操作，若干循环后，   序列会明显增多4．下列关于基因文库的叙述，正确的是（    ）A．可以根据目的基因的有关信息，从基因文库中获取目的基因B．基因组文库中基因不具有内含子，部分基因文库中具有C．基因组文库中基因不具有启动子，部分基因文库中具有D．基因组文库中基因可以在物种间交流，部分基因文库不可以5．如图为某一重组质粒示意图，下列叙述正确的是（    ）A．用限制酶EcoRV处理该质粒得到的分子共含有2个游离的磷酸基团B．同时用限制酶HindⅢ和BamH I处理该质粒可得到3个双链DNA片段C．将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的基因的细胞D．在获得重组质粒过程中目的基因的获取可能会同时使用限制酶EcoRV和BamH I6．蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维，其强度高于制作防弹衣的凯夫拉纤维，有广泛的应用前景。近期，中国科学家利用质粒（如图）成功构建了蛛丝蛋白基因的重组质粒，并在家蚕丝腺细胞中大量蜘蛛丝蛋白。下列有关说法错误的是（    ）
 A．为防止目的基因自身环化，可以用XbaⅠ和SacⅠ酶来切取目的基因B．构建表达载体时选用蚕丝蛋白基因的启动子利于基因在家蚕丝腺细胞中表达C．启动子是RNA聚合酶的识别结合位点，可以驱动遗传信息的复制和转录D．基因表达载体中的标记基因可以鉴别与选择含有蛛丝蛋白基因的受体细胞7．下列有关基因组文库和 cDNA 文库的说法，正确的（    ）A．构建基因组文库需要限制性核酸内切酶．DNA 连接酶B．cDNA 文库的基因中有内含子C．基因组文库中的基因都可在不同物种间进行基因交流D．一种生物的 cDNA 文库．基因组文库都只有一种8．下列有关基因组文库和cDNA文库的叙述，正确的是（    ）A．构建基因组文库和cDNA文库时都要使用逆转录酶B．cDNA文库中只有部分基因才能在不同的物种间交流C．构建cDNA文库前要提取生物发育过程中某个时期的mRNAD．基因组文库的基因不含启动子9．在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是（    ）A．大肠杆菌的质粒 B．切割DNA分子的酶C．DNA片段的黏性末端 D．用来识别特定基因的DNA探针10．图中 a．b．c．d 代表的结构和物质描述不正确的是（    ）A．a 为质粒，通常存在于细菌体中。是基因工程中常的运载体B．b 为限制酶，可识别特定的核苷酸序列，将特定位点的磷酸二酯键切开C．c 为 DNA 连接酶，促进重组 DNA 的形成D．d 为标记基因11．下列各项中，a．b．c．d代表的结构不正确的是（    ）A．a 一质粒DNAB．b 一限制性核酸内切酶C．c 一DNA聚合酶D．d —目的基因12．在基因工程中，不能体现生物统一性的是（    ）A．用不同种类的限制酶切割DNA可获得相同黏性末端B．构建基因表达载体的结构基础是运载体和目的基因都是双链DNAC．基因能在异体细胞中表达的基础是各种生物共用一套遗传密码D．人的胰岛素能在细菌内合成的结构基础是细菌也有核糖体13．下列关于基因工程操作工具的叙述，正确的是（    ）A．工具酶包括限制酶．DNA 连接酶和运载体B．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键C．没有与目的基因重组的质粒不能进入受体细胞D．用质粒作为载体可以避免目的基因在受体细胞内被分解14．基因工程利用某目的基因（图甲）和P1噬菌体载体（图乙）构建重组DNA（图丙）。限制酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ（A↓GATCT）．EcoRⅠ（G↓AATTC）和Sau3AⅠ（↓GATC）。下列分析合理的是（    ）A．用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B．用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C．用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D．用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体   
15．如图表示某质粒上的氨苄青霉素抗性基因（Ampr）和四环素抗性基因（Tetr），P点为目的基因插入位点，则成功导入目的基因的重组质粒（    ）A．既能在含氨苄青霉素培养基上生存，也能在含四环素培养基上生存B．能在含氨苄青霉素培养基上生存，不能在含四环素培养基上生存C．不能在含氨苄青霉素培养基上生存，能在含四环素培养基上生存D．既不能在含氨苄青霉素培养基上生存，也不能在含四环素培养基上生存16．如图表示基因工程中目的基因的获取示意图，相关叙述不正确的是（    ）A．①过程的完成需要逆转录酶B．②过程需用限制性核酸内切酶C．目前获取目的基因的方法只有，上图所示的两种D．cDNA的构建需要提前了解目的基因的有关信息17．图表示由EcoRⅠ限制酶切割某DNA后的片段，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列以及切点是（    ）A．CTTAAG，切点在C和T之间B．CTTAAC，切点在G和A之间C．CTTAAC，切点在C和T之间D．GAATTC，切点在G和A之间18．下列有关基因文库的叙述不正确的是（    ）A．基因文库包括基因组文库和部分基因文库B．同一生物不同发育阶段构建的基因组文库一般相同C．基因组文库中的所有基因都可在物种间进行交流D．在cDNA文库和基因组文库中，同一基因的长度不同
参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】试题分析：基因表达载体的构建：2．【答案】D【解析】试题分析：基因工程的受体细胞包括动物细胞．植物细胞和微生物细胞；将目的基因导入动物细胞的操作程序：目的基因表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到雌性动物的子宫或输卵管内发育→新性状动物。解答：绵羊是动物，动物基因工程中受体细胞常用受精卵，因为受精卵具有发育的全能性，利于培养成完整转基因动物个体，而动物的其他细胞全能性受到限制。故选D。3．【答案】C【解析】试题分析：结合题意分析图表：由图可以看出a酶和b酶切割后产生的黏性末端相同。表格中看出a酶可以把原有DNA切成4段，说明有该DNA分子上有3个切点，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，再把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，说明b酶在该DNA分子上有2个切点，即b酶的识别序列有2个。解答：A．限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，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．b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，再把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，说明b酶在该DNA分子上有2个切口，C错误；D．a酶和b酶切割后形成的黏性末端，在DNA连接酶的作用下可连接形成，所以用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割．连接操作，若干循环后，所得DNA分子中该序列明显增多，D正确。故选C。4．【答案】A【解析】试题分析：cDNA文库和基因文库的比较表：文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以解答：A．基因文库中含有某种生物的全部基因，根据目的基因的相关信息（如目的基因的序列），可从基因文库中得到所需目的基因，A正确；B．部分基因文库中的基因是由mRNA反转录而来，mRNA是由基因编码区的外显子转录而来，故部分基因文库中的基因不含有内含子，而基因文库中含有内含子，B错误；C．部分基因文库中的基因是由mRNA反转录而来，mRNA是由基因编码区的外显子转录而来，因此部分基因文库中的基因不含启动子和终止子，而基因组文库中具有启动子和终止子，C错误；D．基因组文库中的基因部分可以在物种间进行交流，部分基因文库中的基因可以在物种间进行交流，D错误。故选A。5．【答案】C【解析】试题分析：分析题图：图示为一重组质粒，其中含有2个限制酶EcoRⅤ的识别序列和切割位点，一个限制酶BamHⅠ的识别序列和切割位点（位于目的基因上），卡那霉素抗性基因作为标记基因。解答：A．该质粒共有2个限制酶EcoRⅤ的识别序列和切割位点，因此用限制酶EcoRⅤ处理该质粒可得到两个链状DNA分子，共含有4个游离的磷酸基团，A错误；
B．该质粒中只有1个限制酶BamHⅠ的切割位点，不含限制酶HindⅢ的切割位点，因此同时用限制酶HindⅢ和BamHⅠ处理该质粒只能得到1个双链DNA片段，B错误；
C．由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此将受体细胞培养于含有卡那霉素的培养基中，可筛选出含有目的基因的细胞，C正确；
D．目的基因中含有限制酶BamHⅠ的切割位点，因此获取目的基因时不能用限制酶BamHⅠ，否则会破坏目的基因，D错误。
故选C。6．【答案】C【解析】试题分析：一个基因表达载体的组成主要有：目的基因．标记基因．启动子和终止子。其中启动子位于基因首端，是RNA聚合酶识别和结合的位点，标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。在构建基因表达载体时，可用一种或者多种限制酶进行切割，为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接，一般选用两种限制酶分别对目的基因．运载体进行切割。解答：A．用XbaⅠ和SacⅠ酶来切取目的基因，可以使目的基因两端产生不同的黏性末端，防止目的基因自身环化，A正确；B．为能从蚕丝中提取蛛丝蛋白，基因表达载体中目的基因的首端必须含有使其仅能在蚕的丝腺细胞中特异性表达的启动子，即构建表达载体时选用蚕丝蛋白基因的启动子利于基因在家蚕丝腺细胞中表达，B正确；C．启动子只能驱动基因转录，不能驱动其复制，C错误；D．基因表达载体中的标记基因的作用是鉴别与选择含有蛛丝蛋白基因的受体细胞，D正确。故选C。7．【答案】A【解析】试题分析：cDNA文库和基因文库的比较表：文库类型cDNA基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以解答：A．构建基因组文库时需要构建重组质粒，因此需要限制性核酸内切酶．DNA连接酶，A正确；B．cDNA文库的基因中不含内含子，B错误；C．基因组文库中的基因只有部分可在不同物种间进行基因交流，C错误；D．一种生物的基因组文库只有一种，但cDNA文库有多种，D错误。故选A。8．【答案】C【解析】试题分析：cDNA文库和基因文库的比较表：文库类型cDNA基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以解答：A．构建cDNA文库需要逆转录酶，A错误；B．基因组文库中的基因只有部分可在不同物种间进行交流，而cDNA文库中的基因能在不同的物种间交流，B错误；C．构建cDNA文库前要提取生物发育过程中某个时期的mRNA，然后进行逆转录获得cDNA，C正确；D．cDNA文库的基因中不含内含子，D错误。故选C。9．【答案】A【解析】试题分析：基因工程基因步骤：目的基因的获取，表达载体的构建，受体细胞的转化，目的基因的表达与检测。解答：外源基因的载体可以是病毒或者质粒，故选A。10．【答案】D【解析】试题分析：分析题图：图示表示基因工程中基因表达载体的构建过程，a表示质粒，其中含有限制酶切割位点；b表示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裂；c表示DNA连接酶，能将目的基因和运载体连接形成重组质粒；d表示目的基因。解答：A．a为质粒，通常存在于细菌体中，是基因工程中常的运载体，A正确；B．b为限制酶，可识别特定的核苷酸序列，将特定位点的磷酸二酯键切开，B正确；C．c表示用DNA连接酶，将目的基因和质粒连接成重组质粒，C正确；D．d为目的基因，D错误。故选D。11．【答案】C【解析】试题分析：图示表示基因工程中基因表达载体的构建过程，a表示质粒，其中含有限制酶切割位点；b表示限制性核酸内切酶，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裂；c表示DNA连接酶，能将目的基因和运载体连接形成重组质粒；d表示目的基因。解答：A．质粒的化学本质是小型环状DNA，A正确；B．图中利用b将质粒上的AATT序列进行切割形成相同的黏性末端，因此b表示限制性核酸内切酶，B正确；C．图中利用c将目的基因和质粒连接，形成重组质粒，因此c表示DNA连接酶，C错误；D．d有两个末端，并与质粒连接，是目的基因，D正确。故选C。12．【答案】A【解析】试题分析：13．【答案】D【解析】试题分析：基因工程是狭义的遗传工程，基因工程的基本原理是让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定高效地表达。为了实现基因工程的目标，通常要有多种工具酶．目的基因．载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作，它包括目的基因的获得．重组DNA的形成，重组DNA导入受体细胞也称（宿主）细胞．筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达等几个方面。基因表达载体的构建（即目的基因与运载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。解答：A．工具酶包括限制酶．DNA 连接酶，A错误；B．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成磷酸二酯键，B错误；C．质粒是运载工具，能进入受体细胞，C错误；D．单独的目的基因易被分解或丢失，用质粒作为载体可以避免目的基因在受体细胞内被分解，D正确。故选D。14．【答案】D【解析】试题分析：本题考查基因工程中基因表达载体的构建，结合题干信息和图形分析时，要看准切割后目的基因插入的方向，只有用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，构建的重组DNA中RNA聚合酶在插入的目的基因上的移动方向才一定与图丙相同。解答：A．用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；B．用BglI和EcoRI切割目的基因切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段（该片段相当于只用EcoRⅠ切割）与运载体结合时容易发生反向连接，B错误；C．用BglI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，也能产生相同的黏性末端，也可能会发生反向连接，C错误；D．只有用EcoRI和Sau3AI切割目的基因和P1噬菌体载体，产生不同的黏性未端，防止发生反向连接，这样目的基因插入运载体后，RNA聚合酶的移动方向肯定与图丙相同，D正确。故选D。 15．【答案】B【解析】试题分析：质粒含有的抗生素抗性基因常作为标记基因，用于筛选成功导入重组质粒的受体菌。本题质粒含有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）和四环素抗性基因（Tetr）两个抗性基因，但目的基因的插入位点却正好位于Tetr上，插入的目的基因会破坏Tetr的结构。解答：据图可知目的基因若成功导入，则插入抗四环素基因（Tetr）中，导致该基因被破坏，则受体菌不能在含四环素培养基上生存；而抗氨苄青霉素基因（Ampr）保持完整结构，受体菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生存。因此成功导入重组质粒的受体细胞，能在含氨苄青霉素培养基上生存，不能在含四环素培养基上生存。故选B。16．【答案】C【解析】试题分析：题图分析，图中显示了两种获取目的基因的方法。图中①表示逆转录过程，②表示用限制酶切割DNA分子得到一定大小范围DNA，③表示获取目的基因。解答：A．①为逆转录过程，完成该过程需要逆转录酶，A正确；B．②表示将DNA分子切割，因此需用限制性核酸内切酶，B正确；C．目前获取目的基因的方法除了从基因文库中获取外，还可利用PCR技术扩增和人工化学合成，C错误；D．cDNA的构建需要首先获得相应的mRNA，因此，cDNA的构建需要提前了解目的基因的有关信息，D正确。故选C。17．【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，形成黏性末端和平末端两种。解答：从图中可以看出，该限制酶识别的碱基序列为GAATTC，并且将碱基G和A之间的磷酸二酯键切割，即切点在G和A之间，D正确，ABC错误。故选D。18．【答案】C【解析】试题分析：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。包含一种生物所有的基因，这种基因文库叫做基因组文库。只包含了一种生物的一部分基因，这种文库叫做部分基因文库。解答：A．基因文库包括基因组文库和部分基因文库，A正确；B．同一生物不同发育阶段的DNA一般相同，mRNA一般不同，因此，基因组文库相同，cDNA文库不同，B正确；C．基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上而形成的集合。根据基因组文库的定义可知，基因组文库中的部分基因可以在物种间进行交流，C错误；D．cDNA是由mRNA反转录产生的，其长度是由基因的启动子开始至终止子结束，比正常的基因要短一些，D正确。故选C。