高中生物第二节 基因工程的基本工具综合训练题

【优选】第二节基因工程的基本工具同步练习

一．单项选择

1．
关于基因工程的操作工具的说法,正确的是(  ）。

A． 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

B． 质粒具有标记基因,以便为目的基因的表达提供条件

C． 载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接

D． DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键

2．下列关于生物体内的载体的叙述，正确的是

A．细跑内遗传信息的载体都具有双链结构

B．细胞内运输氨基酸的载体是在核糖体上合成的

C．基因的运载体可来自真核细胞可以是能自主复制的DNA分子

D．生物体内运输物质的载体都能与双缩脲试剂产生紫色反应

3．
下图表示构建重组DNA分子的过程，其中a．b．c．d 代表不同的结构或物质。下列有关说法错误的是（    ）。

A． a的本质是双链环状DNA

B． b能够识别和切割特定的核苷酸序列

C． c是具有缝合DNA片段作用的DNA聚合酶

D． 可用聚合酶链式反应(PCR)扩增d

4．质粒是基因工程最常用的运载体，下列有关质粒的说法错误的是

A．质粒作为运载体时，应具有标记基因和一个或多个限制酶切点

B．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核（区）外的细胞质中

D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制

5．限制性内切酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割 DNA 分子上特定的核苷酸碱基序列。下图依次为四种限制酶，，以及的辨识序列，箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合(    )

A．BamHI和EcoRI    B．BamHI和HindⅢ    C．EcoRI和HindⅢ    D．BamHI和BglII

6．
下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（      ）。

A． DNA连接酶．限制性内切酶．解旋酶

B． 限制性内切酶．解旋酶．DNA连接酶

C． 解旋酶．限制性内切酶．DNA连接酶

D． 限制性内切酶．DNA连接酶．解旋酶

7．作为基因工程的运输工具——运载体，必须具备的条件及理由是

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．具有多个限制酶切位点，以便于目的基因的表达

C．具有某些标记基因，以使目的基因能够准确定位与其结合

D．宿主细胞对其无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存

8．
基因工程技术也称为DNA重组技术，下列有关基因工程的说法错误的是(　　）。

A． 基因工程的基本原理是基因重组    B． 基因工程常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶和运载体

C． 基因工程可以定向改造生物的性状    D． 基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒

9．下列关于载体的叙述中，错误的是

A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子

B．在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的

C．目前常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒

D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割

10．下图1列举了几种限制酶识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。下图 2是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是

A．BamHⅠ切割的是磷酸二酯键， AluⅠ切割的是氢键

B．能被Sau3AⅠ识别的序列，一定也能被BamHⅠ识别

C．DNA连接酶能连接②．⑤，也能连接②．④

D．E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶都能连接①．③

11．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．限制酶切开的是磷酸二酯键，DNA连接酶催化氢键的形成

B．目的基因经BamHⅠ切割后形成的黏性末端是﹣CTAGG

C．分别用BamHⅠ．BglⅡ两种酶切割，保证了目的基因定向插入质粒

D．经两种限制酶处理并连接得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别

12．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是

A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性

B．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

C．运载体的化学本质与载体蛋白相同

D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链

13．如图1表示DNA的平面结构示意图，图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是

A．图I中a所示部位即图2中箭头所示部位

B．图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端相同

C．E.co1iDNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段

D．基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列

14．在基因工程技术中，限制性核酸内切酶主要用于

A．目的基因的提取和导入    B．目的基因的提取和检测

C．目的基因与运载体的结合和导入    D．目的基因的提取和与运载体结合

15．基因工程需要专门的工具，其中基因的“剪刀”是

A．DNA连接酶    B．蛋白酶

C．解旋酶    D．限制酶

16．
下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是()。

A． A    B． B    C． C    D． D

17．
工具酶在基因工程技术中占有重要地位，下列有关各种工具酶的特性或应用的说法中错误的是（    ）。

A． cDNA文库的构建需要使用逆转录酶

B． Taq酶的最适温度通常处于70—75℃的范围内

C． DNA连接酶可催化单个脱氧核苷酸与DNA片段相连

D． 限制酶能特异性识别和切割双链DNA中的核苷酸序列

18．下列关于基因工程的叙述，错误的是

A．目的基因和受体细胞均可来自动．植物或微生物

B．限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶

C．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达

D．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

考点是基因工程常用的工具，包括限制酶．DNA链接酶和运载体，考查对它们特点和作用的理解能力。

一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同酶识别序列不同，A错误.

质粒具有标记基因,以便检测和筛选获得目的基因的受体细胞，B错误.

载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接，C正确.

DNA连接酶使黏性末端之间形成磷酸二酯键，D错误.

2．【答案】C

【解析】

【分析】

基因工程中的运载体有质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。质粒是一种常用的运载体，是拟核或细胞核外能自主复制的环状DNA分子。细胞膜上运输物质的结构一般为载体蛋白，细胞内运输氨基酸的结构为tRNA。

【详解】

DNA和RNA都能储存遗传信息，DNA一般为双链结构，RNA一般单链结构，A错误；细胞内运输氨基酸的载体是tRNA，是在细胞核内转录形成的，B错误；最常用的基因的运载体是质粒，质粒是存在许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核之外能够自主复制的很小的环状DNA分子，C正确；生物体内运输物质的载体不都是蛋白质，如tRNA，故生物体内运输物质的载体不都能与双缩脲试剂产生紫色反应，D错误。

故选C。

3．【答案】C

【解析】

据题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力，以及识图分析能力。

分析图示可知，a为质粒，其本质是双链环状DNA，A正确；b为限制酶，能够识别和切割特定的核苷酸序列，B正确；c为DNA连接酶，连接缝合目的基因和载体质粒之间的缝隙，使两者之间形成磷酸二酯键，C错误；d为目的基因，可用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因，D正确。

4．【答案】B

【解析】

【分析】

考点是基因工程的工具，主要是质粒的特点，属于识记水平的考查。

【详解】

质粒作为运载体应具有标记基因以便于目的基因的检测，有一个或多个限制酶切点以便于和目的基因拼接，A正确.

质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子，病毒中没有，B错误.

质粒为小型环状DNA分子，主要存在于细菌拟核外的细胞质中，C正确.

质粒能够避免宿主细胞的酶切，从而稳定保存，并能够在宿主细胞内自主复制，D正确.

5．【答案】D

【解析】

【分析】

本题考查基因工程中限制酶的相关知识，意在考查考生能理解所学内容，并具有一定的图文信息转换能力。

【详解】

限制酶识别的是特定的核苷酸序列，并在特定部位进行切割，不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点，但不同的限制酶切割形成的黏性末端有时是可以进行拼接的，只要切下的游离碱基互补即可互补黏合，由图示可知BamHI和BglII都可切下序列-GATC-，所以它们所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合，D正确。

6．【答案】C

【解析】

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：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。解旋酶：能使DNA分子两条链之间的氢键断裂，使DNA双链打开。

由以上分析可知，①处为氢键，是解旋酶的作用部位；②处为磷酸二酯键，是限制酶的作用部位；③处为两个DNA片段的缺口，是DNA连接酶的作用部位。故选：C。

7．【答案】A

【解析】

【分析】

8．【答案】B

【解析】

据题文和选项的描述可知：该题考查学生对基因工程的相关知识的识记和理解能力。

基因工程的基本原理是人为的基因重组，A正确；基因工程常用的工具酶有限制酶．DNA连接酶，运载体不属于工具酶，B错误；通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的性状，C正确；基因工程常用的运载体有质粒．噬菌体和动植物病毒，D正确。

9．【答案】D

【解析】

【分析】

载体的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点；具有标记基因。

【详解】

用DNA连接酶将目的基因和载体DNA连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子，A正确；常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物．动植物病毒等，其中在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行人工改造的，B．C正确；标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，D错误。故选D。

10．【答案】C

【解析】

【分析】

本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作工具及具体的操作步骤，掌握各步骤中的相关细节，能结合题干信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．

【详解】

BamHⅠ与AluⅠ切割的均是磷酸二酯键，A错误；BamHⅠ切割，Sau3AⅠ切割，故BamHⅠ能切割的碱基序列，Sau3AⅠ一定能切割，但是Sau3AⅠ能切割的序列，BamHⅠ不一定能切割，B错误；②．⑤的粘性末端相同，②．④的黏性末端也相同，因此DNA连接酶能连接②．⑤，也能连接②．④，C正确；E·coliDNA连接酶是从大肠杆菌中获得的DNA连接酶，只能连接粘性末端，T4DNA连接酶既可以连接粘性末端也可以连接平末端，而图中①．③属于平末端，只能用T4DNA连接酶连接，D错误。

11．【答案】D

【解析】

【来源】天津市七校（静海一中，杨村中学，宝坻一中，大港一中等）2019届高三上学期期中联考生物试题

【分析】

限制酶和连接酶都是作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

【详解】

A．限制酶作用DNA过程中将DNA双链上特定的磷酸二酯键断开，DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，错误；

B．目的基因经BamHⅠ切割后形成的黏性末端是GATC，错误；

C．用两种限制酶切割由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，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，因为重组后的核苷酸序列都和它们所识别的序列不同，正确。

故选D。

12．【答案】B

【解析】

【分析】

限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，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连接酶是在两个具有相同末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键；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。

【详解】

A. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子，既可以切割目的基因又可以切割质粒，体现酶的专一性，A错误；

B. 限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故不能切割烟草花叶病毒的核酸，B正确；

C. 运载体的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，C错误；

D. DNA连接酶可催化DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。

13．【答案】A

【解析】

【分析】

DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。E·coliDNA连接酶只能缝合黏性末端；T4DNA连接酶黏性末端与平末端都可以缝合，但连接平末端时的效率比较低。图1片段为平末端，图2被限制酶切割后形成的是黏性末端。

【详解】

图2中箭头所示部位为脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，图1中a所示部位也是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，A正确；图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端为黏性末端，图1下端为平末端，故图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端不同，B错误；T4DNA连接酶可以连接平末端，因此T4DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段，而E·coliDNA连接酶是从大肠杆菌中获得的DNA 连接酶，只能连接黏性末端，C错误；基因工程的载体必须具有限制酶的切割位点，但不一定具有图2所示的碱基序列，D错误。
故选A。

14．【答案】D

【解析】

【分析】

考查基因工程技术中所用的工具-限制酶的作用，属于基本知识识记水平的考查，基础题。

【详解】

目的基因的导入用基因枪法．显微注射法等，没有用到限制酶，A错误.    

目的基因的检测用分子杂交技术或病原体接种实验等，没有用到限制酶，B错误.

目的基因与运载体的结合用的是DNA连接酶，导入没有用到限制酶，C错误.  

目的基因的提取用限制酶切割供体DNA，用同种限制酶切割运载体，以便于结合，D正确.

15．【答案】D

【解析】

【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． 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．

【详解】

DNA连接酶是基因工程的“针线”，A错误；蛋白酶是水解蛋白质的酶，基因工程中不需要蛋白酶，B错误；解旋酶在DNA复制时解开双螺旋，不是基因工程的工具，C错误；限制性核酸内切酶是基因工程的“剪刀”，D正确．

16．【答案】C

【解析】

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；②DNA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。

供体是指提供目的基因的生物；限制酶能切割DNA分子，是基因的剪刀；DNA连接酶能将DNA片段连接起来，是基因的针线；运载体包括质粒．噬菌体或动植物病毒等，故选C。

17．【答案】C

【解析】

DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较：

DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：

cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，A正确；Taq酶能耐高温，最适温度通常处于70—75℃的范围内，B正确；DNA连接酶可催化DNA片段与DNA片段相连，C错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并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，D正确。

18．【答案】C

【解析】

【分析】

考点是基因工程，涉及目的基因的获取．工具．原核细胞和真核细胞的差异等，属于基本知识的考查。

【详解】

目的基因可以来自于任何含DNA的生物，受体细胞可以来自于任何细胞生物，A正确.

限制酶是基因工程的剪刀，DNA连接酶是基因工程的针线，是常用的工具酶，B正确.

载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，没有促进目的基因的表达的作用，C错误.

胰岛素在内质网．高尔基体等细胞器中加工后才有生物活性，大肠杆菌没有这些细胞器，D正确.