沪科版 (2019)选修3三、基因工程的基本操作程序同步练习题

【精选】三、基因工程的基本操作程序-2作业练习

一．单项选择

1．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细胞器

B．质粒是独立于细菌拟核之外，能自主复制的小型环状DNA分子

C．细菌质粒作为运载体常用抗生素合成基因作为标记基因

D．细菌质粒的复制过程一定是在受体细胞外独立进行的

2．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法错误的是

A．质粒作为运载体时，应具有标记基因和一个或多个限制酶切点

B．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核（区）外的细胞质中

D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制

3．某环状DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶 BamHⅠ(识别序列为 G↓GATCC)完全切割该DNA分子后产生2个片段。则下列有关叙述中，正确的是

A．一个该DNA分子含有2个BamHⅠ的识别序列

B．该DNA分子被BamHⅠ切割后，产生的末端是平末端

C．限制性核酸内切酶BamHⅠ对该DNA分子有4个切点，产生4个末端

D．一个该DNA分子经BamHI完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团

4．下图表示一个DNA分子的片段，有关叙述正确的是

A．④代表的物质中贮存了遗传信息

B．限制酶的作用部位是⑥

C．DNA连接酶可催化⑤处化学键的形成

D．DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖．磷酸．脱氧核糖连接

5．下列关于基因工程技术的叙述，不正确的是

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶和运载体

B．某限制酶能识别GAATTC序列并在G和A之间切开利用了酶的专一性

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．成功将抗虫基因导入棉花后产生的变异属于基因重组

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．下列各项中，不是基因工程中使用的用来运载目的基因的载体的是

A．细菌质粒 B．λ噬菌体的衍生物

C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA

8．
在基因工程操作中,限制性核酸内切酶是不可缺少的工具酶。下列有关限制性核酸内切酶的叙述,错误的是(   ）。

A． —种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B． 限制性核酸内切酶的活性受温度和PH等因素的影响

C． 限制性核酸内切酶可以从某些原核生物中提取

D． 限制性核酸内切酶也可以识别和切割RNA

9．2018年11月26日世界首例基因编辑婴儿诞生，在国际上引发热议。近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单．准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如下图)。下列相关叙述正确的是

A．若链剪切点附近序列为 －TCCAGAATC－，则相应的识别序列为－AGGUCUUAG－

B．向导RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸

C．向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成

D．Cas9蛋白可以打开磷酸二酯键

10．科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素的前体物质胰岛素原。其操作的基本过程如图所示，据图分析正确的是（    ）

A．过程3．4．10中均要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶

B．8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞

C．7和6的黏性末端碱基之间的连接需要Taq酶催化

D．实现过程10的理论基础是所有生物都共用一套密码子

11．下图是某DNA片段，下列有关该图的叙述中，错误的是

A．②③④组成DNA的基本组成单位

B．⑥在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息

C．某限制性内切酶可选择①作为切点

D．DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键

12．下列关于载体的叙述中，错误的是（    ）

A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子

B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点

C．目前常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒

D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割

13．
工具酶在基因工程技术中占有重要地位，下列有关各种工具酶的特性或应用的说法中错误的是（    ）。

A． cDNA文库的构建需要使用逆转录酶

B． Taq酶的最适温度通常处于70—75℃的范围内

C． DNA连接酶可催化单个脱氧核苷酸与DNA片段相连

D． 限制酶能特异性识别和切割双链DNA中的核苷酸序列

14．下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是

A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接

B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录

C．限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同

D．DNA连接酶对“缝合”序列进行特异性识别，具有能专一性催化的特点

15．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BamHⅠ切割后形成的黏性末端是﹣CTAGG

C．分别用BamHⅠ．BglⅡ两种酶切割，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

16．
下图是 4 种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是（    ）。

A． 不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端

B． 不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端

C． 用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组 DNA 分子后，重组 DNA 分子 仍能被酶2识别

D． 用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经 T4DNA 连接酶催化不能连接形成 重组 DNA 分子

17．依下图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是

A．切断a处的酶为限制核酸内切酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为解旋酶

D．切断b处的为限制性核酸内切酶

18．下列关于基因工程的叙述，错误的是

A．目的基因和受体细胞均可来自动．植物或微生物

B．限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶

C．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达

D．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

【分析】

2．【答案】B

【解析】

【分析】

考点是基因工程的工具，主要是质粒的特点，属于识记水平的考查。

【详解】

质粒作为运载体应具有标记基因以便于目的基因的检测，有一个或多个限制酶切点以便于和目的基因拼接，A正确.

质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，病毒中没有，B错误.

质粒为小型环状DNA分子，主要存在于细菌拟核外的细胞质中，C正确.

质粒能够避免宿主细胞的酶切，从而稳定保存，并能够在宿主细胞内自主复制，D正确.

3．【答案】A

【解析】

【分析】

环状DNA被限制BamHⅠ切割后产生2个片段，说明DNA分子中含有2个BamHI的识别序列，被BamHⅠ切割后会产生4个粘性末端。

【详解】

该环状DNA分子能被BamHI切成两个DNA分子片段，说明该DNA分子中含有2个BamHI的识别序列，A正确；BamHⅠ的识别序列为G↓GATCC，可见其切割后形成的是黏性末端，不是平末端，B错误；该DNA分子含有2个BamHI的识别序列和切割位点，用该酶切割后能形成产生4个黏性末端，C错误；该环状DNA分子被BamHI切成两个DNA分子片段，每个片段含有2个游离的磷酸基团，所以共有4个游离的磷酸基团，D错误；故选A。

4．【答案】D

【解析】

【分析】

DNA分子是由两条脱氧核苷酸链组成的双螺旋结构，其基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，分析图示可知，①为胞嘧啶，②为脱氧核糖，③为磷酸，④为胞嘧啶脱氧核糖核苷酸，⑤为连接脱氧核糖和磷酸之间的化学键，⑥为氢键。

【详解】

遗传信息蕴含在4种碱基的排列顺序中，而④仅是组成DNA的一个基本单位，A错误；限制酶的作用是将特定位置连接相邻脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，而⑥是碱基之间的氢键，B错误；DNA连接酶是将两个特定的DNA片段进行连接，构建的是一条链上相邻脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，而⑤是属于基本单位脱氧核苷酸中的脱氧核糖和磷酸之间的化学键，C错误；由图可知，DNA分子一条链中相邻碱基通过脱氧核糖．磷酸．脱氧核糖连接，D正确。

故选D。

5．【答案】A

【解析】

【分析】

6．【答案】D

【解析】

【分析】

解答此题只需根据限制酶的特性解答即可，一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列。

【详解】

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，从而形成两个相同的黏性末端。图中四个黏性末端均不相同，因此是由四种限制性内切酶切割形成的。故选D。

7．【答案】D

【解析】

【分析】

8．【答案】D

【解析】

考点是基因工程的工具-限制酶，考查其来源和作为酶的特点，以考查知识间的相互联系。

限制性核酸内切酶只能识别并且切割特定的DNA序列。酶容易受到温度和pH等环境因素的影响。限制性核酸内切酶可以在原核生物中提取。选D，

9．【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查了基因表达．基因工程的相关知识，意在考查学生的理解和应用所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。

【详解】

由于α链与识别序列的互补链序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，及α链剪切位点附近序列为…TCCAGAATC…则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…，A错误；向导RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B错误；向导RNA可在RNA聚合酶催化下合成，C错误；限制性核酸内切酶可以切割磷酸二酯键，即核酸内切酶Cas9可以打开磷酸二酯键，D正确；故正确的选D。

10．【答案】B

【解析】

【分析】

根据题意和图示分析可知：图中2．5．3．7表示获得目的基因的过程；1是大肠杆菌；4是质粒；8表示基因表达载体的构建过程；10表示将目的基因导入受体细胞的过程；11表示重组质粒随大肠杆菌的繁殖而进行扩增。

【详解】

过程3．4中均要使用限制性核酸内切酶，10两种酶都不用，A错误；8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞，B正确；7和6的黏性末端碱基之间的连接需要DNA连接酶催化，C错误；10表示将目的基因导入受体细胞的过程，需用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，D错误。

11．【答案】D

【解析】

【分析】

DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，图示中①为两个脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键，②为磷酸，③为脱氧核糖，④为含氮碱基胞嘧啶，②③④构成一个基本单位脱氧核糖核苷酸，⑤为氢键，⑥为碱基之间构成的碱基对。遗传信息是指碱基对的排列顺序。

【详解】

DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸又由一分子碱基（如④）．一分子磷酸（②）．一分子脱氧核糖（③）构成，A正确；⑥是碱基对，碱基对在DNA中特定的排列顺序可代表遗传信息，B正确；在基因工程中，限制酶能识别DNA中特定的核苷酸序列并在特定位点的两核苷酸之间切割，使磷酸二酯键断裂而形成末端，C正确；DNA连接酶可将DNA双链被限制酶切断的磷酸二酯键（如①）重新形成，D错误。

故选D。

12．【答案】D

【解析】

【来源】2018年12月10日《每日一题》一轮复习-基因工程（一）

【分析】

考查载体的相关知识，载体所具备的特征及意义。

【详解】

A．重组DNA是将目的基因（外源DNA分子）用DNA连接酶在体外连接到适当的载体上，简单说就是载体与目的基因结合，即DNA分子的体外重组，这种重新组合的DNA称为重组DNA分子，正确；

B．载体中，对某种限制酶而言，最好只有一个切点，可切开特异性切口，但还要有其他多种限制酶的切点，这样载体能被不同的限制酶切割，因为后期要加入的目的基因可能不同，而且多样，所以载体要有多种酶的切点才能承载多种基因便于与目的基因定向连接，正确；

C．常用的载体：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，正确；

D．载体上要具有某些标记基因，便于筛选重组子，错误。

故选D.

13．【答案】C

【解析】

DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较：

DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：

cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，A正确；Taq酶能耐高温，最适温度通常处于70—75℃的范围内，B正确；DNA连接酶可催化DNA片段与DNA片段相连，C错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并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，D正确。

14．【答案】D

【解析】

【分析】

15．【答案】D

【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】

限制酶和连接酶都是作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

【详解】

A．限制酶作用DNA过程中将DNA双链上特定的磷酸二酯键断开，DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，错误；

B．目的基因经BamHⅠ切割后形成的黏性末端是GATC，错误；

C．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，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，因为重组后的核苷酸序列都和它们所识别的序列不同，正确。

故选D。

16．【答案】D

【解析】

限制性核酸内切酶（限制酶），来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的；功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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，因此具有专一性；结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。分析图解：酶1和酶2切割会形成黏性末端，并且形成的末端序列相同；酶3和酶4切割会形成平末端。

不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端（酶1和酶2），有的产生平末端（酶3和酶4），A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，D错误，故选D。

17．【答案】D

【解析】

【分析】

本题以图文结合为情境，考查学生对DNA重组技术的基本工具等相关知识的识记和理解能力。

【详解】

a表示磷酸二酯键，限制核酸性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，而DNA连接酶是将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，A．B正确；b为氢键，解旋酶可使氢键断裂，C正确，D错误。

18．【答案】C

【解析】

【分析】

考点是基因工程，涉及目的基因的获取．工具．原核细胞和真核细胞的差异等，属于基本知识的考查。

【详解】

目的基因可以来自于任何含DNA的生物，受体细胞可以来自于任何细胞生物，A正确.

限制酶是基因工程的剪刀，DNA连接酶是基因工程的针线，是常用的工具酶，B正确.

载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，没有促进目的基因的表达的作用，C错误.

胰岛素在内质网．高尔基体等细胞器中加工后才有生物活性，大肠杆菌没有这些细胞器，D正确.