高中沪科版 (2019)一、生物科学与技术的发展催生了基因工程课后测评

【名师】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．下列关于质粒的叙述，正确的是（    ）

A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

B．质粒是细菌细胞中能够自主复制的小型环状DNA分子

C．质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制

D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的

2．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

3．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

4．关于基因工程的叙述正确的是（    ）

A．DNA连接酶能使两个黏性末端之间的碱基结合

B．限制酶切口一定是GAATTC的碱基序列

C．质粒是基因工程中唯一用作目的基因的运载工具

D．对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆”

5．下列关于育种的方法．原理及应用的叙述，错误的是（    ）

A．单倍体育种和多倍体育种的育种原理都是染色体数目变异

B．单倍体育种和多倍体育种过程中通常都要用秋水仙素处理

C．无子西瓜可以通过多倍体育种获得

D．通过基因工程育种不能定向地改造生物的遗传性状

6．基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是（    ）

A．限制酶只能用于切割获取目的基因

B．大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成

C．基因工程所用的工具酶是限制酶．DNA连接酶

D．基因工程操作的关键步骤是基因表达载体的构建

7．以下说法正确的是（    ）

A．限制酶与DNA连接酶作用的化学键不相同

B．质粒是基因工程中唯一的运载体

C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

D．限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞

8．下列关于基因工程的叙述，错误的是（    ）

A．基因工程的原理是染色体变异

B．基因工程可定向改变生物的性状

C．基因工程是在分子水平上进行的设计和施工

D．基因工程可以将外源基因导入到不同种的生物体内

9．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（    ）

A．①是c；②是b；③是a

B．①是a和b；③是b

C．①是a和b；②是b；③是a

D．①是；②是a；③是b

10．图中切割DNA分子的酶是（    ）

A．限制性核酸内切酶     B．DNA连接酶

C．DNA聚合酶          D．RNA聚合酶

11．用 XhoI 和 SalI 两种限制性核酸内切酶分别处理同一 DNA 片段，酶切位点及酶切产物分离结果 如图。以下叙述错误的是（    ）

A．不同限制性核酸内切酶区别就在于识别核苷酸序列的不同

B．如图中两种限制酶切割形成的粘性末端可能相同

C．泳道①中是用 SalI 处理得到的酶切产物

D．若用 XhoI 和 SalI 两种酶同时处理该 DNA 片段后电泳，其泳道可能只有 5 条

12．下列不属于基因工程的基本工具的是（    ）

A．限制酶 B．DNA连接酶

C．DNA聚合酶 D．运载体

13．不属于质粒被选为基因运载体的理由的是    （    ）

A．能复制 B．有一至多个限制酶切点

C．对宿主无害 D．是环状 DNA

14．要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是（    ）

①限制酶    ②还原酶    ③解旋酶    ④DNA 连接酶

A．①② B．③④ C．①④ D．②③

15．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．①②③

16．下列关于基因工程中载体的说法，错误的是（    ）

A．能够自我复制 B．含有一个至多个限制酶切割位点

C．天然质粒均可直接用作载体 D．对受体细胞无害

17．基因工程操作离不开三种工具，下列有关说法不正确的是（    ）

A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，从而获得互补的黏性末端

B．在三种工具中最常用载体——质粒的基本单位是脱氧核糖核苷酸，两种酶的基本单位是氨基酸

C．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”

D．限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离获得，具有识别特定核苷酸序列的能力

18．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

参考答案与试题解析

1．【答案】B

【解析】

试题分析：

2．【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。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程的概念：

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。

4．【答案】D

【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：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：常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。

解答：

A．DNA连接酶连接的是两个DNA片段间的磷酸二酯键，A错误；
B．不同的限制酶的切口不一样，B错误；
C．基因工程中可作为运载工具的有质粒．噬菌体衍生物和动植物病毒等，C错误；
D．对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆”，D正确。
故选D。

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

单倍体育种的过程：花药离体培养．秋水仙素诱导染色体加倍；多倍体育种是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。单倍体育种和多倍体育种的原理都是染色体变异。三倍体无子西瓜的培养过程是：利用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，使之变成四倍体植株，再用二倍体西瓜给四倍体西瓜授粉，结出三倍体的种子。第二年将此三倍体的西瓜种子种下去，授以二倍体的花粉，结出三倍体的无子西瓜。

解答：

A．单倍体育种和多倍体育种的育种原理都是染色体数目变异，A正确；

B．单倍体育种过程中通常需要用秋水仙素处理幼苗使细胞中染色体加倍，多倍体育种过程中通常要用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，使细胞中染色体数目加倍，B正确；

C．由上述分析可知，无子西瓜可以通过多倍体育种获得，原理是染色体数目变异，C正确；

D．基因工程育种可以按照人类的意愿定向改变生物的性状，D错误。

故选D。

6．【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．限制酶既要用于切割获取目的基因，也用于构建基因表达载体，A错误；
B．大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，B正确；
C．基因工程所用的工具包括限制酶．DNA连接酶和运载体，其中工具酶是限制酶．DNA连接酶，C正确；
D．基因工程操作的关键步骤是基因表达载体的构建，D正确。
故选A。

7．【答案】C

【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．限制酶与DNA连接酶作用的化学键相同，都是磷酸二酯键，A错误；

B．常用的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒，B错误；

C．运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接，C正确；

D．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，D错误。

故选C。

8．【答案】A

【解析】

试题分析：

基因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增，并表达产生所需蛋白质的技术。基因工程能够打破种属的界限，在基因水平上改变生物遗传性，并通过工程化为人类提供有用产品及服务。

解答：

A．基因工程的原理是基因重组，A错误；

B．基因工程可按照人们的意愿定向改变生物的性状，B正确；

C．基因工程是在分子水平上进行的设计和施工，进而实现了对生物性状的定向改造，C正确；

D．基因工程可以将外源基因导入到不同种的生物体内，D正确。

故选A。

9．【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。

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。
故选A。

11．【答案】A

【解析】

试题分析：

分析题图：限制酶SalⅠ有三处切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物；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。

解答：

A．不同的限制酶识别并切割的核苷酸序列不同，形成的末端也可能不同，A错误；

B．用相同的限制性内切酶切割DNA留下的粘性末端是一定相同的，用不同的限制性内切酶切割DNA留下的粘性末端也可能是相同的，B正确；

C．限制酶SalⅠ有三处切割位点，切割后产生4个DNA片段，泳道①中是用SalⅠ处理得到的酶切产物，C正确；

D．由题干信息：限制酶在对应切点一定能切开，可知用XhoⅠ和SalⅠ同时处理该DNA电泳后得到6种产物，6种产物中有可能有两两相同长度的DNA片段，因此其泳道可能只有5条，D正确。

故选A。

12．【答案】C

【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：

由分析可知，DNA聚合酶不属于基因工程的基本工具，而限制酶．DNA连接酶和运载体都属于基因工程的工具，即A符合题意。

故选A。

13．【答案】D

【解析】

试题分析：

本题主要考察了选择运载体的条件，识记基因工程的基本工具等基本知识是本题的解题关键。

解答：

质粒被选为基因运载体的理由包括：①能在宿主细胞中稳定存在并复制；②具有多个限制酶的切割位点；③具有标记基因；④安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来，故A．B．C正确；同时并未要求一定是环状的DNA，D错误；
故选D。

14．【答案】C

【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：

①基因工程中，获取目的基因和构建基因表达载体都离不开限制酶，①正确；

②基因工程不需要还原酶，②错误；

③DNA复制过程中需要解旋酶，但基因工程不需要解旋酶，③错误；

④基因工程中，构建基因表达载体时需要DNA连接酶，④正确。

故选C。

15．【答案】D

【解析】

试题分析：

16．【答案】C

【解析】

试题分析：

基因工程中的运载体常用的有：质粒（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）．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
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。
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．运载体要能在宿主细胞中复制并稳定保存，A正确；
B．作为基因工程的运载体，必须具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接，B正确；
C．在进行基因工程操作中，被用作运载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；
D．对受体细胞无害是作用运载体最基本的特征，若有害则没必有转运，因为转运无结果，D正确。
故选C。

17．【答案】C

【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．构建基因表达载体时，常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端，A正确；

B．在三种工具中最常用载体--质粒的化学本质是DNA，其基本单位是脱氧核糖核苷酸；两种酶的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，B正确；

C．DNA连接酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”，C错误；

D．限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离获得，具有识别特定核苷酸序列的能力，即具有专一性，D正确。

故选C。

18．【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。