生物选择性必修3 生物技术与工程第一节 基因工程的原理习题

【优编】第一节基因工程的原理-2课时练习

一．单项选择

1．基因工程中不能作为运载体的是（）

A．质粒 B．动植物病毒 C．细菌 D．噬菌体

2．质粒和病毒是常用的基因工程的运载体，原因之一是（    ）

A．含蛋白质，容易将目的基因整合到受体细胞的染色体上

B．能够自我复制，且能保持连续性

C．含RNA的病毒能够直接指导蛋白质的合成，因而更常用作运载体

D．具有环状结构，能够携带目的基因

3．除下列哪一项外，其余均是转基因工程的运载体必须具备的条件。（  ）

A．能在宿主细胞中复制并保存

B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

C．具有标记基因，便于进行筛选

D．是环状形态的DNA分子

4．据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处的酶为限制性核酸内切酶

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

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．下图表示一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法错误的是（  ）

A. X是能合成胰岛素的细菌细胞B. 质粒应具有多个限制酶切点C. 基因与运载体的重组只需要DNA连接酶D. 该细菌的性状被定向改造

7．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

8．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

9．限制性核酸内切酶是切割DNA的工具。有关描述不符合事实的是（    ）

A．主要从原核生物中分离纯化出来

B．能识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列

C．使特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开

D．切割产生的DNA片段末端称为黏性末端

10．下列结构和化合物中，不具有对应关系的一组是（    ）

A．叶绿体和藻蓝素 B．质粒和DNA

C．细胞核和磷脂 D．细胞壁和纤维素

11．质粒是基因工程中最常用的载体，下列有关质粒的说法，错误的是（    ）

A．有复制原点，能在宿主细胞中大量复制

B．质粒的化学本质是小型环状蛋白质

C．具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接

D．具有某些标记基因，便于对目的基因进行检测和鉴定

12．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

13．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

14．下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（    ）

A．基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异

B．基因工程育种中经常使用的工具酶有限制酶．DNA连接酶．运载体

C．三倍体无籽西瓜培育的遗传学原理是染色体数目变异

D．基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异

15．下列关于基因工程中操作工具的叙述，不正确的是（    ）

A．限制性内切酶识别并在特定位置断开磷酸二酯键

B．处理载体和处理目的基因的限制酶通常是相同的

C．载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因

D．HIV病毒可以直接作为基因工程的载体

16．下列关于限制酶和DNA连接酶的叙述，不正确的是（    ）

A．限制酶是一类酶，主要从原核生物中分离纯化出来

B．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶

C．大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数识别序列由4．5．8个核苷酸

D．DNA连接酶据来源的不同可分为E．coliDNA连接酶和T4DNA连接酶

17．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次为（　　）

A．解旋酶．限制酶．DNA连接酶 B．限制酶．解旋酶．DNA连接酶

C．限制酶．DNA连接酶．解旋酶 D．DNA连接酶．限制酶．解旋酶

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】C

【解析】

质粒．噬菌体．动植物病毒均可作为基因工程的载体．

故选C

【考点定位】基因工程的原理及技术

【名师点睛】“分子运输车”--载体

①载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择．

②最常用的载体是质粒，它是一种裸露的．结构简单的．独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子．

③其它载体：噬菌体．动植物病毒

2．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程常用的运载体：质粒．噬菌体．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。

解答：

A．质粒是一种小型环状DNA分子，不含蛋白质，A错误；

B．质粒和病毒都能在宿主细胞中自我复制，并保持连续性，B正确；

C．不是所有的RNA病毒在宿主细胞中都能指导蛋白质的合成，C错误；

D．质粒具有环状结构，能够携带目的基因，但不是作为基因工程载体的必备条件，病毒不一定具有环状结构，D错误。

故选B。

3．【答案】D

【解析】

试题分析：转基因工程的运载体必须具备的条件是：能在宿主细胞中复制并保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。所以A．B．C都是运载体必须具备的条件，不符合题意；运载体不一定是环状形态的DNA，D项符合题意。

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

根据题意和图示分析可知：图示为DNA分子片段的局部结构示意图，其中a为磷酸二酯键，是限制酶．DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点；b为氢键，是解旋酶的作用位点。

解答：

A．a为磷酸二酯键，可被限制性核酸内切酶切断，A正确；

B．a为磷酸二酯键，可被DNA连接酶连接起来，B正确；

C．b为氢键，可被解旋酶断裂，C正确；

D．b为氢键，而限制酶切断的是磷酸二酯键，D错误。

故选D。

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】C

【解析】A.X是含有胰岛素基因的细菌细胞分裂形成的，含有胰岛素基因，因此能合成胰岛素，A正确；B.质粒通常有多个标记基因和多个限制酶切点，这样便于目的基因的插入和筛选含有重组DNA的细胞，B正确；C.基因与运载体的重组除了需要DNA连接酶，还需要限制酶，C错误；D.基因工程能定向改造生物的性状，该细菌是采用基因工程技术培育形成的，所获得外源基因能够表达，因此其性状已被定向改造，D正确。故选C。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

本题分为3种情况，即只有一个酶切位点被切开．有两个酶切位点被切开．三个酶切位点均被切开，再根据提示判断出每一种情况产生的DNA片段的种类，最后排除相同的即可。

解答：

切点有以下多种情况：
（1）只切开一个位点，则有三种情况，即切在a．bcd间，则片段为a．bcd两种；切点在ab．cd间，则片段为ab．cd两种。切点在abc．d间，则片段为abc．d两种。
（2）切开两个位点，则有三种情况，即切在a．b．cd间，则片段为a．b．cd三种；切点在a．bc．d间，则片段为a．bc．d三种。切点在ab．c．d间，则片段为ab．c．d三种。
（3）切开三个位点，即切点在a．b．c．d间，则片段为a．b．c．d四种。
综合以上，不重复的片段共有9种。
故选C。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

有关限制酶，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）特点：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。（3）作用结果：形成黏性末端和平末端两种。

解答：

A．限制酶主要来源于原核生物，A正确；

B．限制酶具有专一性，能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，B正确；

C．限制酶能识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，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，C正确；

D．限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式，分别是黏性末端．平末端，D错误。

故选D。

10．【答案】A

【解析】

试题分析：

含有叶绿体的植物细胞和蓝藻细胞等都能进行光合作用，原因是细胞内含有光合色素，能吸收光能；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很小的双链环状DNA分子，常用作基因工程的载体；磷脂是构成生物膜的主要成分，细胞膜．核膜和细胞器膜均属于生物膜；含有细胞壁的细胞有植物细胞．真菌细胞和大多数原核细胞，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖。

解答：

A．叶绿体中含有的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，而蓝藻细胞内含有藻蓝素和叶绿素，A错误；

B．质粒是一种小型环状DNA分子，B正确；

C．细胞核具有双层膜结构，核膜成分有磷脂分子，C正确；

D．植物细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，D正确。
故选A。

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

关于运载体，考生可以从以下几方面把握：（1）常用的运载体：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。（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：

A．质粒作为运载体，要有复制原点，能在宿主细胞中大量复制，A正确；

B．质粒的化学本质是小型环状DNA，B错误；

C．质粒作为基因工程的运载体，必须具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接，C正确；

D．质粒上的标记基因可用于重组DNA的鉴定选择，以确定目的基因是否导入宿主细胞，D正确。

故选B。

12．【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。

13．【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。

14．【答案】C

【解析】

试题分析：

生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异，可遗传的变异包括基因突变．基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添．缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括自由组合型和交叉互换型两种类型；染色体变异包括染色体结构变异（重复．缺失．易位．倒位）和染色体数目变异。

解答：

A．基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；

B．基因工程使用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，运载体不属于酶，B错误；

C．三倍体无籽西瓜培育属于多倍体育种，原理是染色体数目变异，C正确；

D．由于密码子具有简并性，所以基因突变后，生物性状不一定发生改变，D错误。

故选C。

15．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的操作工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．一种限制酶只能识别特定的DNA序列，且在特定的位点打开磷酸二酯键，A正确；

B．常用同种限制酶处理载体和目的基因，以产生相同的黏性末端，B正确；

C．载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因，在培养基中添加相应的抗生素以筛选含目的基因的细胞，C正确；

D．HIV病毒需要经过改造才能作为基因工程的载体，D错误。

故选D。

16．【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．限制酶的化学本质是蛋白质，是一类酶，主要从原核生物中分离纯化出来，A正确；

B．DNA聚合酶用于连接单个脱氧核苷酸，而DNA连接酶连接DNA片段，因此在基因工程操作中不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶，B错误；

C．多数限制酶识别的核苷酸序列是由6个核苷酸组成，但不是所有限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的，也可能识别4．5．8个核苷酸序列，C正确；

D．DNA连接酶据来源的不同可分为E？coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，D正确。

故选B。

17．【答案】A

【解析】

试题分析：

解旋酶：能使DNA分子两条链之间的氢键断裂，使DNA双链打开。

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。

解答：

①处为氢键，是解旋酶的作用部位；

②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；

③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。

故选A。

18．【答案】A

【解析】

试题分析：