高中生物三、基因工程的基本操作程序随堂练习题

这是一份高中生物三、基因工程的基本操作程序随堂练习题，共13页。试卷主要包含了你认为支持基因工程技术的理论有等内容，欢迎下载使用。

1．下列有关基因的“剪刀”——限制酶的叙述不正确的是
A．用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，水解磷酸二酯键4个
B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大
C．－CATG↓－和－G↓GATCC－序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
D．用不同限制酶处理的含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
2．以下关于基因操作工具的叙述，正确的是
A．DNA连接酶能够催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键
B．限制酶能识别并切割DNA分子内一段特定的核苷酸序列
C．质粒一般具有复制原点．酶切位点和抗生素合成基因
D．DNA聚合酶将目的基因和载体连接形成重组DNA
3．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如下图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a．b．c．d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A．3 B．4 C．9 D．12
4．经研究发现，PVY﹣CP基因位于某种环状DNA分子中。将PVY﹣CP基因导入马铃薯，使之表达即可获得抗PVY病毒的马铃薯。如图表示构建基因表达载体的过程，相关酶切位点如下表。以下说法错误的是 （ ）
A．推测Klenw酶的功能与DNA聚合酶类似
B．由步骤③获取的目的基因有1个粘性末端
C．步骤④应选用的限制酶是BamHⅠ和SmaⅠ
D．NPTⅡ基因可能是用于筛选的标记基因
5．科学家把免子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌中，在大肠杆菌中合成了兔子的血红蛋白。下列所叙述的哪一项不是这一先进技术的理论依据
A．所有生物共用一套密码子
B．基因能控制蛋白质的合成
C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由4种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对
D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先
6．
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
7．现有一长度为3 000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1；用酶B单独酶切，结果如图2；用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是( )
A．B．
C．D．
8．基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。下列关于基因工程的叙述错误的是
A．基因工程所用的基因“剪刀”不具有专一性
B．利用基因工程培育新品种，能定向改造生物性状
C．质粒．噬菌体和动植物病毒等是基因工程常用的运载体
D．利用基因工程生产的药物有胰岛素．干扰素和疟疾的疫苗等
9．能以图中虚线所示方式切割DNA分子的酶是
A．DNA 切割酶 B．DNA 聚合酶 C．解旋酶 D．限制酶
10．你认为支持基因工程技术的理论有
①遗传密码的通用性 ②不同基因可独立表达 ③不同基因表达可互相影响 ④DNA作为遗传物质能够严格地自我复制
A．①②④B．②③④
C．①③D．①④
11．
关于基因工程的操作工具的说法,正确的是( ）。
A． 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B． 质粒具有标记基因,以便为目的基因的表达提供条件
C． 载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D． DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键
12．基因工程需要专门的工具，其中基因的“剪刀”是
A．DNA连接酶 B．蛋白酶
C．解旋酶 D．限制酶
13．下列有关基因工程中载体的说法,正确的是
A．在基因工程中,被用作载体的质粒都是天然质粒
B．所有的质粒都可以作为基因工程中的载体
C．质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子
D．作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因
14．
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
15．下面关于各种酶作用的叙述，正确的是 ( )
A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与核糖连接
B．限制酶将DNA分子切成两个片段可产生两分子的水
C．限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同
D．纤维素酶和果胶酶处理植物细胞直接获得杂种细胞
16．下列有关质粒的描述正确的是 （ ）
A．质粒能够自主复制
B．质粒是基因工程的工具酶
C．质粒中含有两个游离的磷酸基团
D．质粒完全水解后最多可产生4种化合物
17．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目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性
B．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
C．运载体的化学本质与载体蛋白相同
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
18．
下图表示构建重组DNA分子的过程，其中a．b．c．d 代表不同的结构或物质。下列有关说法错误的是（ ）。
A． a的本质是双链环状DNA
B． b能够识别和切割特定的核苷酸序列
C． c是具有缝合DNA片段作用的DNA聚合酶
D． 可用聚合酶链式反应(PCR)扩增d
参考答案与试题解析
1．【答案】C
【解析】
用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需切割目的基因的两侧，因此需水解4个磷酸二酯键，A错误；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，B正确；-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端分别为CATG和GATC，均含4个碱基，C错误；不同限制酶切割可能形成相同的黏性末端，因此不同限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也能形成重组质粒，D错误。
2．【答案】B
【解析】
【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；DNA连接酶是在两个核苷酸之间的磷酸二酯键；常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒等。
【详解】
A. DNA连接酶能够催化脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A错误；
B. 限制酶能识别并切割DNA分子内一段特定的核苷酸序列，B正确；
C. 质粒一般具有复制原点．酶切位点和抗生素抗性基因，以便对相应的基因进行操作，C错误；
D. 将目的基因和载体连接形成重组DNA需要用到DNA连接酶，D错误。
3．【答案】C
【解析】
只看一个切点，可得到a和bcd或ab和cd或abc和d（6种片段），如果看两个切点的话，会在一个切点的基础上再产生b或c或bc（3种片段），如果看三个切点的话，没有新片段产生，因此应选C。
4．【答案】C
【解析】
【来源】天津市七校（静海一中，杨村中学，宝坻一中，大港一中等）2019届高三上学期期中联考生物试题
【分析】
分析题图：图示是获得抗病毒马铃薯的部分操作，步骤①～③是从质粒A中获取目的基因（PVY-CP）的过程；质粒B是选用的运载体；④过程需要用限制酶处理质粒B；⑤表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶。
【详解】
A．由图可知，步骤②中用Klenw酶处理后，黏性末端变成平末端，说明Klenw酶能催化DNA链的合成，从而将DNA片段的粘性末端变成平末端，故Klenw酶的功能与DNA聚合酶类似，正确；
B．经过步骤③后，目的基因（PVY-CP）的一侧是BamH I切割形成的黏性末端。目的基因（PVY-CP）的另一侧是平末端，正确；
C．由B可知：步骤④中应该使用的限制酶是BamH I．SmaⅠ，错误；
D．NPTⅡ基因可能是用于筛选的标记基因，正确。
故选：C。
5．【答案】D
【解析】
【分析】
把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌的细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白，这一技术既转基因技术的理论依据是所有生物共用一套密码子，这体现了生物的生命本质的一致性，在大肠杆菌体内合成大量的血红蛋白这一过程涉及大肠杆菌内血红蛋白基因的复制和表达。
【详解】
根据题干信息“把兔子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌中，在大肠杆菌中合成了兔子的血红蛋白”，说明兔子的基因在大肠杆菌体内得到了表达，说明兔子和大肠杆菌共用一套密码子，A正确；根据题干信息“把兔子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌中，在大肠杆菌中合成了兔子的血红蛋白”，说明基因能控制蛋白质的合成，B正确；“把兔子的血红蛋白基因导入到大肠杆菌中，在大肠杆菌中合成了兔子的血红蛋白”，该技术属于基因工程，原理是兔子的基因和大肠杆菌的基因发生了重组，原因是兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由4种脱氧核苷酸构成，都遵循碱基互补配对原则，都具有相同的空间结构，C正确；生物之间是否有共同的原始祖先与转基因技术之间没有必然关系，D错误。
故选D。
6．【答案】D
【解析】
据题文的描述可知：该题考查学生对限制酶的作用及其特点的相关知识的识记和理解能力。
每种限制性核酸内切酶（限制酶）只能识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，据此分析图示中的4个黏性末端可知：按照从左至右的顺序，限制酶的识别序列依次如下图所示。这4种限制酶的识别序列各不相同，因此图示中的黏性末端是由4种限制酶作用产生的，A．B．C均错误，D正确。
【点睛】
解题的关键是从图示中提取有效信息，明辨图中的末端为四种不同的黏性末端，据此围绕“限制酶的作用及特点”分析判断各选项。
7．【答案】A
【解析】
【分析】
一个链状的DNA被酶H单独酶切后出现2种片段，说明H有一个切点；用酶B单独酶切后，出现三种片段，说明B有2个切点。
【详解】
由图1可知，酶H有1个切点；由图2可知，酶B有2个切点；由图3可知，共有3个切点。2个酶B切点之间距离2000bp，H与B切点的最短距离是600，最大距离是1400bp。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
8．【答案】A
【解析】
【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】
基因工程所用的基因“剪刀”是限制酶，具有专一性，A错误；基因工程育种能够定向改造生物性状，B正确；基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒等，C正确；利用基因工程生产的药物有胰岛素．干扰素．白细胞介素．溶血栓剂．凝血因子和疟疾的疫苗等，D正确。
9．【答案】D
【解析】
【分析】
相关酶的比较
【详解】
由题图可知，该酶在能够识别DNA分子的特定核苷酸序列，并且在特定的位点进行切割，且作用于磷酸二酯键，故该酶是限制酶，即D正确，A．B．C错误。故选D。
10．【答案】A
【解析】
【分析】
不同生物的DNA具有相同的结构和化学组成，因此一种生物的基因能与另一种生物的基因连接起来；自然界中所有的生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因可以在另一种生物体内表达。
【详解】
①遗传密码具有通用性，这可以保证一种生物的基因在另一种生物细胞中表达，①正确；②基因可独立表达，这可以保证基因的表达不受受体生物体内基因的影响，②正确；③基因可独立表达，不受受体细胞中基因的影响，③错误；④DNA作为遗传物质能够严格地自我复制，这可以保证目的基因在受体内其上的遗传信息扩大，④正确．故选A。
11．【答案】C
【解析】
考点是基因工程常用的工具，包括限制酶．DNA链接酶和运载体，考查对它们特点和作用的理解能力。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同酶识别序列不同，A错误.
质粒具有标记基因,以便检测和筛选获得目的基因的受体细胞，B错误.
载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接，C正确.
DNA连接酶使黏性末端之间形成磷酸二酯键，D错误.
12．【答案】D
【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． 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．
【详解】
DNA连接酶是基因工程的“针线”，A错误；蛋白酶是水解蛋白质的酶，基因工程中不需要蛋白酶，B错误；解旋酶在DNA复制时解开双螺旋，不是基因工程的工具，C错误；限制性核酸内切酶是基因工程的“剪刀”，D正确．
13．【答案】D
【解析】
【分析】
基因工程是按人们的意愿去有目的地改造，创建生物遗传性，因此其最基本的工程就是要得到目的基因或核酸序列的克隆。分离或改建的基因和核酸序列自身不能繁殖，需要载体携带它们到合适的细胞中复制和表现功能。常用的载体有质粒，噬菌体和病毒等。
【详解】
在基因工程中，天然的质粒不能直接作为载体，需要进行人工改造，A选项错误；不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体，质粒用作载体的基本要求是具有一至多个限制性核酸内切酶的识别位点和具有标记基因，B选项错误；质粒是一种独立于细菌染色体外的环状DNA分子，C选项错误；作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴别和选择的标记基因，D选项正确。
14．【答案】B
【解析】
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。
基因工程的基本原理是人为的基因重组，A正确；基因工程常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶，运载体不属于工具酶，B错误；通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的性状，C正确；基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒，D正确。
15．【答案】C
【解析】
【分析】
DNA连接酶作用于磷酸二酯键，即不同脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸之间的连接，限制酶切割的是不同脱氧核苷酸的脱氧核糖与磷酸之间形成的磷酸二酯键。
【详解】
DNA连接酶能使不同的DNA片段的磷酸与脱氧核糖连接形成磷酸二酯键，A错误；限制酶需要将DNA分子的两条链分别切开以形成两个DNA片段，故需要消耗两分子的水，B错误；限制酶和DNA连接酶作用的化学键均为磷酸二酯键，C正确；纤维素酶和果胶酶处理植物细胞只能得到原生质体，还需要加入诱融剂诱导融合才能获得杂种细胞，D错误。
故选C。
16．【答案】A
【解析】
【来源】福建省厦门双十中学2017-2018学年高二下学期第二次月考生物试题
【分析】
质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外，具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
【详解】
质粒是DNA，可以进行自我复制，A正确。质粒是基因工程常用的工具，是基因进入受体细胞的载体，B错误。质粒是环状的，没有游离的磷酸基团，C错误。质粒彻底水解后得到4种含氮的碱基，脱氧核糖和磷酸5种化合物，D错误。
17．【答案】B
【解析】
【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；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；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. 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. 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，B正确；
C. 运载体的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，C错误；
D. DNA连接酶可催化DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。
18．【答案】C
【解析】
据题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力，以及识图分析能力。
分析图示可知，a为质粒，其本质是双链环状DNA，A正确；b为限制酶，能够识别和切割特定的核苷酸序列，B正确；c为DNA连接酶，连接缝合目的基因和载体质粒之间的缝隙，使两者之间形成磷酸二酯键，C错误；d为目的基因，可用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因，D正确。
BamH I
HindⅢ
BglII
Sma I
G↓GATCC
CCTAG↑G
A↓AGCTT
TTCGA↑A
A↓GATCT
TCTAG↑A
CCC↓GGG
GGG↑CCC
名称
作用
限制（性核酸内切）酶
能够识别DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且在特定的位点进行切割。
DNA连接酶
将两个双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
DNA聚合酶
催化脱氧核糖核苷酸连接在 3'-OH端
RNA聚合酶
RNA聚合酶能与DNA分子上的启动部位结合，催化氢键水解和磷酸二酯键的形成。
解旋酶
催化碱基对间的氢键水解