学年新课标版生物必修2 双基限时练17 第六章现代生物进化理论.docx

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学年新课标版生物必修2双基限时练17第六章现代生物进化理论

双基限时练（十七）　基因工程及其应用

一、选择题（每题4分，共56分）

1．下列有关基因工程中限制性内切酶的描述，错误的是（　　）

A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列

B．限制性内切酶的活性受温度的影响

C．限制性内切酶能识别和切割RNA

D．限制性内切酶可从原核生物中提取

解析　限制性内切酶是一种酶，符合酶的特点，具有高效性、专一性和活性受温度、酸碱度影响等特点。

限制性内切酶能识别和切割DNA而不是RNA。

答案　C

2．在基因工程中，切割载体和含有目的基因的DNA片段中，需要使用（　　）

A．同种限制酶

B．两种不同的限制酶

C．同种DNA连接酶

D．两种不同的DNA连接酶

解析　在基因工程中，某种限制酶只在DNA分子的特定位点将其切开，而载体和含有目的基因的DNA片段必须有相同的黏性末端才能在DNA连接酶的作用下形成重组DNA，这必然要求使用同一种限制酶来“切割”。

答案　A

3．如图中表示新基因要接入的质粒的示意图，若要将新基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的限制酶是（　　）

A．HindⅢB．EcoRⅠ

C．EcoBD．PstⅠ

解析　A处有BamHⅠ、EcoB、ClaⅠ限制酶的切点。

答案　C

4．下图是限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列是（　　）

A．CTTAAGB．CUUAAG

C．GAATTCD．GAAUUC

解析　每种限制酶只能识别某种特定的核苷酸序列，并只能在特定的位点切割DNA分子，从图中可知，该酶识别的核苷酸序列为GAATTC，并在G与A之间将这段序列切开。

答案　C

5．在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（　　）

A．人工合成目的基因

B．目的基因与运载体结合

C．将目的基因导入受体细胞

D．目的基因的检测与表达

解析　人工合成目的基因要按碱基互补配对原则进行；目的基因与运载体结合时黏性末端之间碱基对形成时要进行碱基互补配对；目的基因表达要遵循碱基互补配对原则；只有目的基因导入受体细胞是借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径而并没有进行碱基互补配对。

答案　C

6．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（　　）

A．重组DNA技术所用的工具酶有限制酶、连接酶和运载体

B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达

解析　此题考查基因的操作工具、目的基因的表达等知识。

解答此类题目需明确以下五方面知识：

①基因操作的工具酶是限制酶、连接酶；②一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同；③运载体是基因的运输工具；④目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的状性，才能说明目的基因完成了表达过程；⑤导入受体细胞中的目的基因主要是为了表达，生产目的基因的产物，因此能够快速繁殖是选择受体细胞的重要条件之一。

据以上分析，A、B、D选项的说法均不正确。

答案　C

7．下列有关质粒的叙述，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．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子

C．质粒只有在侵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

解析　质粒是在某些细菌细胞中的小型环状DNA分子，并非所有细菌中都有，并且它也不是细胞器。

质粒可以用作运载体，把目的基因导入受体细胞中，但是并非所有质粒都是运载体。

作为运载体的质粒必须满足三个条件：

①能在宿主细胞中复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点；③具有一定的标记基因。

答案　B

8．以下有关基因工程的叙述，正确的是（　　）

A．基因工程是细胞水平上的生物工程

B．基因工程的产物对人类全部是有益的

C．基因工程产生的变异属于人工诱变

D．基因工程育种的优点之一是目的性强

解析　基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造（目的性强）和重新组合（基因重组），然后导入体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

但并不是所有的基因产物对人类都是有益的。

答案　D

9．在基因工程操作过程中，DNA连接酶的作用是（　　）

A．将任意两个DNA分子连接起来

B．将具有相同黏性末端的DNA分子连接，包括DNA分子的基本骨架和碱基对之间的氢键

C．只连接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯键

D．只连接具有相同黏性末端的DNA分子碱基对之间的氢键

解析　DNA连接酶的作用是只连接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯键。

相同黏性末端的碱基是通过氢键结合形成碱基对。

答案　C

10．结合下图判断，有关基因工程中工具酶功能的叙述，正确的是（　　）

A．切断a处的酶简称内切酶，被称为基因剪刀

B．连接a处的酶为DNA聚合酶，被称为基因针线

C．RNA聚合酶可通过识别基因中的特定碱基序列与DNA分子结合

D．DNA连接酶的作用点是b

解析　图中切断a处的是被称为“基因剪刀”的限制性核酸内切酶，应简称为限制酶而不是内切酶，A项错；连接a点的是“基因针线”DNA连接酶，不是DNA聚合酶，B项错；b点为碱基对内的氢键，切断b点的是解旋酶，但b点的连接是通过碱基互补配对实现的，DNA连接酶的作用是a点而非b点，D项错。

答案　C

11．为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高了20%。

这项技术的遗传学原理是（　　）

A．基因突变B．基因重组

C．基因复制D．基因分离

解析　应用重组DNA技术，人们可以把某个目的基因，通过运载体送入生物细胞中，并且使新的基因在细胞中正确表达，从而达到定向改变生物性状的目的。

这项技术的遗传学原理是基因重组。

除了转基因技术外，利用杂交育种和诱变育种的手段也能培育新品种。

答案　B

12．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备四个必要的条件是（　　）

A．目的基因、限制性内切酶、运载体、体细胞

B．重组DNA、RNA聚合酶、内切酶、连接酶

C．模板DNA、信使RNA、质粒、受体细胞

D．工具酶、目的基因、运载体、受体细胞

解析　根据基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤，实施基因工程必须有工具酶、目的基因、基因的运载体和受体细胞。

答案　D

13．某种转基因玉米能高效合成一种多肽类的蛋白酶抑制剂，积累于茎叶中，让取食它的害虫的消化酶受抑制，无法消化食物而死。

下列就该玉米对人类的安全性评论中，不符合生物学原理的是（　　）

A．安全，玉米的蛋白酶抑制剂对人体的消化酶很可能无影响，因为人体消化酶和害虫消化酶结构上存在差异

B．安全，人类通常食用煮熟的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂已被高温破坏，不抑制人体消化酶

C．不安全，玉米的食用部分也可能含有蛋白酶抑制剂，食用后使人无法消化食物而患病

D．不安全，玉米的蛋白酶抑制剂基因被食用后，可在人体细胞内表达，使人无法消化食物而患病

解析　蛋白酶抑制剂是在基因控制下合成的，该DNA分子被人摄取后被DNA酶水解成核苷酸，失去功能特性，从而不能在人体内表达蛋白酶抑制剂。

答案　D

14．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．常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒

B．DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶

C．可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒

D．导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达

解析　质粒是小型环状的DNA分子，它的重组不需要RNA聚合酶，而是需要限制酶和DNA连接酶。

答案　B

二、简答题（共44分）

15．（18分）瑞士科学家培育出一种富含β胡萝卜素的水稻新品种——“黄金水稻”，可望结束发展中国家人口维生素A摄入量不足的状况（注：

β胡萝卜素是形成维生素A的基础材料，维生素A缺乏症是导致发展中国家千百万儿童失明和罹患其他疾病的常见原因）。

如图表示这一技术的基本过程，请据图回答有关问题：

（1）“剪切”所使用的酶是________________________。

“剪切”结果使DNA分子片段产生了________。

“插入”过程中使用的酶有________________________________；“表达”的过程包括________和________。

（2）在“黄金水稻”培育过程中，能确定“β胡萝卜素合成基因”已成功导入水稻体内并表达的简便方法是__________。

（3）请再举出两例转基因植物：

___________________。

解析　该题主要考查了基因工程的过程及应用。

在基因工程的操作过程中，先用限制酶剪切，获得目的基因，再用同一种限制酶切割运载体，用DNA连接酶将目的基因和运载体结合起来。

目的基因导入受体细胞并不代表基因工程导入成功，必须在受体细胞中产生相应的蛋白质才说明基因工程成功。

基因工程主要应用于作物育种与药物研制方面。

答案　

（1）限制性核酸内切酶　黏性末端　限制性核酸内切酶和DNA连接酶　转录　翻译

（2）出现了“黄金水稻”

（3）抗虫棉、转基因大豆、抗除草剂大豆等（任举两例）

16．（12分）基因工程基本操作流程如图，请据图分析回答：

（1）图中A是________；在基因工程中，需要在________酶的作用下才能完成剪接过程。

（2）图中遵循碱基互补配对原则的步骤有________。

（用图中序号表示）

（3）从分子水平分析不同种生物之间的基因移植能够成功的主要原因是________________________，也说明了不同生物共用一套________。

解析　图中A与目的基因结合形成重组DNA分子，所以A应为运载体；基因工程中的“剪”需要限制酶，“接”需要DNA连接酶；图中的“拼接”和“扩增”过程需进行碱基互补配对，如果目的基因的获取方法是人工合成法，也需进行碱基互补配对；不同种生物之间基因移植成功的原因，也就是基因工程的理论基础即生物界共用一套遗传密码和所有生物的DNA分子的结构基本相同。

答案　

（1）运载体　限制酶和DNA连接

（2）②④（①②④）

（3）不同生物的DNA分子基本结构是相同的　遗传密码

17．（14分）根据基因工程的有关知识，回答下列问题：

（1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端称为________________。

（2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：

AATTC……G　

G……CTTAA

为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是____________________________________________________。

（3）基因工程中所使用的DNA连接酶可连接任何发生碱基互补配对的黏性末端，说明该酶没有专一性，是否正确？

为什么？

______________________________________________________。

（4）反转录作用的模板是________，产物是________。

若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。

（5）基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。

（6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是__________________________。

解析　

（1）限制性核酸内切酶切割DNA分子后，露出的末端类型为黏性末端和平末端两种。

（2）要想使另一种限制性核酸内切酶切割并与此相连接，则需要的限制性核酸内切酶切割后的末端与EcoRⅠ切割后的末端一致。

（3）基因工程中使用的DNA连接酶有两种类型即T4－DNA连接酶、大肠杆菌DNA连接酶。

（4）反转录的模板是RNA，产物是cDNA（或DNA），可用PCR技术对其扩增。

（5）基因工程中常用载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。

（6）不经特殊处理，大肠杆菌吸收质粒DNA的能力很弱。

答案　

（1）黏性末端（或平末端）

（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同

（3）不正确，这是该酶催化的一类反应，也属于酶的专一性

（4）mRNA（或RNA）　cDNA（或DNA）　PCR

（5）噬菌体　动植物病毒

（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱