高中生物沪科版 (2019)选修3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技术一、生物科学与技术的发展催生了基因工程同步测试题

【特供】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-1作业练习

一．单项选择

1．下列物质不属于基因工程操作工具的是（    ）

A．DNA连接酶 B．限制酶 C．载体 D．解旋酶

2．下列关于育种以及相关原理的说法正确的是（    ）

A．通过杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是染色体变异

B．可通过人工诱变后选择获得高产青霉素菌株

C．三倍体无子西瓜的花粉可经培养得到单倍体且高度不育

D．培育抗虫棉利用了多倍体育种的原理

3．用限制酶处理DNA片段，可使特定核苷酸序列特定部位的磷酸二酯键断开。若用X．Y两种限制酶作用于图中的DNA片段，并进行电泳分析，其结果如下图。 A~D选项中，关于两种酶的酶切位置的判断，正确的是（    ）

A．

B．

C．

D．

4．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶即将起作用的部位，则所起的作用分别是（    ）

A．形成磷酸二酯键．使磷酸二酯键断开．使氢键断开

B．使磷酸二酯键断开．使氢键断开．形成磷酸二酯键

C．使氢键断开．使磷酸二酯键断开．形成磷酸二酯键

D．使磷酸二酯键断开．形成磷酸二酯键．使氢键断开

5．限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开。修饰酶能对DNA或RNA的碱基进行修饰，防止DNA或RNA被限制性内切酶破坏。某些噬菌体能寄生在特定大肠杆菌体内进行繁殖。下列相关叙述，错误的是（    ）

A．能被噬菌体侵染的大肠杆菌，体内无核糖体，不能合成破坏外源DNA的限制酶

B．不能被噬菌体侵染的大肠杆菌，细胞膜上可能没有噬菌体可识别的特异性受体

C．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能没有大肠杆菌限制酶的识别位点

D．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能也存在与大肠杆菌相同的修饰物

6．图是细菌细胞的模式图，相关说法错误的是（    ）

A．溶菌酶是一种免疫活性物质，能够溶解a

B．c是细菌唯一的一种细胞器

C．d是一个环状的DNA分子

D．e是细菌特有的一种小型环状DNA，可以用作基因工程中的运载体

7．下列关于基因工程载体的叙述，不正确的是（    ）

A．可用自然质粒作为基因工程的载体 B．有自我复制能力

C．对受体细胞无害 D．可以是动植物病毒

8．下列关于基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．限制性核酸内切酶不只在获取目的基因时使用

B．基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建

C．基因工程的设计和实施都是在细胞水平上进行的

D．生物共用一套遗传密码为基因工程提供了理论依据

9．下列有关基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶

B．DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来

C．利用基因工程技术，可以定向地改造生物的遗传性状

D．基因工程的实质是基因重组

10．下图分别表示限制酶甲．乙．丙．丁的识别序列和切割位点（图中“↑”所指处），其中切割DNA所得黏性末端相同的两种酶是（    ）

A．甲．乙 B．甲．丙 C．甲．丁 D．乙．丙

11．下列有关限制性酶的描述，错误的是（    ）

A．限制酶主要从原核生物中提取

B．限制酶具有热稳定性

C．限制酶和DNA连接酶作用的化学键相同

D．一种限制酶一般只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

12．下图表示三种限制酶BamHⅠ．BglⅡ和MboⅠ的识别序列和切割位点，下列叙述不正确的是（ ）

A．三种限制酶作用的化学键相同

B．三种限制酶切割DNA分子后能形成相同的黏性末端

C．能被BamHⅠ或BglⅡ切割的位点也能被MboⅠ切割

D．能被MboⅠ切割的位点一定能被BamHⅠ或BglⅡ切割

13．下列结构在基因工程中不能作为运载体的是（    ）

A．细菌的质粒

B．棉花的核DNA

C．λ噬菌体衍生物

D．动植物病毒

14．下列有关基因工程的叙述，正确的是（    ）

A．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快等

B．限制性核酸内切酶能够识别和切割DNA和RNA

C．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来

D．植物细胞中没有质粒，所以不能利用质粒作为植物基因工程的载体

15．人群中某致病基因 h 位于 X 染色体上，该基因和正常基因 H 中的某一特定序列经 BclI 酶切后，可产生大小不同的片段（如图 1，bp 表示碱基对），据此可进行基因诊断。图 2 为某家庭病的遗传系谱。

下列叙述正确的是（    ）

① h 基因特定序列中 BclI 酶切位点的消失是碱基序列改变的结果

② Ⅱ-1 的基因诊断中只出现 142bp 片段，其致病基因来自母亲

③ 若Ⅱ-2 的基因诊断中出现 142bp，99bp 和 43bp 三个片段，则其基因型为XHXh

④ Ⅱ-3 的丈夫表现型正常，其儿子的基因诊断中出现 142bp 片段的概率为 1/2

A．① B．①② C．①②③ D．①②③④

16．图1表示某种目的基因的多种限制酶切割位点，图2表示Sau3A Ⅰ．EcoR Ⅰ．BamH Ⅰ三种限制酶识别序列和切割位点，下列相关叙述不正确的是

A. 获取该目的基因可采用EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ

B. 限制酶使特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开

C.Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ酶切该目的基因，产生黏性末端不同

D. 与BamH Ⅰ识别位点相比，Sau3A Ⅰ的限制性程度小

17．下列关于质粒的叙述，正确的是（    ）

A．质粒彻底水解的产物种类有4种

B．质粒能够自主复制

C．质粒中含有两个游离的磷酸基团

D．质粒是基因工程的工具酶

18．下图表示由不同的限制酶切割而成的DNA末端及相关的酶作用位点。下列叙述错误的是（    ）

A．甲．乙．丙都属于黏性末端

B．甲．乙片段可形成重组DNA分子，但甲．丙不能

C．DNA连接酶的作用位点在乙图中b处

D．切割甲的限制酶不能识别由甲．乙片段形成的重组DNA分子

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【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：

基因工程的操作工具包括限制酶．DNA连接酶和运载体，解旋酶不是基因工程的操作工具，D正确。

故选D。

2．【答案】B

【解析】

试题分析：

杂交育种的原理是基因重组，单倍体育种和多倍体育种的原理是染色体变异，诱变育种的原理是基因突变。基因工程的原理是基因重组。

解答：

A．杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，所以通过杂交育种方法培育高产抗病小麦的原理是基因重组，A错误；

B．可通过人工诱变后选择获得高产青霉素菌株，其原理是基因突变，B正确；

C．三倍体细胞由于同源染色体为奇数，减数分裂过程联会紊乱，不能获得正常的配子，因此三倍体无子西瓜不能产生花粉，不能进行花药离体培养，C错误；

D．培育抗虫棉利用了基因工程技术，原理是基因重组，D错误。

故选B。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

分析示意图可知，X和Y酶酶切结果是获得长度为4500．3500．1500和500碱基对的片段，X酶酶切结果是获得长度6000．3500和500碱基对的片段，Y酶酶切结果是获得长度为8000．2000碱基对的DNA片段。

解答：

A．用X．Y两种限制酶作用于图中的DNA片段，得到的是4500．3500．1500和500碱基对的片段，用Y酶切割得到的是500和9500的片段，A错误；

B．用X．Y两种限制酶作用于图中的DNA片段，得到的是4500．3500．1500和500碱基对的片段，用X酶切割得到的是3500．6000．500的片段，用Y酶切割得到的是8000和2000的片段，B正确；

C．用Y酶切割得到的是1500和8500的片段，C错误；

D．用X酶切割得到的是500．5000和4500的片段，D错误。

故选B。

4．【答案】C

【解析】

试题分析：

据图分析，①②③分别是氢键．磷酸二酯键．磷酸二酯键。

解答：

①②③分别表示某种酶即将起作用的部位，而①②③分别是氢键．磷酸二酯键．磷酸二酯键，据图可知，分别起作用的是断开氢键．断开磷酸二酯键．形成磷酸二酯键，C正确。

故选C。

5．【答案】A

【解析】

试题分析：

噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入→复制→组装→释放。大肠杆菌能合成限制酶，识别并切割外来DNA分子并使其失去活性，进而限制外来DNA的入侵，但自身DNA不会被破坏，可能是同时能产生修饰酶，对自身DNA进行了修饰，防止自身DNA被限制性内切酶破坏。

解答：

A．大肠杆菌为原核生物，体内有核糖体，A错误；

B．不能被噬菌体侵染的大肠杆菌，细胞膜上可能没有噬菌体可识别的特异性受体，使得噬菌体不能对其识别并侵染，B正确；

C．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能没有大肠杆菌限制酶的识别位点，因此其DNA能在大肠杆菌内复制和表达，C正确；

D．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能也存在与大肠杆菌相同的修饰物，防止其被大肠杆菌内的限制酶识别并破坏，D正确。

故选A。

6．【答案】D

【解析】

试题分析：

分析图解可知，图中a是细胞壁，b是细胞膜，c是核糖体，d是拟核中的DNA，e是质粒，f是细胞质，g是鞭毛。

解答：

A．溶菌酶是一种免疫活性物质，能够溶解细菌的细胞壁，A正确；
B．c核糖体是细菌唯一具有的细胞器，B正确；
C．d拟核DNA是一个环状的DNA分子，C正确；
D．酵母菌中也含有质粒，质粒是基因工程中常用的运载体，D错误。
故选D。

7．【答案】A

【解析】

试题分析：

载体指在基因工程中将DNA片段（目的基因）转移至受体细胞的一种能自我复制的DNA分子。载体的选择需要满足如下条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因；③能够在宿主细胞中稳定存在并复制；④对受体细胞无害，且易从供体细胞中分离出来。

解答：

A．自然质粒可能不具备某些限制酶的切点，必须经过改造才能作为基因工程的载体，A错误；

B．作为基因工程的载体必须具有有自我复制能力，B正确；

C．对受体细胞无害是基因工程载体必备的特点，C正确；

D．基因工程的载体有质粒．动植物病毒和λ噬菌体衍生物，D正确。

故选A。

8．【答案】C

【解析】

试题分析：

9．【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．由分析可知，基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶，A正确；
B．DNA连接酶将黏性末端的磷酸二酯键连接起来，B错误；
C．利用基因工程技术，可以定向地改造生物的遗传性状，C正确；
D．基因工程的本质是基因重组，D正确。
故选B。

10．【答案】C

【解析】

试题分析：

限制性核酸内切酶能够识别双链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，根据箭头所指方向可判断各DNA所得黏性末端。

解答：

甲经酶切割后形成的黏性末端是 -GATC，乙经酶切后的末端为-AATT，丙酶切后位点为-AGGT，丁酶切后位点为-GATC，故切割DNA所得黏性末端相同的两种酶是甲和丁，C正确。

故选C。

11．【答案】B

【解析】

试题分析：

“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）

（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）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。

（3）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。

解答：

A．限制酶主要从原核生物中提取，A正确；

B．普通的限制酶不具有热稳定性，B错误；

C．限制酶和DNA连接酶作用的化学键都是磷酸二酯键，C正确；

D．一种限制酶一般只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并切割特定的位点，D正确。

故选B。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

一种限制酶只能识别一种特定的DNA序列，且只能在特定的位点切割。

解答：

A．三种限制酶作用的化学键均为磷酸二酯键，A正确；

B．三种限制酶切割产生的黏性末端均为GATC，B正确；

C．能被BamHⅠ或BglⅡ切割的位点一定含有GATC的序列，该序列可以被MboⅠ识别，故可以被其切割，C正确；

D．能被MboⅠ切割的位点不一定能被BamHⅠ或BglⅡ识别，故不一定能被其切割，D错误。

故选D。

13．【答案】B

【解析】

试题分析：

运载体是能将外源基因导入受体细胞，使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够表达和发挥作用的工具。运载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

解答：

A．细菌的质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核之外．并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子，是基因工程常用的运载体，A正确；

B．棉花的核DNA位于染色体上，不能作为基因工程的运载体，B错误；

C．λ噬菌体的衍生物是基因工程常用的运载体，C正确；

D．动植物病毒也是基因工程常用的运载体，D正确。

故选B。

14．【答案】A

【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．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌为单细胞生物．繁殖快．遗传物质相对较少等，A正确；
B．限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，B错误；
C．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的磷酸二酯键连接起来，C错误；
D．质粒是基因工程常用的载体之一，D错误。
故选A。

15．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析图1：图1中，正常基因H中的某一特定序列BclI酶切后，可产生大小不同的两种片段，即99bp和43bp，而致病基因h中的某一特定序列BclI酶切后，只能产生一种片段，即142bp。

分析图2：图2中，父母Ⅰ1和Ⅰ2均正常，但他们有一个患病的儿子Ⅱ1，说明该病是隐性遗传病，结合题干，该病是X染色体隐性遗传病。

解答：

①如果h 基因特定序列中 BclI 酶切位点的消失，则是是该基因碱基序列改变，①正确；

②Ⅱ-1 的基因诊断中只出现142bp片段，说明其自由h基因，由于该病是X染色体隐性遗传病，所以致病基因则其基因型是XhY，致病基因来自母亲，②正确；

③若Ⅱ-2 的基因诊断中出现 142bp，99bp 和 43bp 三个片段，说明其含有H和h基因，因此其基因型是为XHXh，③正确；

④Ⅱ-3的基因型1/2XHXH和1/2XHXh，她的的丈夫表现型正常及XHY，生下儿子的基因诊断中出现142bp 片段（即儿子正常XHY）的概率为3/4，④错误。

故选C。

16．【答案】 C

【解析】Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ识别位点不同，Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ酶切该目的基因，产生黏性末端相同，C错误。

17．【答案】B

【解析】

试题分析：

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。）
作为运载体必须具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。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。
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．质粒彻底水解的产物种类有6种，脱氧核糖．磷酸．4种含氮的碱基，A错误；

B．质粒是一种具有自主复制能力的很小的双链环状DNA分子，B正确；

C．质粒是环状DNA，其中不含游离的磷酸基团，C错误；

D，质粒是基因工程的工具--载体，不是工具酶，D错误。

故选B。

18．【答案】C

【解析】

试题分析：

每种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，且只能在特定的位点进行切割。

解答：

A．由图可知，甲．乙．丙均不是平末端，均为黏性末端，A正确；

B．甲和乙形成的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA分子，甲和丙的黏性末端不同，不能形成重组DNA分子，B正确；

C．DNA连接酶的作用位点在磷酸二酯键，b为氢键，C错误；

D．切割甲的限制酶只能识别GAATTC序列，甲和乙形成的重组DNA分子两条链的序列分别为CAATTG和GAATTC，不能被切割甲的酶识别，D正确。

故选C。