高中生物第三章 基因工程赋予生物新的遗传特性第一节 基因工程是一种重组DNA技术三、基因工程的基本操作程序课后测评

【特供】三、基因工程的基本操作程序-1同步练习

一．单项选择

1．
下列哪项不是基因工程的工具（   ）

A． DNA连接酶    B． DNA酶    C． 限制酶    D． 运载体

2．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。下列叙述错误的是

A. a酶与b酶切断的化学键相同

B. a酶与b酶切出的黏性末端能相互连接

C. a酶与b酶切割该DNA分子位点分别有3个和5个

D. 限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子

3．
判断下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是(　　)

A． 限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

B． 载体的化学本质与载体蛋白相同

C． 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

D． DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键

4． 若某种限制性核酸内切酶的识别序列是CCTAGG，它在A和G之间切断DNA。下图表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述正确的是

A. 该正常基因中有4个CCTAGG序列

B. 产生的DNA片段可用DNA连接酶连接起来

C. 用该酶处理得到图示基因片段要水解3个磷酸二酯键

D. 若该基因某处有一个CCTAGG突变为CCTAGC，用该酶处理后将产生5个片段

5．下图为某一DNA片段，下列有关基因工程所用酶的叙述，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聚合酶

C.切断b处的酶为限制性核酸内切酶

D.连接b处的酶为DNA连接酶

6．
下列如图所示的黏性末端的说法，错误的是（   ）。

A． 甲乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的

B． 甲乙黏性末端可形成重组DNA分子

C． DNA连接酶作用位点在a点，催化两个DNA片段之间相连

D． 切割甲的限制酶能识别并切割由甲．乙片段连接形成的重组DNA分子

7．
下列不是基因工程中的运载体所必须具备的特点（    ）。

A． 能够在宿主细胞中复制，并稳定地保存

B． 具有1～多个限制酶切点

C． 必须是细菌的质粒或噬菌体

D． 具有某些标记基因

8．
下列关于限制性核酸内切酶的叙述，错误的是（    ）。

A． 限制性核酸内切酶可从原核生物中提取

B． 每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列

C． 限制酶能任意切割DNA分子，从而产生大量的DNA片段

D． 用EcoRⅠ切割不同的DNA分子产生的末端能够进行碱基互补配对

9．下列关于生物工程中相关酶的叙述正确的是

A. DNA连接酶可把目的基因与载体连接形成重组DNA

B. 限制酶将DNA分子切成两个片段可产生两分子的水

C. 纤维素酶和果胶酶处理植物细胞直接获得杂种细胞

D. 胰蛋白酶或胃蛋白酶处理动物组织块使细胞分散开

10．
科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因,并以质粒为运载体，采用转基因方法培育了抗枯萎病的金茶花新品种。下列有关说法正确的是

A． 基因工程育种只能在同种生物中进行

B． 质粒是能自我复制的小型细胞器，因此适合做运载体

C． 通过该方法获得的抗病金茶花,将来产生的配子不一定含抗病基因

D． 抗枯萎基因最终整合到植物的染色体组中，该技术应用的原理是染色体变异

11．
基因工程中称为“基因剪刀”的是

A． DNA连接酶    B． DNA聚合酶    C． 蛋白酶    D． 限制酶

12．
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

13．
基因工程的基本工具一一基因的“针线”是指（    ）。

A． DNA连接酶    B． 蛋白酶

C． 限制性核酸内切酶    D． 运载体

14．下面是3种限制性核酸内切酶对 DNA 分子的识别序列和剪切位点图（箭头表示切点）。相关叙 述错误的是（    ）

A. 不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性

B. 限制酶 2 和 3 识别的序列都包含 6 个碱基对

C. 限制性酶 1 和酶 3 剪出的粘性末端相同

D. 能够识别和切割 RNA 分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶 2

15．作为基因的运输工具——运载体，必须具备的条件之一及理由是（ ）

A. 能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因

B. 具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达

C. 具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合

D. 它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存

16．
下列关于生物工程中酶的作用，叙述错误的是（    ）。

A． 纤维素酶可用于植物体细胞杂交

B． 胰蛋白酶可用于动物细胞培养

C． 限制性核酸内切酶可用于提取目的基因，主要存在于原核生物体内

D． DNA连接酶的本质是一种分泌蛋白，可用于目的基因与运载体的结合

17．
下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（   ）

A． 基因工程又叫DNA拼接技术，所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶和运载体

B． 所有的限制性核酸内切酶识别同一种特定的核苷酸序列

C． 形成重组质粒时，用DNA连接酶将碱基通过氢键连接

D． 基因工程育种能克服生殖隔离且定向改变生物性状

18．将某病毒的外壳蛋白（L1）基因与绿色荧光蛋白（GFP）基因连接，构建L1-GFP融合基因，再将融合基因与质粒连接构建右图所示表达载体。图中限制酶E1~E4处理产生的黏性末端均不相同。下列叙述不正确的是（  ）

A.构建L1-GFP融合基因需要用到E1．E2．E4三种酶

B. E1．E4双酶切确保L1-GFP融合基因与载体的正确连接

C. GFP可用于检测受体细胞中目的基因是否表达

D.将表达载体转入乳腺细胞培育乳汁中含L1蛋白的转基因羊

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

本题考查基因工程的工具，考查对基因工程工具的种类和作用的理解和识记，解答此题，可根据基因工程的步骤分析其需要的工具，根据DNA酶的名称分析其作用。

基因工程的工具包括限制酶．DNA连接酶和运载体，DNA酶可催化DNA的水解，不是基因工程的工具，选B。

2．【答案】C

【解析】限制酶作用的化学键都是磷酸二脂键，A正确；由图可以看出a酶和b酶切割后产生的粘性末端相同，它们之间能相互连接，B正确；表格中可以看出，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2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，再把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，说明b酶在该DNA分子上有2个切口，即b酶的识别序列有2个，C错误；限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子，D正确。

3．【答案】A

【解析】

本题考查基因工程的工具的知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力.

限制酶是DNA内切酶，烟草花叶病毒是RNA病毒，酶有专一性，因此不能切割，A正确.

基因工程的载体有质粒．噬菌体和动植物病毒，细胞膜运输载体是蛋白，不相同，B错误.

同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，但识别的都是相同的核苷酸序列并且在相同的切点作用，仍然体现了酶的专一性，C错误.

DNA连接酶可催化DNA片段间形成磷酸二酯键，D错误.

4．【答案】B

【解析】由图可知，该基因经酶切后形成4个DNA片段，因此该正常基因中有3个CCTAGG序列，A错误；产生的DNA片段可用DNA连接酶连接起来，B错误；DNA分子是两条链，用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键，C错误；若该基因某处有一个CCTAGC突变为CCTAGG，则有4个切点，用该酶处理后将产生5个片段，D正确。

5．【答案】A

【解析】

6．【答案】D

【解析】切割甲的限制酶的识别序列是-GAATTC-,切割乙的限制酶的识别序列是-CAATTG,所以切割甲．乙的限制酶不同，A正确；甲和乙的黏性末端中未配对的碱基正好能互补配对，所以可以被DNA连接酶连接形成重组DNA分子，B正确；DNA连接酶连接的是DNA片段,所以该酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，C正确；甲？乙片段形成的重组DNA分子的序列是-CAATTC-,而甲酶的识别序列是-GAATTC-,且在G和A之间切割，由此可见,甲酶不能识别由甲？乙片段形成的重组DNA分子，D错误？

7．【答案】C

【解析】

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），以便于重组后重组子的筛选；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。

运载体能在宿主细胞中复制并稳定保存，A正确；运载体具有1个或多个限制酶切点，以便于外源基因连接，B正确；最常用的运载体是质粒，也可以是噬菌体．动植物病毒，C错误；运载体在限制酶切点外必须含有标记基因，便于筛选，D正确。

8．【答案】C

【解析】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。

详解：限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A正确；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，因此一种限制酶只能识别特定的碱基序列和切割一定的位点，B正确．C错误；同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的末端相同，因此产生的末端能够进行碱基互补配对，D正确。

点睛：解答本题的关键是识记限制酶的来源．特点及作用，尤其是能抓住两个“特定”来理解限制酶的特点。

9．【答案】A

【解析】DNA连接酶可把目的基因与载体连接形成重组DNA，A正确；限制酶将DNA分子切成两个片段可产生4分子的水，B错误；纤维素酶和果胶酶处理植物细胞直接获得原生质体，C错误；动物细胞培养过程中，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织块使细胞分散开，D错误。

10．【答案】C

【解析】由题意“采用转基因方法培育了抗枯萎病的金茶花新品种”和选项的描述可知：该题考查学生对基因工程的内涵和原理．质粒的内涵及其作为运载体的必备条件等相关知识的识记和理解能力。

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，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状，可见，基因工程育种是在不同种生物之间进行的，A错误；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，B错误；通过该方法获得的抗枯萎病金茶花新品种，其抗病基因只存在于某一条染色体上，所以在减数分裂过程中，伴随着同源染色体的分离，形成的配子中，有1/2存在抗病基因，另外的1/2不含抗病基因，C正确；抗枯萎基因最终整合到植物的染色体组中，该技术应用的原理是基因重组，D错误。

11．【答案】D

【解析】

基因工程中常用的工具有工具酶和运载体，工具酶有基因针线—DNA链接酶和基因剪刀—限制性核酸内切酶，可据此判断。

从供体DNA上获取目的基因，需要把目的基因从DNA上剪切下来，实质是断裂磷酸二酯键，这种酶是限制酶。能识别并切割特异的双链DNA序列的，这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶(简称限制酶)。

12．【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。

13．【答案】A

【解析】

DNA连接酶是基因工程的针线，A正确；蛋白酶不是基因工程的工具酶，B错误；限制性核酸内切酶是基因工程的剪刀，C错误；运载体是基因工程中运输目的基因的工具，D错误。

14．【答案】D

【解析】酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A正确；图中可得，限制酶2和3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个碱基对，B正确；限制酶1和3剪出的粘性末端相同，均为-GATC-，C正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，D错误。

15．【答案】D

【解析】试题分析：作为运载体必须具备的条件是：一是在宿主细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，即能在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因，A项正确，D项错误；二是具有一个至多个限制酶切点，以供外源DNA片段（目的基因）插入其中，B项错误；三是具有某些标记基因，以便供重组DNA的鉴定和选择，C项错误。

16．【答案】D

【解析】

酶具有专一性，纤维素酶能水解纤维素，胰蛋白酶能水解蛋白质，限制酶的特性是识别特定核苷酸序列并切割特定切点，DNA连接酶是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

植物体细胞杂交时，首先要用纤维素酶去除细胞壁获得原生质体，A正确；胰蛋白酶可用于动物细胞培养，B正确；限制酶主要存在于原核细胞内，可用于提取目的基因，也可用于构建基因表达载体，C正确；DNA连接酶是胞内酶，不属于分泌蛋白，D错误。

17．【答案】D

【解析】

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。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。

基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶，而质粒等运载体不属于工具酶，A错误；限制性核酸内切酶具有特异性，一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列并在特定的位点进行切割，B错误；所有的DNA连接酶都只能“缝合”双链DNA片段之间形成磷酸二酯键，C错误；基因工程育种能克服生殖隔离，并且能定向改变生物性状，D正确。

18．【答案】D

【解析】