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课后复习题

【优编】一、生物科学与技术的发展催生了基因工程-2作业练习

一．单项选择

1．下列四条DNA片段，可能是由同一种限制酶切割而成的是 (　　)

A．①② B．②③ C．③④ D．②④

2．下列不属于基因工程工具的是（    ）

A．限制性核酸内切酶 B．运载体

C．DNA连接酶 D．RNA聚合酶

3．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”目前，人类可利用工程菌大量生产番茄红素（C40H56）。下列相关叙述错误的是（    ）

A．该工程菌细胞内含3种嘧啶碱基．8种核苷酸

B．番茄红素在核糖体上合成，经加工分泌到细胞外

C．培育工程菌的原理与杂交育种的原理是相同的

D．培育工程菌用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶

4．限制酶BamHⅠ和BglⅡ是两种常见的工具酶，它们的识别序列及切割位点依次为G↓GATCC和A↓GATCT。研究中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并连接得到重组质粒。相关叙述正确的是（    ）

A．限制酶都是从原核生物中分离纯化出来的

B．质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是-CTAGA

C．分别用这两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别

5．下图为某 DNA 分子片段，有关说法正确的是（    ）

A．③处代表碱基胸腺嘧啶

B．限制性核酸内切酶可作用于部位②，DNA 聚合酶可作用于部位①

C．DNA 中任意两互补碱基之和占碱基总数比例为 50%

D．把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制三代，子三代中只含 15N 的DNA 占 7/8

6．由我国科学家陈薇主导的科硏团队研究开发了腺病毒重组疫苗，初步证明对预防新冠病毒有一定的作用，下列有关叙述正确的是（    ）

A．注射该疫苗属于被动免疫

B．该腺病毒是基因工程的载体

C．该重组疫苗属于减毒微生物

D．新冠病毒感染后刺激人体产生某一种特定抗体

7．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是（    ）

A．切割目的基因和质粒都要使用限制酶

B．RNA聚合酶是基因工程中必需的工具酶

C．质粒是能够自主复制的很小的环状DNA分子

D．核糖体参与人和大肠杆菌相关蛋白质的合成

8．我国科学家成功地将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草的DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力，这项技术所依据的遗传学原理是（    ）

A．基因重组 B．基因的分离 C．基因突变 D．中心法则

9．下列关于基因工程中操作工具的叙述，不正确的是（    ）

A．限制性内切酶识别并在特定位置断开磷酸二酯键

B．处理载体和处理目的基因的限制酶通常是相同的

C．载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因

D．HIV病毒可以直接作为基因工程的载体

10．除下列哪一项外，其余均是转基因工程的运载体必须具备的条件。（  ）

A．能在宿主细胞中复制并保存

B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

C．具有标记基因，便于进行筛选

D．是环状形态的DNA分子

11．下列有关生命物质的叙述正确的是（    ）

A．质粒．叶绿体．线粒体．ATP和RNA中都含有核糖

B．一种限制酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列

C．淀粉．糖原．纤维素和蔗糖彻底水解后的产物相同

D．DNA连接酶的作用原理是降低化学反应所需活化能

12．下列哪组是基因工程技术中常用的运载体（    ）

A．大肠杆菌．噬菌体 B．蓝藻．质粒

C．质粒．噬菌体 D．线粒体．质粒

13．基因工程中有关工具酶功能的叙述中，不正确的是（    ）

A．切断a处的酶是限制性核酸内切酶

B．切断b处的酶是解旋酶

C．连接b处的酶为DNA连接酶

D．限制性核酸内切酶和DNA连接酶均作用于a处

14．下列关于酶的叙述，正确的是（　　）

A．所有的限制酶只能识别同一种核苷酸序列

B．DNA酶通过催化氢键断裂使DNA水解为脱氧核苷酸

C．基因工程常用的工具酶是限制酶和DNA聚合酶

D．RNA聚合酶能与DNA结合并催化RNA合成

15．下列关于限制酶和DNA连接酶的叙述，不正确的是（    ）

A．限制酶是一类酶，主要从原核生物中分离纯化出来

B．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶

C．大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数识别序列由4．5．8个核苷酸

D．DNA连接酶据来源的不同可分为E．coliDNA连接酶和T4DNA连接酶

16．下列不是基因工程理论依据的是（    ）

A．细胞结构相同 B．DNA双螺旋结构相同

C．遵循中心法则 D．共用一套密码子

17．．质粒是基因工程中常用的载体。下列关于Ti质粒的叙述，错误的是（    ）

A．Ti质粒和入噬菌体的遗传物质的基本组成单位相同

B．Ti质粒中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连接

C．可以用植物的体细胞作为重组Ti质粒的受体细胞

D．Ti质粒上的基因可全部整合到受体细胞的染色体上

18．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如下图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a．b．c．d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是                                                    （  ）

A．3 B．4 C．9 D．12

参考答案与试题解析

1．【答案】D

【解析】

试题分析：

本题考查基因工程的限制酶切割出黏性末端的特点，意在考查考生对限制酶所切割的黏性末端的特点的理解和认识。

解答：

因限制酶具有特异性，所以同一种限制酶切割而形成的黏性末端相同或互补，图中①和③．②和④的末端碱基可以互补配对，故D正确。

2．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的工具：

（1）限制性核酸内切酶：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．动植物病毒。

解答：

A．限制性核酸内切酶是基因工程的工具之一，A正确；

B．运载体是基因工程的工具之一，B正确；

C．DNA连接酶是基因工程的工具之一，C正确；

D．RNA聚合酶能催化转录过程，不是基因工程的工具，D错误。

故选D。

3．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程又称基因拼接技术和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。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

解答：

A．工程菌细胞内含有DNA和RNA，DNA中含有A．C．G．T四种碱基，RNA中含有A．C．G．U四种碱基，因此该大肠杆菌细胞内含3种嘧啶碱基（C．T．U）．8种核苷酸（4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸），A正确；

B．核糖体是蛋白质合成的场所，从番茄红素的分子式可知，番茄红素不属于蛋白质，B错误；

C．培育工程菌的原理是基因重组，而杂交育种的原理也是基因重组，C正确；

D．基因工程常用的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶，D正确。

故选B。

4．【答案】D

【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：

A．限制酶都是从微生物中分离纯化出来的，主要来自原核生物，A错误；
B．质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是-CTAGA或者-GATCT，B错误；
C．由于这两种酶切割形成的黏性末端相同，因此分别用这两种限制酶切割，不能保证目的基因定向插入质粒，C错误；
D．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别，D正确。
故选D。

5．【答案】D

【解析】

试题分析：

题图表示DNA 分子片段，其中①表示氢键；②表示磷酸二酯键；③表示胸腺嘧啶脱氧核苷酸。

解答：

A．③处代表胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A错误；

B．限制性核酸内切酶和DNA 聚合酶的作用于部位都是②磷酸二酯键，B错误；

C．双链DNA 中，任意两互补碱基之和占碱基总数比例为 50%，C错误；

D．把该 DNA 放在含 15N 的培养液中复制三代，子三代中DNA共有8个，其中只含 15N 的DNA 有7个，故占 7/8，D正确。

故选D。

6．【答案】B

【解析】

试题分析：

特异性免疫包括体液免疫和细胞免疫，其具体过程如下：
 

解答：

A．该疫苗是基因重组疫苗，注射该疫苗属于主动免疫，A错误；
B．该疫苗是一种腺病毒载体重组新冠病毒疫苗，B正确；
C．该疫苗是重组DNA，不是微生物，C错误；
D．新冠病毒可能有多种变异类型，人感染后可刺激人体产生多种不同抗体，D错误。
故选B。

7．【答案】B

【解析】

试题分析：

基因工程的工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．需要用限制酶对目的基因和质粒进行切割，再用DNA连接酶进行连接，A正确；

B．基因工程不需要用RNA聚合酶，B错误；

C．质粒是小型环状DNA分子，能够自主复制，C正确；

D．人和大肠杆菌均含有核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，D正确。

故选B。

8．【答案】A

【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。

解答：

将人的抗病毒干扰素基因转移到烟草DNA分子上，从而使烟草获得了抗病毒的能力，这需要采用基因工程技术，而基因工程的原理是基因重组。即A正确。

故选A。

9．【答案】D

【解析】

试题分析：

基因工程的操作工具有限制酶．DNA连接酶和运载体。

解答：

A．一种限制酶只能识别特定的DNA序列，且在特定的位点打开磷酸二酯键，A正确；

B．常用同种限制酶处理载体和目的基因，以产生相同的黏性末端，B正确；

C．载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因，在培养基中添加相应的抗生素以筛选含目的基因的细胞，C正确；

D．HIV病毒需要经过改造才能作为基因工程的载体，D错误。

故选D。

10．【答案】D

【解析】

试题分析：转基因工程的运载体必须具备的条件是：能在宿主细胞中复制并保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。所以A．B．C都是运载体必须具备的条件，不符合题意；运载体不一定是环状形态的DNA，D项符合题意。

11．【答案】D

【解析】

试题分析：

叶绿体和线粒体中含有DNA和RNA；限制酶只能识别脱氧核苷酸序列；蔗糖彻底水解后的产物是果糖和葡萄糖；酶的作用原理为降低化学反应所需的活化能。

解答：

A．质粒的化学本质是DNA，含有的糖是脱氧核糖，不含核糖，A错误；

B．限制酶具有特异性，一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列而不是核糖核苷酸序列，B错误；

C．淀粉．糖原．纤维素彻底水解后的产物都是葡萄糖，蔗糖彻底水解后的产物是葡萄糖和果糖，C错误；

D．酶通过降低化学反应的活化能而提高化学反应的速率，D正确。

故选D。

12．【答案】C

【解析】

试题分析：

外源基因不能直接导入受体细胞，否则无法在受体细胞中进行正常的表达。因此为了保证目的基因的正常表达，通常需要构建目的基因表达载体。

解答：

将外源基因导入受体细胞，还需要有专门的运输工具，这就是运载体，目前常用的运载体有质粒．噬菌体和动．植物病毒等，C正确，ABD错误，

故选C。

13．【答案】C

【解析】

试题分析：

分析题图可知：a是磷酸二酯键，b是氢键。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；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。

解答：

A．a是磷酸二酯键，切断此处是限制性内切酶，A正确；

B．b是氢键，切断此处的酶是解旋酶，B正确；

C．DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该连接a处，C错误；

D．限制性内切酶和DNA连接酶作用对象是磷酸二酯键，应该是a处，D正确。

故选C。

14．【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。

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。

DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，作用的部位是是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

解答：

A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，A错误；

B．DNA酶是催化DNA水解，形成脱氧核苷酸，作用的部位是磷酸二酯键，B错误；

C．基因工程的常用工具酶有限制酶和DNA连接酶，C错误；

D．RNA聚合酶能与DNA结合并催化RNA合成，D正确。

故选D。

15．【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．限制酶的化学本质是蛋白质，是一类酶，主要从原核生物中分离纯化出来，A正确；

B．DNA聚合酶用于连接单个脱氧核苷酸，而DNA连接酶连接DNA片段，因此在基因工程操作中不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶，B错误；

C．多数限制酶识别的核苷酸序列是由6个核苷酸组成，但不是所有限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的，也可能识别4．5．8个核苷酸序列，C正确；

D．DNA连接酶据来源的不同可分为E？coliDNA连接酶和T4DNA连接酶，D正确。

故选B。

16．【答案】A

【解析】

试题分析：

17．【答案】D

【解析】

试题分析：

将基因表达载体导入受体细胞最常用的载体是质粒，它是一种裸露的．结构简单的．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：

A．Ti质粒和噬菌体的遗传物质的化学本质都是DNA，基本组成单位都是脱氧核苷酸，A正确；

B．Ti质粒是环状双链DNA分子，DNA中每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连接，B正确；

C．植物细胞具有全能性，可以将目的基因直接导入植物体细胞中，C正确；

D．Ti质粒上有一段转移DNA（T-DNA），农杆菌侵染植物后，Ti质粒中的T-DNA区段脱离质粒而整合到受体植物的染色体上，D错误。

故选D。

18．【答案】C

【解析】

试题分析：

本题分为3种情况，即只有一个酶切位点被切开．有两个酶切位点被切开．三个酶切位点均被切开，再根据提示判断出每一种情况产生的DNA片段的种类，最后排除相同的即可。

解答：

切点有以下多种情况：
（1）只切开一个位点，则有三种情况，即切在a．bcd间，则片段为a．bcd两种；切点在ab．cd间，则片段为ab．cd两种。切点在abc．d间，则片段为abc．d两种。
（2）切开两个位点，则有三种情况，即切在a．b．cd间，则片段为a．b．cd三种；切点在a．bc．d间，则片段为a．bc．d三种。切点在ab．c．d间，则片段为ab．c．d三种。
（3）切开三个位点，即切点在a．b．c．d间，则片段为a．b．c．d四种。
综合以上，不重复的片段共有9种。
故选C。