高中生物沪科版 (2019)选修3一、生物科学与技术的发展催生了基因工程练习

【名师】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-1练习

一．单项选择

1．基因工程中最基本的工具不包括　（    ）

A．DNA连接酶 B．限制性核酸内切酶

C．运载体 D．目的基因

2．下列育种方法所依据的主要遗传学原理错误的是（    ）

A．杂交育种——基因重组

B．无子西瓜——染色体变异

C．高产青霉素菌株——基因重组

D．转基因抗虫棉——基因重组

3．下列关于限制酶的叙述，正确的是（    ）

A．只有原核细胞中才有限制酶

B．限制酶能识别特定的核苷酸序列

C．限制酶识别的序列都由6个核苷酸组成

D．限制酶切割DNA分子产生的都是黏性末端

4．下列关于几种酶的说法，正确的是（    ）

A．基因工程中用到的工具酶有限制酶．DNA连接酶．载体

B．限制酶和DNA聚合酶都作用于磷酸二酯键

C．E·coliDNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端

D．限制酶能在DNA复制和PCR过程中破坏氢键

5．图甲表示某环型 DNA 分子经限制性内切核酸酶（EcoRⅠ）完全酶切后的片段电泳结果。若改变条件使其酶 切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果（kb 即千个碱基对）。下列叙述错误的是（　　）

A. 该 DNA 分子全长至少为 7 kb，该 DNA 分子中至少含有 4 个 EcoRⅠ酶切位点

B. 适当缩短反应时间，得到图乙结果的可能性越大

C. 限制性内切核酸酶的化学本质都是蛋白质

D. 适当增加 EcoRⅠ浓度，更可能得到图乙的结果

6．下列关于基因工程相关工具的说法，正确的是（    ）

A．DNA连接酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键

B．现已分离出的限制酶有约4000种，限制酶广泛分布在大多数由细胞构成的生物中

C．据酶的功能不同，可以将DNA连接酶分为两类：E. coliDNA连接酶和T4DNA连接酶

D．细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的

7．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，所用的工具酶有限制酶和DNA聚合酶

B．所有的限制性酶识别同一种特定的核苷酸序列

C．只要目的基因进入了受体细胞就能成功的表达，不需要再进行检测

D．基因工程常用的运载体有噬菌体．动植物病毒和质粒

8．下列关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是（    ）

A．基本工具都来源于原核细胞

B．限制酶识别序列一定是GAATTC

C．天然质粒一般可直接作为载体使用

D．DNA连接酶发挥作用不需要模板

9．科学家利用乳腺生物反应器获得人白细胞介素，相关叙述正确的是（    ）

A．启动子是DNA聚合酶识别和结合的部位

B．人白细胞介素在羊乳腺细胞中合成的场所是溶酶体

C．在该转基因羊中，人白细胞介素基因存在于乳腺细胞，而不存在于肝脏细胞中

D．基因工程可打破物种间的界限，定向改造生物的遗传性状

10．下图表示EcoRI限制酶的作用示意图。图中切点处发生断裂的化学键是（    ）

A．磷酸二酯键 B．肽键 C．氢键 D．高能磷酸键

11．有关基因工程的叙述正确的是（    ）

A．标记基因就是抗生素抗性基因

B．重组质粒的形成是在细胞内完成的

C．限制酶只在获得目的基因时才用

D．大肠杆菌是常用的微生物受体

12．关于生物育种的叙述，正确的是（    ）

A．诱变育种的遗传学原理是染色体结构变异

B．能集中双亲优良性状的育种方法只有杂交育种

C．基因工程育种所用的工具酶有限制酶．DNA连接酶和运载体

D．培育产胰岛素的大肠杆菌，依据的遗传学原理是基因重组

13．关于基因的运输工具——运载体，以下描述正确的是（    ）

A．能够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

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．具有双螺旋结构，以便重组DNA的筛选和鉴定

14．将DNA分子小片段连接成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

15．基因工程中常见的载体是（    ）

A．叶绿体 B．染色体 C．质粒 D．线粒体

16．下列叙述中，正确的选项有几项（    ）

①“多莉”的诞生说明在胚胎和个体发育中，细胞质有调控细胞核发育的作用

②限制性核酸内切酶能识别一种特定的核普酸序列，并在特定的切割点将相应碱基之间的化学键断开从而使DNA分子切断

③转基因植物的目的基因通过花粉的传播转移到其他植物体内，从而可能打破生态平衡

④运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异

⑤胚胎干细胞能分化成各种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因

⑥在培养胚胎干细胞时，为了抑制其分化，需加一层滋养层细胞

⑦转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加

A．三项 B．四项 C．五项 D．六项

17．下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述，错误的是

A．限制酶能识别双链DNA分子上特定的核酸序列

B．T4DNA连接酶只能将DNA片段的平末端之间连接

C．限制酶和DNA连接酶均受温度．pH等因素的影响

D．限制酶和DNA连接酶所作用的化学键是相同的

18．基因工程中，基因的“针线”是指（    ）

A．DNA水解酶 B．DNA解旋酶

C．DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的工具主要包括限制酶．DNA连接酶．运载体。

解答：

A．基因工程中，构建基因表达载体时需要DNA连接酶，A错误；

B．基因工程中，获取目的基因和构建基因表达载体时需要限制酶，B错误；

C．基因工程中，将目的基因导入受体细胞时需要运载体，C错误；

D．目的基因不属于基因工程的工具，D正确。

故选D。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

用普通二倍体有子西瓜培育三倍体无子西瓜，属于多倍体育种，原理是染色体变异。用紫外线照射青霉菌培育高产青霉素菌株，属于诱变育种，原理是基因突变。

解答：

A．杂交育种的过程包括杂交和连续自交并筛选的过程，原理为基因重组，A正确；

B．无子西瓜是让二倍体西瓜植株加倍形成四倍体植株，然后四倍体植株和二倍体植株杂交形成的种子种植后形成的，利用了染色体数目变异的原理，B正确；

C．根据分析可知，高产青霉素菌株属于诱变育种，原理是基因突变，C错误；

D．转基因抗虫棉的形成是基因工程育种，原理是基因重组，D正确。

故选C。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体.其中限制酶主要从原核生物中分离纯化出来，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，形成黏性未端和平末端两种

解答：

A．限制酶主要从原核生物中分离纯化出来，A错误；

B．限制酶具有特异性，能识别特定的核苷酸序列，B正确；

C．不同限制酶识别的序列不同，并不都由6个核苷酸组成，C错误；

D．不同的限制酶既可能产生黏性未端，也可能产生平末端，D错误。

故选B。

4．【答案】B

【解析】

试题分析：

5．【答案】D

【解析】题图分析：环型DNA分子经限制性核酸内切酶（EcoRⅠ）完全酶切后得到4.0．1.5．1.0和0.5四种长度的DNA片段，说明该DNA分子全长至少为7Kb，至少含有4个EcoRⅠ酶切位点；若改变条件使其酶 切不充分就有可能获得如图乙所示的电泳结果。结合图示可知，该环状DNA中四个酶切位点的距离依次为4kb．0.5kb．1.5kb．1kb。

A．环型DNA分子经限制性核酸内切酶（EcoRⅠ）完全酶切后得到4.0．1.5．1.0和0.5四种长度的DNA片段，说明该DNA分子全长至少为7Kb；由于是环型DNA分子，被限制性核酸内切酶（EcoRⅠ）完全酶切后得到至少4个DNA片段，说明该DNA分子中至少含有4个EcoRⅠ酶切位点，A正确；

B．适当缩短反应时间，酶切不充分，得到图乙结果的可能性越大，B正确；

C．限制性核酸内切酶主要来自原核生物，化学本质都是蛋白质，C正确；

D．适当增加EcoRⅠ浓度，DNA被切割更充分，更可能得到图甲的结果，D错误。

故选D。

6．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的基本工具有：限制性核酸内切酶．DNA连接酶．载体。

解答：

A．DNA连接酶连接的是两个DNA片段，A错误；

B．限制酶主要存在于原核生物中，B错误；

C．据酶的来源不同，可以将DNA连接酶分为两类：E. coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，C错误；

D．细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的，D正确。

故选D。

7．【答案】D

【解析】

试题分析：

重组DNA技术所用的工具是限制性内切酶．连接酶和运载体．限制性内切酶具有特异性，能识别特定的核苷酸序列;基因工程成功率很小，在操作过程中要经常筛选,原核生物特点：繁殖快．多为单细胞．遗传物质相对较少等.

解答：

A．基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶， A错误；

B．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；

C．目的基因进入受体细胞不一定能成功地实现表达，还需检测和鉴定，C错误；

D．基因工程常用的运载体有噬菌体．动植物病毒和质粒，D正确。

故选D。

8．【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。形成黏性末端和平末端两种。

（2）DNA连接酶：据酶的来源不同分为两类：E．coliDNA连接酶．T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。

（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．连接酶中的T4DNA连接酶来自于病毒，A错误；

B．不同限制酶识别的序列不同，B错误；

C．在基因工程中使用的质粒都是天然质粒经过人工改造的，C错误；

D．DNA连接酶连接DNA片段的磷酸二酯键，发挥作用不需要模板，D正确。

故选D。

9．【答案】D

【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。
（1）原理：基因重组；
（2）工具：限制酶．DNA连接酶和运载体；
（3）操作步骤：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。

解答：

A．启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，A错误；
B．人白细胞介素的化学本质是蛋白质，在羊乳腺细胞中合成的场所是核糖体，B错误；
C．在该转基因羊中，人白细胞介素基因存在于乳腺细胞和肝脏细胞等细胞中，C错误；
D．基因工程可打破物种间的界限，定向改造生物的遗传性状，D正确。
故选D。

10．【答案】A

【解析】

试题分析：

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。

解答：

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，故选A。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体．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。

解答：

A．载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因，但标记基因还可能有其他的基因，A错误；

B．重组质粒的形成是在细胞外完成的，B错误；

C．限制酶在构建表达载体时还要使用，切割目的基因和运载体，C错误；

D．大肠杆菌是常用的微生物受体，D正确。

故选D。

12．【答案】D

【解析】

试题分析：

诱变育种的原理是基因突变，杂交育种和基因工程育种的原理是基因重组。基因工程中常用的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．诱变育种的遗传学原理是基因突变，A错误；

B．杂交育种可通过杂交→自交→选育→自交过程，获得双亲的优良遗传特性，但能集中双亲优良性状的育种方法不是只有杂交育种，还可能通过细胞工程获得，B错误；

C．基因工程育种所用的工具酶有限制酶和DNA连接酶，运载体不属于酶，C错误；

D．培育产胰岛素的大肠杆菌，方法是基因工程育种，依据的遗传学原理是基因重组，D正确。

故选D。

13．【答案】A

【解析】

试题分析：

运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点，以便于目的基因的插入； 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。

解答：

A．作为运载体必须具备的条件之一是能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；

B．作为运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便于目的基因的插入，B错误；

C．作为运载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因，以便于重组后进行重组子的筛选，C错误；

D．具有双螺旋结构，以便于目的基因结合，且易在宿主细胞内复制，D错误。

故选A。

14．【答案】A

【解析】

试题分析：

15．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体。
1．限制酶：主要从原核生物中分离纯化出来．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。
2．DNA连接酶：DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3．载体：常用的载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

A．基因工程常用的载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒等，叶绿体不能作为基因工程的载体，A错误；

B．染色体不能作为基因工程的载体，B错误；

C．质粒是基因工程常见的载体，C正确；

D．线粒体不能作为基因工程的载体，D错误。

故选C。

16．【答案】A

【解析】

试题分析：

DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体．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：

①“多莉”的诞生说明在胚胎和个体发育中，细胞质中有激发细胞核全能性发挥的物质，据此可推测细胞质有调控细胞核发育的作用，①正确；

②限制性核酸内切酶能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点将相应的核苷酸之间的化学键断开从而将DNA分子切断，②错误；

③转基因植物的目的基因通过花粉的传播转移到其他植物体内，即基因污染，从而可能打破生态平衡，③正确；

④运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术实现了定向改造生物的性状，即导致定向变异，④正确；

⑤胚胎干细胞能分化成各种组织细胞，是因为细胞中的基因进行了选择性表达，⑤错误；

⑥胚胎干细胞培养时，加饲养层细胞是为了提供更好的营养促进干细胞分裂，抑制细胞的分化，⑥错误；

⑦转抗虫基因的植物，也会导致昆虫群体抗性基因频率增加，⑦错误。即A正确。

故选A。

17．【答案】B

【解析】

试题分析：

解答：

A．限制酶能识别双链DNA分子上特定的核酸序列，并在特定的位点进行切割，A正确；

B．T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，可以用于缝合粘性末端和平末端，B错误；

C．限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质，均受温度．pH等因素的影响，C正确；

D．限制酶和DNA连接解酶都作用于磷酸二酯键，D正确。

故选B

18．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程的工具酶有限制性内切酶和DNA连接酶，前者识别特定脱氧核苷酸序列，切割磷酸二酯键，后者黏合DNA片段。

解答：

基因的“针线”指将DNA片段黏合起来的酶，即DNA连接酶，故选C。