2015-2016高中生物 6.2《基因工程及其应用》习题 新人教版必修2

6.2基因工程及其应用一、选择题(每小题5分，共60分)1下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体()A细菌质粒 B噬菌体C动植物病毒 D细菌核区的DNA【解析】基因工程中经常使用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。【答案】D2“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入到水稻细胞中而制备成功的。 一般地说，制备“黄金大米”植株的过程中，不需要使用下列中的()A限制性核酸内切酶 B纤维素酶C. DNA连接酶 D. DNA聚合酶【解析】获取目的基因和构建基因表达载体时都需要使用限制性核酸内切酶，A错误；采用基因工程技术培育“黄金大米”植株的过程中不需要使用纤维素酶，B正确；构建基因表达载体时，需要使用DNA连接酶，C错误；基因在受体细胞中复制时需要DNA聚合酶，D错误。【答案】B3.一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。【答案】B4.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()ACTTAAG，切点在C和T之间BCTTAAG，切点在T和A之间CGAATTC，切点在G和A之间DGAATTC，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】C5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、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、噬菌体的衍生物和动植物病毒等，D正确。【答案】B6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DDNA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。【答案】C7.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。【答案】C8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BDNA聚合酶可以连接a处C解旋酶可以使b处解开DDNA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。【答案】D9下图为DNA分子的某一片段，其中、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】部位表示氢键，破坏的酶是解旋酶；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，所以连接的酶是DNA连接酶。故C项正确，A、B、D项错误。【答案】C10.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AGUC【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AGTC，所以D错误。【答案】C11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。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶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切割B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割【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。本题中酶的识别序列是酶识别序列的一部分，如果质粒用酶处理，那么在Gene和区都会被切断，则质粒上的标记基因均被破坏，所以质粒只能由酶酶切。如果目的基因用酶处理，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切割形成粘性末端，质粒Gene 区被酶切割成粘性末端。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，Gene 区形成两个粘性末端(GATC)；用酶切割目的基因后，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。【答案】D12下图中a、b、c、d所代表的结构正确的是()Aa质粒RNABb限制性核酸外切酶CcRNA聚合酶Dd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1的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反应管中有_种DNA片段。过程需要用到_酶。(2)假设图1中质粒原BamH识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶Bcl的碱基序列，现用Bcl和Hind切割质粒，则该图1中的DNA右侧还能选择BamH 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BamH也能被Hind切开B能被BamH但不能被Hind切开C既不能被BamH也不能被Hind切开D能被Hind但不能被BamH切开(4)图2中链是_。不同组织细胞的相同DNA进行过程时启用的起始点_(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，Hind、BamH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Hind，B表示BamH)。过程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)Bcl和Hind限制酶切割后形成的黏性末端一样，故该图1中的DNA右侧还能选择BamH 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Hind切割，故二者重组后仍能被Hind切割；但目的基因的端被限制酶BamH 切割，而质粒被限制酶Bcl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BamH 识别，也不能被限制酶Bcl识别。(4)图2表示基因的转录和翻译过程，其中链是以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)4DNA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，EcoR (0.7Kb)、Pvu(0.8 Kb)等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离，1Kb1 000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EcoR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Pvu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Pvu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