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

这是一份高中生物沪科版 (2019)选修3一、生物科学与技术的发展催生了基因工程练习，共14页。试卷主要包含了下列关于限制酶的叙述，正确的是，基因工程的实施能够，有关基因工程的叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
【精挑】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-1课堂练习一．单项选择1．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2．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3．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aB．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4．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5．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6．下列各种酶及其作用对应关系不正确的是（    ）A．限制酶—识别并在特定位置切断 DNA 分子中的磷酸二酯键B．RNA 聚合酶—与基因的特定位点结合，催化遗传信息的翻译C．DNA 连接酶—将分开的 DNA 片段通过特定末端连接在一起D．DNA 聚合酶—将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成 DNA 单链7．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8．基因工程的实施能够（    ）A．产生新的基因 B．发生基因重组C．产生新的蛋白质 D．发生染色体变异9．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10．水稻 R 基因的等位基因 R1与 R2 存在一个碱基对的差异，为检测水稻的基因型，使用存在 1 个碱基错配的引物对 3 株水稻的 R 基因局部进行 PCR 扩增后，用限制酶 HinfⅠ切割并电泳（如下图）。下列相关叙述错误的是（    ）A．在 R1基因和 R2基因的差异序列中，不含限制酶 HinfⅠ的酶切位点B．引物中存在 1 个碱基错配，导致 R 基因经 PCR 扩增后 1 个碱基对改变C．扩增后的R2片段有 1 个 HinfⅠ的酶切位点，而扩增后的 R1 片段没有D．电泳结果显示，植株 1 为纯合子，植株 2 和植株 3 为杂合子11．将人胰岛素基因成功导入酵母菌，并获得人胰岛素。这一研究成果表明（    ）①人与酵母菌共用一套遗传密码②人与酵母菌都遵循碱基互补配对原则③人与酵母菌基因指导合成蛋白质的方式基本相同A．①③ B．②③ C．①② D．①②③12．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13．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14．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15．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DNAC．λ噬菌体衍生物D．动植物病毒16．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GAATTCC．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17．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18．质粒是基因工程中常用的载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a．b．c），请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因的插入点，正确的一组是（    ） 细菌在含青霉素培养基上生长情况细菌在含四环素培养基上生长情况①能生长能生长②能生长不能生长③不能生长能生长A．①是c；②是b；③是aB．①是a和b；③是bC．①是a和b；②是b；③是aD．①是；②是a；③是b
参考答案与试题解析1．【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。2．【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。3．【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。4．【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。5．【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。6．【答案】B【解析】试题分析：生物工程中酶的作用：
1．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。
2．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。
3．限制性核酸内切酶：从DNA链的内部进行切割，分为限制性内切酶和非限制性内切酶。
4．DNA修饰酶是指对DNA分子进行修饰的酶，目前基因工程中常用的酶有：碱性磷酸酶．末端转移酶．甲基化酶。
5．反转录酶：依赖于RNA的DNA聚合酶，既可以用DNA为模板，也可以用RNA为模板进行互补链的合成。基因工程中主要功能是利用真核mRNA为模板反转录cDNA，用来建立cDNA文库，进而分离为特定蛋白质编码的基因。解答：A．限制酶--识别并在特定位置切断DNA分子中的磷酸二酯键，A正确；
B．RNA聚合酶--与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录，B错误；
C．DNA连接酶--将分开的DNA片段通过特定末端连接在一起，形成磷酸二酯键，C正确；
D．DNA聚合酶--将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成DNA单链，D正确。
故选B。7．【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。8．【答案】B【解析】试题分析：基因工程的概念：基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物原理基因重组解答：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。由此可见，基因工程的实施能够发生基因重组，B正确。故选B。9．【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。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．由图可知，在R1基因和R2基因的差异序列中，不含限制酶HinfⅠ的酶切位点，A正确；
B．因为引物中存在1个碱基错配，导致R基因经PCR扩增后1个碱基对改变，B正确；
C．根据酶切结果可知，扩增后的R2片段有1个HinfⅠ的酶切位点，而扩增后的R1片段没有HinfⅠ的酶切位点，C正确；
D．电泳结果显示，植株1和植株2为纯合子，植株3为杂合子，D错误。
故选D。11．【答案】D【解析】试题分析：12．【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。13．【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。14．【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。15．【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。16．【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。17．【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。18．【答案】A【解析】试题分析：分析图形可知：（1）a是抗氨苄青霉素基因，如果外源基因插入到a中，此基因结构被破坏，细菌无抗氨苄青霉素能力。将细菌放入含有氨苄青霉素培养基上生长，则会死亡；相反，会存活。（2）b是抗四环素基因，如果外源基因插入到b中，抗四环素基因结构被破坏，细菌无抗四环素能力。将细菌放入含有四环素培养基上生长，则会死亡；相反，会存活。解答：第①组：细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏。由此可知，外源基因插入的位置不是a．b，而是c；第②组：细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌不能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因被破坏。说明了外源基因插入位置是b，不是a；第③组：细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长，能在含四环素培养基上的生长，说明抗氨苄青霉素基因被破坏，抗四环素基因没有被破坏，由此可知，外源基因插入的位置是a，而不是b。故选A。