2019-2020年高中生物 6.2《基因工程及其應(yīng)用》習(xí)題 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中生物 6.2基因工程及其應(yīng)用習(xí)題 新人教版必修2一、選擇題(每小題5分，共60分)1下列哪項(xiàng)不是基因工程中經(jīng)常使用的用來(lái)運(yùn)載目的基因的載體()A細(xì)菌質(zhì)粒 B噬菌體C動(dòng)植物病毒 D細(xì)菌核區(qū)的DNA【解析】基因工程中經(jīng)常使用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等?！敬鸢浮緿2“黃金大米”是將胡蘿卜素轉(zhuǎn)化酶的基因?qū)氲剿炯?xì)胞中而制備成功的。 一般地說(shuō)，制備“黃金大米”植株的過(guò)程中，不需要使用下列中的()A限制性核酸內(nèi)切酶 B纖維素酶C. DNA連接酶 D. DNA聚合酶【解析】獲取目的基因和構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)都需要使用限制性核酸內(nèi)切酶，A錯(cuò)誤；采用基因工程技術(shù)培育“黃金大米”植株的過(guò)程中不需要使用纖維素酶，B正確；構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要使用DNA連接酶，C錯(cuò)誤；基因在受體細(xì)胞中復(fù)制時(shí)需要DNA聚合酶，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽3.一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別DNA分子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A之間，這是應(yīng)用了酶的()A高效性B專一性C多樣性D催化活性受外界條件影響【解析】酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，所以一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別DNA分子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A之間，這是應(yīng)用了酶的專一性，B項(xiàng)正確，A、C、D三項(xiàng)均錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽4.如圖所示限制酶切割基因分子的過(guò)程，從圖中可知，該限制酶能識(shí)別的堿基序列和切點(diǎn)是()ACTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間BCTTAAG，切點(diǎn)在T和A之間CGAATTC，切點(diǎn)在G和A之間DGAATTC，切點(diǎn)在C和T之間【解析】據(jù)圖分析，該限制酶能識(shí)別的堿基序列為GAATTC，其切點(diǎn)是在G和A之間，所以C正確?！敬鸢浮緾5下列關(guān)于基因工程中載體的敘述，不正確的是()A目的基因與載體結(jié)合的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞外B目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因突變C載體對(duì)宿主細(xì)胞的生理代謝不起決定作用D常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒等【解析】目的基因與載體結(jié)合的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞外，是人為控制操作的，A正確；目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因重組，B錯(cuò)誤；載體對(duì)宿主細(xì)胞的生理代謝不起決定作用，能在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，C正確；常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物和動(dòng)植物病毒等，D正確?！敬鸢浮緽6下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述，正確的是()A同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性B運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸DDNA連接酶可催化游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈【解析】同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，具備專一性，A錯(cuò)誤；運(yùn)載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA，與載體蛋白不同，B錯(cuò)誤；限制酶能切割DNA，不能切割煙草花葉病毒的核酸RNA，C正確；DNA連接酶可催化不同的DNA片段連接，游離的脫氧核苷酸連接成脫氧核苷酸鏈?zhǔn)荄NA聚合酶的功能，D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾7.下列對(duì)基因工程的敘述，正確的是()A基因工程必須使用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和RNA聚合酶B基因工程的核心步驟是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞C運(yùn)載體上的標(biāo)記基因可用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞D目的基因是否表達(dá)可通過(guò)DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)【解析】基因工程必須使用的工具酶是限制酶、DNA連接酶，故A錯(cuò)誤；基因工程的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，故B錯(cuò)誤；運(yùn)載體上的標(biāo)記基因可用于檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞，故C正確；目的基因是否表達(dá)可通過(guò)抗原抗體雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾8據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述不正確的是()A限制性內(nèi)切酶可以切斷a處BDNA聚合酶可以連接a處C解旋酶可以使b處解開(kāi)DDNA連接酶可以連接c處【解析】限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶都作用于磷酸二酯鍵(a處)，其中限制性內(nèi)切酶可以切斷a處，DNA連接酶可以連接a處，故A正確；DNA聚合酶能將單個(gè)脫氧核苷酸連接到DNA片段上，形成磷酸二酯鍵(a處)，故B正確；解旋酶作用于氫鍵(b處)，故C正確；DNA連接酶作用于兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵(a處)，c處不是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵，故D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿9下圖為DNA分子的某一片段，其中、分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是()A. 解旋酶、限制酶、DNA聚合酶B. DNA酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制酶、DNA連接酶D限制酶、DNA連接酶、解旋酶【解析】部位表示氫鍵，破壞的酶是解旋酶；限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，所以處是限制酶作用部位；DNA連接酶是同時(shí)連接DNA雙鏈的切口，在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，所以連接的酶是DNA連接酶。故C項(xiàng)正確，A、B、D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾10.質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列關(guān)于質(zhì)粒的說(shuō)法正確的是()A質(zhì)粒在宿主細(xì)胞內(nèi)都要整合到染色體DNA上B質(zhì)粒是獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外的小型細(xì)胞器C基因工程操作中的質(zhì)粒一般都是經(jīng)過(guò)人工改造的D質(zhì)粒上堿基之間數(shù)量存在AGUC【解析】若宿主細(xì)胞是真核細(xì)胞，則質(zhì)?？烧系饺旧wDNA上，若宿主細(xì)胞是原核細(xì)胞，因其沒(méi)有染色體而只能整合到DNA上，所以A錯(cuò)誤；質(zhì)粒是獨(dú)立于細(xì)菌擬核之外的小型環(huán)狀DNA，不是細(xì)胞器，所以B錯(cuò)誤；基因工程中使用的質(zhì)粒已不是原來(lái)細(xì)菌或細(xì)胞中天然存在的質(zhì)粒，而是經(jīng)過(guò)人工改造的，所以C正確；質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA，其遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)則AGTC，所以D錯(cuò)誤?！敬鸢浮緾11基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GGATCC，限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GATC。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是()A目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割B目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割C質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割【解析】一般情況下，要把目的基因與質(zhì)粒相連接，需要用同一種或同兩種限制性內(nèi)切酶酶切質(zhì)粒和目的基因。本題中酶的識(shí)別序列是酶識(shí)別序列的一部分，如果質(zhì)粒用酶處理，那么在Gene和區(qū)都會(huì)被切斷，則質(zhì)粒上的標(biāo)記基因均被破壞，所以質(zhì)粒只能由酶酶切。如果目的基因用酶處理，那么目的基因與質(zhì)粒只有一段能夠相連(目的基因的左邊被酶切割形成粘性末端，質(zhì)粒Gene 區(qū)被酶切割成粘性末端。但是目的基因的右端不能被酶切，所以不能與質(zhì)粒相連)。用酶I切割質(zhì)粒后，Gene 區(qū)形成兩個(gè)粘性末端(GATC)；用酶切割目的基因后，兩段形成的粘性末端均為GATC，兩者可以連接，形成閉合環(huán)狀。所以D正確，A、B、C錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿12下圖中a、b、c、d所代表的結(jié)構(gòu)正確的是()Aa質(zhì)粒RNABb限制性核酸外切酶CcRNA聚合酶Dd目的基因【解析】a是質(zhì)粒DNA，b是限制性核酸內(nèi)切酶，c是DNA連接酶，d是目的基因或外源基因?！敬鸢浮?D二、非選擇題13.(12分)蘇云金桿菌(Bt)能產(chǎn)生具有殺蟲(chóng)能力的毒素蛋白。圖1是轉(zhuǎn)Bt毒素蛋白基因植物的重組DNA形成過(guò)程示意圖；圖2是毒素蛋白基因進(jìn)入植物細(xì)胞后發(fā)生的兩種生物大分子合成的過(guò)程，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)將圖1的DNA用Hind、BamH完全酶切后，反應(yīng)管中有_種DNA片段。過(guò)程需要用到_酶。(2)假設(shè)圖1中質(zhì)粒原BamH識(shí)別位點(diǎn)的堿基序列變?yōu)榱肆硪环N限制酶Bcl的堿基序列，現(xiàn)用Bcl和Hind切割質(zhì)粒，則該圖1中的DNA右側(cè)還能選擇BamH 進(jìn)行切割，并能獲得所需重組質(zhì)粒嗎？并請(qǐng)說(shuō)明理由_。(3)若上述假設(shè)成立，并成功形成重組質(zhì)粒，則重組質(zhì)粒()A既能被BamH也能被Hind切開(kāi)B能被BamH但不能被Hind切開(kāi)C既不能被BamH也不能被Hind切開(kāi)D能被Hind但不能被BamH切開(kāi)(4)圖2中鏈?zhǔn)莀。不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)_(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中選擇)，其原因是_。(5)要想檢測(cè)導(dǎo)入的Bt毒素蛋白基因是否表達(dá)成功，在個(gè)體水平上如何檢測(cè)。_【解析】(1)根據(jù)限制酶切位點(diǎn)可知，Hind、BamH兩種酶形成的黏性末端不同，所以被兩種限制酶切割后形成的片段有HH、HB、BH、BB四種片段(其中H表示Hind，B表示BamH)。過(guò)程表示經(jīng)酶切后形成的DNA片段形成重組DNA的過(guò)程，該過(guò)程需用到DNA連接酶。(2)Bcl和Hind限制酶切割后形成的黏性末端一樣，故該圖1中的DNA右側(cè)還能選擇BamH 進(jìn)行切割，并能獲得所需重組質(zhì)粒。(3)假如上述假設(shè)成立，根據(jù)圖解，目的基因和質(zhì)粒均被限制酶Hind切割，故二者重組后仍能被Hind切割；但目的基因的端被限制酶BamH 切割，而質(zhì)粒被限制酶Bcl切割，雖說(shuō)兩者切割后仍能重組，但重組后形成的序列既不能被BamH 識(shí)別，也不能被限制酶Bcl識(shí)別。(4)圖2表示基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，其中鏈?zhǔn)且訢NA的一條鏈為模板經(jīng)轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，由于基因的選擇性表達(dá)，由相同DNA進(jìn)行過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)不完全相同。(5)要想檢測(cè)導(dǎo)入的Bt毒素蛋白基因是否表達(dá)成功，可在不同的層次上進(jìn)行檢測(cè)，其中在個(gè)體水平上應(yīng)用轉(zhuǎn)基因植物的葉片去飼喂害蟲(chóng)，觀察害蟲(chóng)的的生長(zhǎng)發(fā)育情況?！敬鸢浮?1)4DNA連接酶(2)能，切割后露出的粘性末端相同(3)D(4)mRNA不完全相同不同組織細(xì)胞中基因會(huì)進(jìn)行選擇性表達(dá)(5)用轉(zhuǎn)基因植物的葉片去飼喂害蟲(chóng)，觀察害蟲(chóng)的的生長(zhǎng)發(fā)育情況(合理皆可)14.(12分)下圖為三種質(zhì)粒和一個(gè)含目的基因的片段的示意圖。圖中Ap為氨芐青霉素抗性基因，Tc為四環(huán)素抗性基因，lacZ為藍(lán)色顯色基因，EcoR (0.7Kb)、Pvu(0.8 Kb)等為限制酶及其切割的位點(diǎn)與復(fù)制原點(diǎn)的距離，1Kb1 000個(gè)堿基對(duì)長(zhǎng)度。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)質(zhì)粒A、C不能作為目的基因運(yùn)載體的理由分別是_、_。(2)將圖中的目的基因與質(zhì)粒B進(jìn)行重組，需要用到_酶。如果是兩兩重組，可能有_種長(zhǎng)度的重組結(jié)果。(3)基因工程中檢測(cè)篩選含有目的基因的重組質(zhì)粒是一個(gè)重要的步驟。現(xiàn)運(yùn)用_酶切質(zhì)粒，完全酶切后進(jìn)行電泳觀察，若出現(xiàn)長(zhǎng)度為1.1kb和_kb，或者_(dá)kb和_kb的片段，則可以判斷該質(zhì)粒已與目的基因重組成功(重組質(zhì)粒上目的基因的插入位點(diǎn)與EcoR的識(shí)別位點(diǎn)之間的堿基對(duì)忽略不計(jì))?！窘馕觥?1)分析題圖可以發(fā)現(xiàn)，要想構(gòu)建基因表達(dá)載體，必須使用限制酶Pvu對(duì)目的基因進(jìn)行切割，質(zhì)粒A中沒(méi)有標(biāo)記基因，質(zhì)粒C中限制酶Pvu的切割部位在復(fù)制原點(diǎn)內(nèi)部，會(huì)破壞質(zhì)粒的功能。(2)分析題圖可以推知，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，需要的酶有限制酶(Pvu)和DNA連接酶；若只考慮兩兩重組，可能有三種結(jié)果，即目的基因自身重組、載體的兩端重新組合、目的基因與載體結(jié)合。(3)根據(jù)題意，目的基因中除了有限制酶(Pvu)的切點(diǎn)外，還存在一種限制酶EcoR的切割位點(diǎn)，由于目的基因長(zhǎng)度為4.0，故若用限制酶Pvu切割后得不到1.1kb的片段，故應(yīng)用限制酶EcoR進(jìn)行切割，一種情況是可以得到1.1kb的一段和5.6kb的一段，另一種情況是目的基因反過(guò)來(lái)插入，觀察質(zhì)粒B可知EcoR與Pvu之間的長(zhǎng)度為0.1 kB，或觀察目的基因上EcoR位于1.0 kB處。則可以得到3.1kb的一段和3.6kb的一段?！敬鸢浮?1)缺少標(biāo)記基因復(fù)制原點(diǎn)被限制酶切割(2)限制酶(Pvu)和DNA連接酶3(3)EcoR5.63.13.615.(16分)下列是基因工程的有關(guān)問(wèn)題，請(qǐng)回答：(1)限制性核酸內(nèi)切酶可以識(shí)別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的_(填化學(xué)鍵名稱)斷裂，形成的末端總體可分為兩種類型，分別是_。(2)目的基因和運(yùn)載體重組時(shí)需要的工具酶是_，和限制性核酸內(nèi)切酶相比，它對(duì)所重組的DNA兩端堿基序列_(有或無(wú))專一性要求。(3)圖1表示構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)的某種質(zhì)粒與目的基因。已知限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GCATCC，限制酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GATC。分析可知，最好選擇限制酶_切割質(zhì)粒，限制酶_切割目的基因所在的DNA，這樣做的好處分別是_、_?！窘馕觥?1)限制性核酸內(nèi)切酶可以將特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，形成的末端有粘性末端和平末端兩種類型。(2)目的基因和運(yùn)載體重組時(shí)需要的工具酶是DNA連接酶，和限制性核酸內(nèi)切酶相比，它對(duì)所重組的DNA兩端堿基序列無(wú)專一性要求。(3)基因工程中重組質(zhì)粒中至少要保留1個(gè)完整的標(biāo)記基因，用于鑒定與檢測(cè)。最好選擇限制酶切割質(zhì)粒，因?yàn)槊盖懈钯|(zhì)粒不會(huì)把兩個(gè)標(biāo)記基因都破壞；用限制酶切割目的基因所在的DNA，因?yàn)槟康幕騼啥司忻傅淖R(shí)別序列這樣可把目的基因徹底切下來(lái)?！敬鸢浮?1)磷酸二酯鍵粘性末端和平末端(2)DNA連接酶無(wú)(3)酶酶酶切割質(zhì)粒不會(huì)把兩個(gè)標(biāo)記基因都破壞；目的基因兩端均有酶的識(shí)別序列