生物选择性必修3 生物技术与工程第3章 基因工程第一节 基因工程的原理达标测试

【优选】第一节基因工程的原理-3课堂练习

一．单项选择

1．质粒是细菌中的有机分子，下列对其描述，正确的是（    ）

A．质粒完全水解后最多可产生6种有机化合物 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

2．科学家培养出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。下列说法正确的是(       )

A．将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，可以用花粉管通道法

B．人的生长素基因只存在于在小鼠的膀胱上皮细胞中

C．进行基因转移时，通常要将外源基因转入受精卵中

D．采用抗原-抗体杂交技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组

3．下列有关质粒的叙述，正确的是

A．质粒是存在于细菌中的一种细胞器

B．质粒改造后可用作基因工程的载体

C．质粒上基因的表达不遵循中心法则

D．质粒必须具有抗生素基因以便筛选

4．下列有关限制性核酸内切酶的叙述，错误的是（    ）

A．从反应类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反应

B．限制性核酸内切酶的活性会受温度．pH等的影响

C．一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列

D．限制性核酸内切酶识别的序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越小

5．图1表示某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性核酸内切酶EcoRⅠ．BamHⅠ．HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是

A．在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcoRⅠ

B．如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有1个

C．为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理

D．一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团

6．下表为常用的限制性核酸内切酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断的以下说法中，正确的是

（注：Y=C或T，R=A或G）

A．一种限制酶可能识别2种核苷酸序列

B．限制酶切割后一定形成黏性末端

C．不同的限制酶切割DNA分子形成的黏性末端一定不同

D．限制酶的切割位点在识别序列内部

7．在基因工程操作中，科研人员利用识别两种不同序列的限制酶（R1和R2）处理基因载体，进行聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，结果如图所示。以下相关叙述中，不正确的是（    ）

A．该载体最可能为环形DNA分子

B．两种限制酶在载体上各有一个酶切位点

C．限制酶R1与R2的切点最短相距约200 bp

D．限制酶作用位点会导致氢键和肽键断裂

8．某科学家从细菌中分离出了耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在，下列说法不正确的是

A．基因a要导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具

B．基因工程中使用的酶都能够识别特定的碱基序列

C．导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞

D．目的基因进入受体细胞后可随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞

9．科学家将正常的腺苷脱氨酶（ADA）基因转入缺乏该基因的患者血液的T细胞中，重组T细胞大量增殖后回输到体内，用于治疗严重的复合免疫缺陷症（SCID），过程如下图所示。下列说法错误的是（    ）

A．图中的病毒可作为携带ADA基因进入T细胞的载体

B．T细胞1是受体细胞，回输前可能需要对T细胞2严格筛选

C．需要在无菌．无毒的环境下培养T细胞1和T细胞2

D．此治疗方法较为可靠，患者的T细胞均能合成ADA

10．用Xhol和SaII两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），酶切位点及酶切产物分离结果如图。下列叙述错误的是（    ）

A．图1中两种酶识别的核苷酸序列不同

B．图1中酶催化反应的化学键是磷酸二酯键

C．图2中②可能是用XhoI处理得到的酶切产物

D．用XhoI和SalI同时处理该DNA电泳后得到7种产物

11．下列关于基因工程技术应用的叙述中，错误的是（    ）

A．基因工程技术可定向改良农作物的某些品质

B．利用细菌代谢旺盛的特点生产基因工程药物

C．运用基因工程技术让牛合成并分泌人类抗体

D．噬菌体作为载体可以将重组 DNA 导入动物细胞获得转基因动物

12．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。在该DNA分子中，酶与b酶的识别序列分别有（    ）

A．3个和2个 B．2个和2个

C．3个和3个 D．2个和3个

13．基因工程利用某目的基因(图甲)和Pl噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是BglⅡ．EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是(  )

A．构建重组DNA时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体

B．构建重组DNA时，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体

C．图乙中的Pl噬菌体载体只用EcoRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团

D．用EcoRⅠ切割目的基因和Pl噬菌体载体，再用DNA连接酶连接，只能产生一种重组DNA

14．1972年伯格首先在体外进行了DNA改造，成功地构建了第一个体外重组DNA分于，下列相关叙述正确的是

A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性性末端

B．当限制酶在它识别的序列的中心轴两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端

C．DNA连接酶．解旋酶．RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键

D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，但这个过程必须是在DNA连接酶的催化下

15．限制酶的作用对象具有高度的特异性，该特异性一般不是针对（    ）

A．特定的脱氧核苷酸序列

B．两个特定相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键

C．特定的DNA片段

D．特定的生物

16．限制酶a．限制酶b能将某线性DNA分子片段切割，其识别序列和切割位点如下图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．限制酶a与限制酶b发挥作用的化学键完全相同

B．限制酶a与限制酶b切出的黏性末端能相互连接

C．所有限制性核酸内切酶识别的序列都由6个核苷酸组成

D．限制酶将该DNA分子切成2个片段需消耗2个水分子

17．关于基因工程的操作步骤，正确的是（   ）

①将目的基因导入受体细胞 ；    ②目的基因与运载体结合 ；

③提取目的基因 ；              ④目的基因的检测与鉴定。

A．③①②④ B．②③①④ C．①③④② D．③②①④

18．下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（    ）

A．①② B．①③ C．①④ D．②③

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

试题分析：

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：

ABC．质粒是一种具有自主复制能力的很小的双链环状DNA分子，不含游离的磷酸基团，完全水解后最多可产生6种化合物：脱氧核糖．磷酸．4种含氮的碱基，但磷酸属于无机物，所以完全水解可获得5种有机物和1种无机物，A．C错误，B正确；
D．质粒是基因工程的工具—运载体，不是工具酶，D错误。
故选B。

2．【答案】C

【解析】

试题分析：

解答：

A．花粉管通道法用于将目的基因导入植物细胞，A错误；

B．小鼠的体细胞是由同一个受精卵分裂和分化来的，核遗传物质相同，故小鼠的膀胱上皮细胞中也含有人的生长素基因，B错误；

C．由于受精卵的全能性最高，所以进行基因转移时通常将外源基因转入受精卵中，C正确；

D．检测外源基因是否插入了小鼠的基因组通常采用DNA分子杂交技术，D错误。

故选C。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

4．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因的“剪刀”--限制性核酸内切酶（简称限制酶）。

①分布：主要存在于原核生物中。

②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

③切割结果：产生两个带有黏牲未端或平末端的DNA片段。

④作用：基因工程中重要的切割工具，通常能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。⑤实例：EcoRI限制酶能专一识别CAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。

解答：

A．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，即催化的是一种水解反应，A正确；

B．限制性内切酶的活性受温度．pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高，B正确；

C．一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，说明酶专一性，C正确；

D．限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，D错误。

故选D。

5．【答案】B

【解析】

目的基因两侧都有，且质粒也有的限制酶是EcoRⅠ，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcoRⅠ，A正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcoRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcoRⅠ酶切点有2个，B错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理，C正确；一个图1所示的质粒分子经EcoRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D正确。

6．【答案】A

【解析】

试题分析：

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，形成黏性末端和平末端两种。

解答：

A．Sau3AⅠ能识别GATC，也能识别GGATCC，A正确；

B．限制酶切割后可能形成黏性末端，例如：BamHⅠ．EcoRⅠ．KpnⅠ．Sau3AⅠ；限制酶切割后也可能形成平末端，例如：HindⅡ．SmaⅠ，B错误；

C．不同限制酶切割后可形成相同的黏性末端，例如：BamHⅠ和Sau3AⅠ，C错误；

D．限制酶的切割位点可能在序列内部，例如：BamHⅠ．EcoRⅠ．KpnⅠ．HindⅡ．SmaⅠ；限制酶的切割位点可能在序列外部，例如：Sau3AⅠ，D错误。

故选A。

7．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程又称基因拼接技术或DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性．获得新品种．生产新产品。

基因工程的操作步骤：1.提取目的基因；2.目的基因与运载体结合；3.将目的基因导入受体细胞；4.目的基因的检测和表达

解答：

A．由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，A正确；

B．由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，两种限制酶切割产生的DNA片段等长，而两种限制酶同时切割时则产生两种长度的DNA片段，所以两种限制酶在载体上各有一个酶切位点，B正确；

C．由题知，两种限制酶同时切割时则产生600 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200 bp，C正确；

D．限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。

故选D。

8．【答案】B

【解析】将目的基因导入马铃薯某细胞中需要限制性核酸内切酶，DNA连接酶和运载体等工具，A正确；基因工程中使用的酶包括限制酶和DNA连接酶，其中只有限制酶能够识别特定的碱基序列，B错误；导入的对象可以是马铃薯的受精卵也可以是马铃薯的体细胞，但导入体细胞后，还需要采用植物组织培养技术，C正确；目的基因进入受体细胞后，会随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞，使之定向变异，从而改变其遗传性状，D正确。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因治疗是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。图示为该病的基因治疗过程，利用病毒为载体将人体正常的ADA基因转入T细胞中，进而获得重组T细胞，并将重组T细胞回输至病人体内达到治疗目的。

解答：

A．由图示过程可以看出，以病毒为载体，携带人的正常ADA基因进入T细胞1，A正确；

B．从图示过程可以判断T细胞1是受体细胞，T细胞2为重组细胞，因基因表达受许多条件影响，回输前必需对T细胞2进行筛选，筛选出ADA基因能正常表达的T细胞2，B正确；

C．由动物细胞培养的条件可知，在动物细胞体外培养时，首先要保证被培养的细胞处于无菌．无毒的环境，C正确；

D．患者体内的T细胞，有的是来自于自身的细胞分化，有的是来自于回输的，只有回输的T细胞才能合成ADA，D错误。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取．利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因．启动子．终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法．基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定．抗病鉴定．活性鉴定等。

解答：

A．酶具有专一性，不同的限制酶识别并切割不同的核苷酸序列，A正确；

B．图1中酶用来切割DNA，DNA单链是脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，因此酶催化反应的化学键是磷酸二酯键， B正确；

C．分析图1，限制酶XhoI有2处切割位点，切割后产生3个DNA片段，泳道②中是用XhoI处理得到的酶切产物，C正确；

D．从图1可知，用XhoI和SalI同时处理该DNA电泳后得到6种产物，D错误。

故选D。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因，将其转入另一种生物中，使与另一种生物的基因进行重组，从而产生特定的变异性状。利用转基因技术可以改变动植物性状，培育新品种。也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品，用于医药．食品等方面。

解答：

A．由分析可知，基因工程技术可定向改良农作物的某些品质，A正确；

B．利用细菌代谢旺盛的特点将细菌利用基因工程手段改造成工程菌，生产基因工程药物，B正确；

C．运用基因工程技术经所需抗体的相关基因导入牛的受精卵中，达到让牛合成并分泌人类抗体的目的，C正确；

D．噬菌体是细菌病毒，不能作为载体将重组 DNA 导入动物细胞，D错误。

故选D。

12．【答案】A

【解析】

试题分析：

可以画两条线代表5000个碱基对的DNA分子，a酶切割后出现4段，肯定是有3个识别位点，b酶可以把a酶切割的前两段又切成四段，说明b酶有2个切割位点。

解答：

表格中看出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，A正确。

故选A。

13．【答案】D

【解析】

试题分析：

解答：

A．如果用BglⅡ和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用BglⅡ和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种不同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，A项正确；

B．由于Sau3A I的切割位点在EcoR I的左侧，因此用EcoR I和Sau3A I切割目的基因，目的基因两端将形成不同的黏性末端，同样用EcoR I和Sau3A I切割Pl噬菌体载体也形成这两种不同的黏性末端，因此它们可构成重组DNA，B项正确；

C．P1噬菌体载体为环状DNA，其上只含有一个EcoRⅠ的切点，因此用EcoR I切割后，该环状DNA分子变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团，C项正确；

D．从图甲看出，用EcoR I切割目的基因后两端各有一切口，与图乙中EcoR I切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，D项错误。

故选D。

14．【答案】B

【解析】

试题分析：

（1）限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位都是脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键（不是氢键），只是一个切开，一个连接。

（2）质粒是最常用的运载体，不要把质粒等同于运载体，除此之外，λ噬菌体的衍生物和动植物病毒也可作为运载体。运载体的化学本质为DNA，其基本单位为脱氧核苷酸。

（3）要想从DNA上切下某个基因，应切2个切口，产生4个黏性末端。

解答：

A．限制酶能特异性识别脱氧核苷酸序列，并且在特定位点切割，但有的酶作用位点不同但产生的黏性末端相同，所以要产生相同的黏性末端应用同一种限制酶切割，A错误；

B．当限制酶在它识别的序列的中心轴切开产生的是平末端，在中心轴两侧切割产生的是黏性末端，B正确；

C．DNA连接酶．RNA聚合酶和逆转录酶能催化形成磷酸二酯键，但解旋酶是断裂氢键的，C错误；

D．相同的黏性末端间能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，同时需要在DNA连接酶的催化下将磷酸二酯键连接起来，D错误。

故选B。

15．【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．限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确；

B．限制酶可以识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点对相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割，B正确；

C．限制酶具有专一性，能识别特定的DNA片段，C正确；

D．限制酶不识别特定的生物，D错误。

故选D。

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析题图，限制酶a与限制酶b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。

解答：

A．限制酶作用的化学键都是磷酸二脂键，A正确；
B．由图可以看出限制酶a与限制酶b切割后产生的粘性末端相同，它们之间能相互连接，B正确；

C．大多数限制性核酸内切酶识别的序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4．5或8个核苷酸组成，C错误；

D．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需切断两个磷酸二酯键，因此需要消耗两个水分子，D正确。

故选C。

17．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的基本操作步骤主要包括四个步骤：目的基因的获取．基因表达载体的构建．将目的基因导入受体细胞．目的基因的检测与鉴定。

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目的基因的检测与鉴定。

故选D。

18．【答案】B

【解析】

试题分析：

同一种限制酶切割后形成的黏性末端之间可以互补配对。图中①③的黏性末端能互补配对，而①②．①④．②③．②④．③④的黏性末端都不能互补配对。

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开。限制酶识别的核苷酸序列具有回文结构，切割后形成的黏性末端能够互补配对，图中①③能够互补，其他的不能互补，所以①③属于同一种限制酶切割而成的。

故选B。