北师大版 (2019)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

【名师】第一节基因工程的原理-2练习

一．单项选择

1．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

2．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

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．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。从大肠杆菌中提取的一种限制性内切酶EcorI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。这是应用了酶的（    ）

A．高效性 B．专一性 C．多样性 D．催化活性受外界条件影响

5．下列有关基因工程中使用的工具酶的叙述，正确的是（    ）

A．识别不同核苷酸序列的限制酶，切割的末端可能相同

B．限制酶主要是从真核生物细胞中分离纯化出来的

C．DNA连接酶是从T4噬菌体中分离出来的酶

D．T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端的效率相同

6．下列哪组是基因工程技术中常用的运载体（    ）

A．大肠杆菌．噬菌体 B．蓝藻．质粒

C．质粒．噬菌体 D．线粒体．质粒

7．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是（    ）

A．切割目的基因和质粒都要使用限制酶

B．RNA聚合酶是基因工程中必需的工具酶

C．质粒是能够自主复制的很小的环状DNA分子

D．核糖体参与人和大肠杆菌相关蛋白质的合成

8．基因工程中有关工具酶功能的叙述中，不正确的是（    ）

A．切断a处的酶是限制性核酸内切酶

B．切断b处的酶是解旋酶

C．连接b处的酶为DNA连接酶

D．限制性核酸内切酶和DNA连接酶均作用于a处

9．下列有关生命物质的叙述正确的是（    ）

A．质粒．叶绿体．线粒体．ATP和RNA中都含有核糖

B．一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列

C．淀粉．糖原．纤维素和蔗糖彻底水解后的产物相同

D．DNA连接酶的作用原理是降低化学反应所需活化能

10．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

11．“工欲善其事，必先利其器”。限制性内切酶．DNA连接酶的发现为DNA切割．连接．功能基因的获得以及表达载体的构建创造了条件，下列关于限制性内切酶和DNA连接酶的叙述，正确的是（　　）

A．两者都是从原核生物中分离纯化出来的

B．两者的催化都会导致磷酸二酯键数目的改变

C．限制性内切酶都能在在特定位点切割产生黏性末端

D．T4DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端

12．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

13．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

14．我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草的DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力，这项技术所依据的遗传学原理是（    ）

A．基因重组 B．基因的分离 C．基因突变 D．中心法则

15．下列属于基因工程工具酶的是(　　)

①限制酶　②DNA水解酶　③DNA聚合酶　④DNA连接酶　⑤RNA聚合酶　⑥解旋酶

A．①④ B．①②③

C．①③④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥

16．将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子的主要酶是（    ）

A．DNA连接酶 B．DNA酶

C．DNA解旋酶 D．DNA聚合酶

17．下列四条DNA片段，可能是由同一种限制酶切割而成的是 (　　)

A．①② B．②③ C．③④ D．②④

18．基因工程的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合，②将目的基因导入受体细胞，③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求，④提取目的基因。正确的操作顺序是（    ）

A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②

参考答案与试题解析

1．【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。

2．【答案】A

【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】B

【解析】

试题分析：

酶的特性有：高效性．专一性．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：

5．【答案】A

【解析】

试题分析：

6．【答案】C

【解析】

试题分析：

外源基因不能直接导入受体细胞，否则无法在受体细胞中进行正常的表达。因此为了保证目的基因的正常表达，通常需要构建目的基因表达载体。

解答：

将外源基因导入受体细胞，还需要有专门的运输工具，这就是运载体，目前常用的运载体有质粒．噬菌体和动．植物病毒等，C正确，ABD错误，

故选C。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．需要用限制酶对目的基因和质粒进行切割，再用DNA连接酶进行连接，A正确；

B．基因工程不需要用RNA聚合酶，B错误；

C．质粒是小型环状DNA分子，能够自主复制，C正确；

D．人和大肠杆菌均含有核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，D正确。

故选B。

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析题图可知：a是磷酸二酯键，b是氢键。DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用；DNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起做用。

解答：

A．a是磷酸二酯键，切断此处是限制性内切酶，A正确；

B．b是氢键，切断此处的酶是解旋酶，B正确；

C．DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该连接a处，C错误；

D．限制性内切酶和DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该是a处，D正确。

故选C。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

叶绿体和线粒体中含有DNA和RNA；限制酶只能识别脱氧核苷酸序列；蔗糖彻底水解后的产物是果糖和葡萄糖；酶的作用原理为降低化学反应所需的活化能。

解答：

A．质粒的化学本质是DNA，含有的糖是脱氧核糖，不含核糖，A错误；

B．限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列而不是核糖核苷酸序列，B错误；

C．淀粉．糖原．纤维素彻底水解后的产物都是葡萄糖，蔗糖彻底水解后的产物是葡萄糖和果糖，C错误；

D．酶通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率，D正确。

故选D。

10．【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。

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

12．【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。

13．【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。

14．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，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。

解答：

将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力，这需要采用基因工程技术，而基因工程的原理是基因重组。即A正确。

故选A。

15．【答案】A

【解析】

试题分析：

解答：

基因工程的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶，所以A选项正确。

16．【答案】D

【解析】

试题分析：

DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，在DNA聚合酶的作用下，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。

解答：

A．DNA连接酶用于基因工程中，将两个DNA片段连接起来，不能将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子，A错误；

B．DNA酶是水解DNA分子的酶，B错误；

C．解旋酶用于DNA分子复制时，将DNA分子双螺旋结构解开并使氢键断裂，C错误；

D．在DNA分子复制时，DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸连接成DNA分子，形成新的DNA分子，D正确；

故选D。

17．【答案】D

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的限制酶切割出黏性末端的特点，意在考查考生对限制酶所切割的黏性末端的特点的理解和认识。

解答：

因限制酶具有特异性，所以同一种限制酶切割而形成的黏性末端相同或互补，图中①和③．②和④的末端碱基可以互补配对，故D正确。

18．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，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。

解答：

基因工程的基本操作步骤主要包括四步：（1）目的基因的获取，即④提取目的基因；（2）基因表达载体的构建，即①使目的基因与运载体结合；（3）将目的基因导入受体细胞，即②；（4）目的基因的检测与表达，即③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求。故选C。