高中生物 62《基因工程及其应用》习题 新人教版必修2文档格式.docx

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【答案】　B

3.

一种限制性内切酶能识别DNA分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（　　）

A．高效性

B．专一性

C．多样性

D．催化活性受外界条件影响

【解析】　酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，所以一种限制性内切酶能识别DNA分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的专一性，B项正确，A、C、D三项均错误。

4.

如图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是（　　）

A．CTTAAG，切点在C和T之间

B．CTTAAG，切点在T和A之间

C．GAATTC，切点在G和A之间

D．GAATTC，切点在C和T之间

【解析】　据图分析，该限制酶能识别的碱基序列为GAATTC，其切点是在G和A之间，所以C正确。

【答案】　C

5．下列关于基因工程中载体的叙述，不正确的是（　　）

A．目的基因与载体结合的过程发生在细胞外

B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变

C．载体对宿主细胞的生理代谢不起决定作用

D．常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等

【解析】　目的基因与载体结合的过程发生在细胞外，是人为控制操作的，A正确；

目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因重组，B错误；

载体对宿主细胞的生理代谢不起决定作用，能在受体细胞内稳定存在，C正确；

常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，D正确。

6．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．运载体的化学本质与载体蛋白相同

C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

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

【解析】　同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，具备专一性，A错误；

运载体的化学本质是DNA，与载体蛋白不同，B错误；

限制酶能切割DNA，不能切割烟草花叶病毒的核酸RNA，C正确；

DNA连接酶可催化不同的DNA片段连接，游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链是DNA聚合酶的功能，D错误。

7.

下列对基因工程的叙述，正确的是（　　）

A．基因工程必须使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶

B．基因工程的核心步骤是将目的基因导入受体细胞

C．运载体上的标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞

D．目的基因是否表达可通过DNA分子杂交技术来检测

【解析】　基因工程必须使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，故A错误；

基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，故B错误；

运载体上的标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞，故C正确；

目的基因是否表达可通过抗原－抗体杂交技术来检测，故D错误。

8．据图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是（　　）

A．限制性内切酶可以切断a处

B．DNA聚合酶可以连接a处

C．解旋酶可以使b处解开

D．DNA连接酶可以连接c处

【解析】　限制性内切酶和DNA连接酶都作用于磷酸二酯键（a处），其中限制性内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处，故A正确；

DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上，形成磷酸二酯键（a处），故B正确；

解旋酶作用于氢键（b处），故C正确；

DNA连接酶作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键（a处），c处不是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，故D错误。

9．下图为DNA分子的某一片段，其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（　　）

A.解旋酶、限制酶、DNA聚合酶

B.DNA酶、解旋酶、DNA连接酶

C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶

D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶

【解析】　①部位表示氢键，破坏①的酶是解旋酶；

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，所以②处是限制酶作用部位；

DNA连接酶是同时连接DNA双链的切口，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，所以连接③的酶是DNA连接酶。

故C项正确，A、B、D项错误。

10.

质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是（　　）

A．质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上

B．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器

C．基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的

D．质粒上碱基之间数量存在A＋G＝U＋C

【解析】　若宿主细胞是真核细胞，则质粒可整合到染色体DNA上，若宿主细胞是原核细胞，因其没有染色体而只能整合到DNA上，所以A错误；

质粒是独立于细菌拟核之外的小型环状DNA，不是细胞器，所以B错误；

基因工程中使用的质粒已不是原来细菌或细胞中天然存在的质粒，而是经过人工改造的，所以C正确；

质粒是双链环状DNA，其遵循碱基互补配对则A＋G＝T＋C，所以D错误。

11．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。

已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。

根据图示判断下列操作正确的是（　　）

A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割

B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割

C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割

D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割

【解析】　一般情况下，要把目的基因与质粒相连接，需要用同一种或同两种限制性内切酶酶切质粒和目的基因。

本题中酶Ⅱ的识别序列是酶Ⅰ识别序列的一部分，如果质粒用酶Ⅱ处理，那么在GeneⅠ和Ⅱ区都会被切断，则质粒上的标记基因均被破坏，所以质粒只能由酶Ⅰ酶切。

如果目的基因用酶Ⅰ处理，那么目的基因与质粒只有一段能够相连（目的基因的左边被酶Ⅰ切割形成粘性末端，质粒GeneⅠ区被酶Ⅰ切割成粘性末端。

但是目的基因的右端不能被酶切，所以不能与质粒相连）。

用酶I切割质粒后，GeneⅡ区形成两个粘性末端（GATC）；

用酶Ⅱ切割目的基因后，两段形成的粘性末端均为GATC，两者可以连接，形成闭合环状。

所以D正确，A、B、C错误。

12．下图中a、b、c、d所代表的结构正确的是（　　）

A．a—质粒RNA

B．b—限制性核酸外切酶

C．c—RNA聚合酶

D．d—目的基因

【解析】　a是质粒DNA，b是限制性核酸内切酶，c是DNA连接酶，d是目的基因或外源基因。

【答案】　D

二、非选择题

13.

（12分）苏云金杆菌（Bt）能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。

图1是转Bt毒素蛋白基因植物的重组DNA形成过程示意图；

图2是毒素蛋白基因进入植物细胞后发生的两种生物大分子合成的过程，据图回答下列问题。

（1）将图1①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有______________________种DNA片段。

过程②需要用到____________________酶。

（2）假设图1中质粒原BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ的碱基序列，现用BclⅠ和HindⅢ切割质粒，则该图1中①的DNA右侧还能选择BamHⅠ进行切割，并能获得所需重组质粒吗？

并请说明理由____________________________________________。

（3）若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒（　　）

A．既能被BamHⅠ也能被HindⅢ切开

B．能被BamHⅠ但不能被HindⅢ切开

C．既不能被BamHⅠ也不能被HindⅢ切开

D．能被HindⅢ但不能被BamHⅠ切开

（4）图2中α链是______________。

不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点______________（在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择），其原因是________________________________。

（5）要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达成功，在个体水平上如何检测。

____________________________

【解析】　

（1）根据限制酶切位点可知，HindⅢ、BamHⅠ两种酶形成的黏性末端不同，所以被两种限制酶切割后形成的片段有HH、HB、BH、BB四种片段（其中H表示HindⅢ，B表示BamHⅠ）。

过程②表示经酶切后形成的DNA片段形成重组DNA的过程，该过程需用到DNA连接酶。

（2）BclⅠ和HindⅢ限制酶切割后形成的黏性末端一样，故该图1中①的DNA右侧还能选择BamHⅠ进行切割，并能获得所需重组质粒。

（3）假如上述假设成立，根据图解，目的基因和质粒均被限制酶HindⅢ切割，故二者重组后仍能被HindⅢ切割；

但目的基因的①端被限制酶BamHⅠ切割，而质粒被限制酶BclⅠ切割，虽说两者切割后仍能重组，但重组后形成的序列既不能被BamHⅠ识别，也不能被限制酶BclⅠ识别。

（4）图2表示基因的转录和翻译过程，其中α链是以DNA的一条链为模板经转录形成的mRNA，由于基因的选择性表达，由相同DNA进行过程③时启用的起始点不完全相同。

（5）要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达成功，可在不同的层次上进行检测，其中在个体水平上应用转基因植物的叶片去饲喂害虫，观察害虫的的生长发育情况。

【答案】　

（1）4　DNA连接酶　

（2）能，切割后露出的粘性末端相同　（3）D　（4）mRNA　不完全相同　不同组织细胞中基因会进行选择性表达　（5）用转基因植物的叶片去饲喂害虫，观察害虫的的生长发育情况（合理皆可）

14.

（12分）下图为三种质粒和一个含目的基因的片段的示意图。

图中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，EcoRⅠ（0.7Kb）、PvuⅠ（0.8Kb）等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离，1Kb＝1000个碱基对长度。

请据图回答：

（1）质粒A、C不能作为目的基因运载体的理由分别是______________、______________。

（2）将图中的目的基因与质粒B进行重组，需要用到______________酶。

如果是两两重组，可能有______________种长度的重组结果。

（3）基因工程中检测筛选含有目的基因的重组质粒是一个重要的步骤。

现运用______________酶切质粒，完全酶切后进行电泳观察，若出现长度为1.1kb和______________kb，或者______________kb和______________kb的片段，则可以判断该质粒已与目的基因重组成功（重组质粒上目的基因的插入位点与EcoRⅠ的识别位点之间的碱基对忽略不计）。

【解析】　

（1）分析题图可以发现，要想构建基因表达载体，必须使用限制酶PvuⅠ对目的基因进行切割，质粒A中没有标记基因，质粒C中限制酶PvuⅠ的切割部位在复制原点内部，会破坏质粒的功能。

（2）分析题图可以推知，构建基因表达载体时，需要的酶有限制酶（PvuⅠ）和DNA连接酶；

若只考虑两两重组，可能有三种结果，即目的基因自身重组、载体的两端重新组合、目的基因与载体结合。

（3）根据题意，目的基因中除了有限制酶（PvuⅠ）的切点外，还存在一种限制酶EcoRⅠ的切割位点，由于目的基因长度为4.0，故若用限制酶PvuⅠ切割后得不到1.1kb的片段，故应用限制酶EcoRⅠ进行切割，一种情况是可以得到1.1kb的一段和5.6kb的一段，另一种情况是目的基因反过来插入，观察质粒B可知EcoRⅠ与PvuⅠ之间的长度为0.1kB，或观察目的基因上EcoRⅠ位于1.0kB处。

则可以得到3.1kb的一段和3.6kb的一段。

【答案】　

（1）缺少标记基因　复制原点被限制酶切割　

（2）限制酶（PvuⅠ）和DNA连接酶　3

（3）EcoRⅠ　5.6　3.1　3.6

15.

（16分）下列是基因工程的有关问题，请回答：

（1）限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的________（填化学键名称）断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是________。

（2）目的基因和运载体重组时需要的工具酶是________，和限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列________（有或无）专一性要求。

（3）图1表示构建表达载体时的某种质粒与目的基因。

已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓CATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC－。

分析可知，最好选择限制酶________切割质粒，限制酶________切割目的基因所在的DNA，这样做的好处分别是________、________。

【解析】　

（1）限制性核酸内切酶可以将特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成的末端有粘性末端和平末端两种类型。

（2）目的基因和运载体重组时需要的工具酶是DNA连接酶，和限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列无专一性要求。

（3）基因工程中重组质粒中至少要保留1个完整的标记基因，用于鉴定与检测。

最好选择限制酶Ⅰ切割质粒，因为酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏；

用限制酶Ⅱ切割目的基因所在的DNA，因为目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列这样可把目的基因彻底切下来。

【答案】　

（1）磷酸二酯键　粘性末端和平末端　

（2）DNA连接酶　无　（3）酶Ⅰ　酶Ⅱ　酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏；

目的基因两端均有酶Ⅱ的识别序列