高中生物沪科版 (2019)选修3一、生物科学与技术的发展催生了基因工程习题

【基础】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-2同步练习

一．单项选择

1．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

2．基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的工具酶是（　　）

A．限制酶．RNA聚合酶 B．限制酶．DNA连接酶

C．质粒．DNA连接酶 D．DNA聚合酶．DNA连接酶

3．下列能作为基因工程运载体的是（    ）

A．中心体 B．噬菌体外壳

C．动物病毒 D．棉花细胞

4．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是（    ）

A．同种限制酶既可以切割含有目的基因的DNA，又可以切割质粒，因此不具备专一性

B．运载体的化学本质与载体蛋白相同

C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链

5．基因工程常用的受体细胞有（    ）

①大肠杆菌   ②枯草杆菌    ③支原体   ④动植物细胞

A．①②④

B．①②③

C．②③④

D．①②③④

6．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．在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个

B．a酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接

C．a酶与b酶切断的化学键相同

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

7．下列关于基因工程的叙述正确的是（    ）

A．若两种限制性核酸内切酶的识别序列及切割位点如图，则理论上酶II可作用的序列种类是酶1的4倍

B．植物甲含有A基因，其编码的蛋白质中富含赖氨酸，通过基因工程培育出含A基因的玉米植株乙自交(A基因均正常表达且不考虑变异)，若其子代中富含赖氨酸的个体占15/16， 则用乙的体细胞离体培养所产生的植株100%富含赖氨酸

C．用限制性核酸内切酶从质粒上切下一个目的基因需消耗8个水分子

D．DNA连接酶将目的基因的粘性末端与载体的粘性末端之间的配对碱基连接在一起。

8．下列有关基因工程的叙述错误的是（    ）

A．载体与目的基因通常用同种限制酶处理

B．限制性核酸内切酶只用于切割获取目的基因

C．基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶

D．常用载体有质粒．动植物病毒及λ噬菌体衍生物等

9．在天花病毒的第四代疫苗研究中，可利用天花病毒蛋白的亚单位（在感染和致病过程中起重要作用的成分）制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别天花病毒的抗体。下列分析错误的是（    ）

A. 可通过基因工程途径生产这种疫苗

B. 天花病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质

C. 该方法制备的疫苗不会在机体内增殖

D. 天花病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质

10．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．使用运载体的目的是为了将标记基因导入受体细胞

D．通过基因工程育种可以定向改变生物体的性状

11．下列四条DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是       

         ①                                                                    ②

        ③                                                                      ④

A．①② B．②③ C．②④ D．③④

12．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

13．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

14．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

15．图1．图2中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr．neo分别表示氨苄青霉素抗性基因和新霉素抗性基因。下列叙述正确的是（    ）

A．同时用PstⅠ和HindⅢ酶切比只用PstⅠ效果会更好一些

B．图1中的DNA用PstⅠ切割后，新形成8个游离的磷酸基团

C．可用PstⅠ和 BamHⅠ同时切割质粒和外源DNA来构建重组质粒

D．导入目的基因的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基中生长

16．下列有关育种的叙述，正确的是（    ）

A．转基因育种能引起基因定向突变

B．诱变育种可提高基因突变率和染色体畸变率

C．三倍体西瓜无种子，所以无籽性状属于不可遗传变异

D．花药离体培养获得的植株体细胞中不存在同源染色体

17．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

18．以下有关DNA重组技术的基本工具的说法中，正确的是（    ）

A．限制酶既有特异性又有专一性

B．质粒是基因工程中唯一的载体

C．载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便目的基因复制

D．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键

参考答案与试题解析

1．【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。

2．【答案】B

【解析】

试题分析：

3．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的运载体：

（1）常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。（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。）

（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。

（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：

基因工程中常用的运载体包括质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。所以C符合题意，ABD不符合题意。

故选C。

4．【答案】C

【解析】

试题分析：

限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，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；常见的运载体为质粒，它是一种裸露的．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；DNA连接酶是在两个具有相同末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键。

解答：

A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子，既可以切割目的基因又可以切割质粒，体现酶的专一性，A错误；

B．运载体的化学本质是DNA分子，而载体蛋白的化学本质是蛋白质，B错误；

C．限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故不能切割烟草花叶病毒的核酸，C正确；

D．DNA连接酶可催化DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。

故选C。

5．【答案】A

【解析】

试题分析：

解答：

基因工程常用的受体细胞有大肠杆菌．枯草杆菌．动植物细胞，A正确。

故选A。

6．【答案】B

【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1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，b酶把大小是2100的DNA切成大小分别为900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2个。

解答：

A．由以上分析可知，a酶的识别序列有3个，b酶的识别序列有2个，A正确；

B．由以上分析可知，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错误；

C．限制酶切割的化学键都是磷酸二酯键，C正确；

D．a酶和b酶切割后形成的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可连接形成AGATCC∥TCTAGG或GGATCT∥CCTAGA。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AGATCC∥TCTAGG序列会明显增多，D正确。

故选B。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

8．【答案】B

【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。（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．用同种限制酶切割运载体与目的基因可获得相同的黏性末端，这样便于目的基因与运载体连接形成重组DNA分子，A正确；

B．限制性核酸内切酶不仅用于切割获取目的基因，也用于构建基因表达载体，B错误；

C．基因工程所用的工具包括限制酶．DNA连接酶和运载体，其中工具酶是限制酶．DNA连接酶，C正确；

D．常用载体有质粒．动植物病毒及λ噬菌体衍生物等，D正确。

故选B。

9．【答案】B

【解析】A．该疫苗的本质是蛋白质的亚单位，由基因控制合成，所以可以利用基因工程生产疫苗，A正确；

B．天花病毒的遗传物质是核酸（DNA），B错误；

C．疫苗的本质是蛋白质的亚单位，不会在细胞内增殖，C正确；

D．疫苗可以作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应，D正确。

故选B。

10．【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，B错误；

C．使用运载体的目的是为了将目的基因导入受体细胞，C错误；

D．通过基因工程育种可以定向改造生物体的性状，D正确。

故选D。

11．【答案】C

【解析】

试题分析：

解答：

A.①的末端与②的末端不互补，A错误；

B.②的末端和③的末端不互补，B错误；

C.②的末端和④的末端互补，C正确；

D.③的末端和④的末端不互补，D错误；

因此，本题答案选C。

12．【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。

13．【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。

14．【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。

15．【答案】A

【解析】

试题分析：

对限制酶切割位点的两点要求：①位置要求：限制酶切割位点所处的位置必须在标记基因外，进而保证标记基因的完整性。②数量要求：选择限制酶切割目的基因时，被选择的限制酶在目的基因的两侧都要有识别序列，这样切割出来的目的基因才能与质粒结合。

解答：

A．用PstⅠ和HindⅢ酶切，可防止质粒和目的基因的自身环化，从而保证重组DNA序列的唯一性，A正确；
B．图1中的质粒只有一个PstⅠ切割位点，用PstⅠ切割后，有1个切口，有2个游离的磷酸基团，B错误；
C．图2目的基因中含有 BamH的酶切位点，若用 BamH切割外源DNA，则会破坏目的基因，因此在构建重组质粒时，不能用 BamH切割外源DA，C错误；
D．在构建重组质粒时，是用PstⅠ和HindⅢ切割质粒和外源DNA的，ampr（氨苄青霉素抗性基因）的结构已被破坏，因此导入目的基因的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基中生长，D错误。
故选A。

16．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

试题分析：比较四种育种方法及原理

解答：基因突变是不定向的，转基因育种的原理是基因重组，A错误；诱变育种可提高基因突变率和染色体畸变率，B正确；三倍体无子西瓜是利用染色体变异的原理培育的，由于减数分裂同源染色体联会紊乱不能产生可育配子，故不可育，但是由于遗传物质发生了改变，属于可遗传变异，C错误；多倍体植株的花药离体培养获得的单倍体裁植株的体细胞中存在同源染色体，D错误。

17．【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。

18．【答案】A

【解析】

试题分析：