浙科版选修三 工具酶的发现和基因工程的诞生 作业.docx

工具酶的发现和基因工程的诞生一、单选题1下列关于基因操作工具的叙述中,正确的是a. 限制酶的切口一定是gaattc碱基序列b. 基因工程所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体c. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列d. 目的基因就是指重组dna质粒【答案】c【解析】a、限制酶有多种，每种限制酶都能识别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，因此不是所有限制酶的切口都是gaattc的碱基序列，a错误；b、基因工程中常用的工具有限制酶、dna连接酶和运载体，其中所用的工具酶是限制酶和连接酶，b错误；c、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的位点切割，c正确；d、目的基因主要是指编码特定蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子，d错误。考点：基因工程的原理及技术点睛：1、基因工程的工具：（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。2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。2基因工程是生物科学的核心技术，实施该工程的最终目的是 ( )a. 定向提取生物体的dna分子 b. 定向地对dna分子进行人工“剪切”c. 在生物体外对dna分子进行改造 d. 定向地改造生物的遗传性状【答案】d【解析】提取生物的dna分子属于基因工程的操作步骤，a错误；定向地对dna分子进行人工剪切属于基因工程的操作步骤，b错误；在体外对dna分子进行改造属于蛋白质工程，c错误；基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，d正确。3在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是a限制酶和dna连接酶 b限制酶和水解酶c限制酶和载体 ddna连接酶和载体【答案】a【解析】基因工程中构建基因表达载体时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源dna分子和载体，还需dna连接酶将目的基因和载体连接起来，因此基因工程中用修饰改造基因的工具是限制酶和dna连接酶，a正确；水解酶不是基因工程的工具，b错误；载体的作用是将目的基因导入受体细胞，而不是修饰改造基因，c、d错误。4一个双链dna经一限制酶切割一次形成的黏性末端个数为()。a1 b2 c3 d4【答案】b【解析】试题分析：限制性核酸内切酶只能识别双链dna上特定的核苷酸序列，并在识别的特定部位切割，将每条链切割点处脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键断开。因而切割一次后会形成一个切口，每条链上形成一个黏性末端，共切出两个黏性末端。故b正确。考点：本题考查基因工程的基本工具的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。5一环状dna分子，设其长度为1。限制性核酸内切酶a在其上的切点位于0.0处；限制性核酸内切酶b在其上的切点位于0.3处；限制性核酸内切酶c的切点未知。但c单独切或与a或b同时切的结果如下表，请确定c在该环状dna分子的切点应位于图中的哪处a0.2和0.4处b0.4和0.6处c0.5和0.7处d0.6和0.9处【答案】a【解析】试题分析：c单独切，得到长度为0.8和0.2的两个片段，c与a同时切，得到长度为2个0.2和1个0.6的片段，说明c的切点位于0.2和0.4处或0.2和0.8处；c与b同时切，得到长度为2个0.1和1个0.8的片段，说明c的切点位于0.2和0.4处或0.4和0.5处。综合以上分析可知：c在该环状dna分子的切点位于0.2和0.4处。故选a考点：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。6下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（ ）a. dna连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接b. rna聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录c. 限制酶和dna连接酶作用的化学键不同d. 胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞【答案】c【解析】dna连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接形成磷酸二酯键，a正确；rna聚合酶能与基因的特定位点（启动子）结合，催化遗传信息的转录，b正确；限制酶和dna连接酶作用的化学键相同，c错误；胰蛋白酶能消化组织细胞间的物质，将离体的动物组织分散成单个细胞，d正确。【考点定位】基因工程的原理及技术【名师点睛】基因工程的工具主要有：限制酶、dna连接酶和运载体，其中限制酶具有特异性，即能够识别双链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连接酶能将具有相同黏性末端的dna连接形成重组dnarna聚合酶能与基因中的启动子结合，催化转录过程胰蛋白酶能将离体的动物组织分散成单个细胞。7如图,下列有关酶功能的叙述中不正确的是（ ）a.切断a处的酶为限制性内切酶 b.连接a处的酶为dna连接酶c.切断b处的酶为解旋酶 d.连接b处的酶为dna聚合酶【答案】d【解析】试题分析：分析图示可知，a为磷酸二酯键、b为氢键。限制性内切酶能特异性地切断dna链中的磷酸二酯键，a项正确；dna连接酶是将限制酶切割后产生的dna片段连接起来，在磷酸和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键， b项正确；在dna复制的过程中，解旋酶的作用是将连接两条dna链之间的氢键断裂，将dna中螺旋的双链解开，c项正确；dna聚合酶主要是连接dna片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在dna复制中发挥作用，d项错误。 考点：本题考查酶的功能及特性的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络结构的能力。8下列关于基因工程工具酶的说法，正确的是a、ecolidna连接酶既能够连接平末端，也可以连接黏性末端b、每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点进行切割，验证了酶的专一性c、ecolidna连接酶可以连接dna分子中的氢键d、限制酶、dna连接酶和质粒是基因工程常用的工具酶【答案】b【解析】试题分析：ecolidna连接酶只能连接黏性末端，a错误；每种限制酶只能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定位点进行切割，验证了酶的专一性，b正确；ecolidna连接酶可以形成dna分子片段之间的磷酸二酯键，c错误；限制酶、dna连接酶是基因工程常用的工具酶，质粒是运输工具，不是酶，d错误。考点：基因工程的操作工具【名师点睛】注意：基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。工具酶本质为蛋白质，载体本质为小型dna分子，但不一定是环状。标记基因的作用筛选、检测目的基因是否导入受体细胞，常见的有抗生素抗性基因、发光基因，表达产物为带颜色物质等。9下列四条dna分子，其末端恰好可以相互黏合的是a. bc d【答案】d【解析】试题分析：dna分子在限制性核酸内切酶的作用下形成的黏性末端能够按照碱基互补配对原则结合形成完整的dna分子。考点：本题考查dna分子在限制性核酸内切酶的作用下黏性末端的特点。10质粒是基因工程中常用的运载工具，某质粒上有两种抗药基因可作为标记基因，a、b、c为三个可能出现的目的基因插入点，如右图所示。如果用一种限制酶将目的基因和质粒处理后，合成重组质粒，将重组质粒导入某高等植物受体细胞后，用含有药物的培养基筛选受体细胞，预计结果如下表。下列选项中正确的是（ ）a. 如果出现结果，说明两个抗药基因都没有被破坏，转基因实验获得成功b. 如果出现结果，说明限制酶的切点在c点，目的基因在c点的断口处c. 如果出现或者结果，说明转基因实验失败d. 转移到受体细胞中的a、b基因的遗传遵循孟德尔遗传规律【答案】b【解析】试题分析：如果出现结果，说明两个抗药基因都没有被破坏，并不能说明目的基因已经插入，所以a错误；如果出现结果，说明限制酶的切点应该在c点，而目的基因应插入在c点的断口处，所以b正确；如果出现或者结果，说明抗性基因中的一个被破坏，但不影响目的基因的插入和检测，所以c错误；该质粒基因不位于染色体上，则其上基因不遵循孟德尔规律，所以d错误。考点：本题考查基因工程的内容，意在考查考生对所学知识的理解和运用。11某环状dna分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶bamhi(识别序列为）完全切割该dna分子后产 生2个片段，则下列有关叙述中，正确的是（ ）a. 一个该dna分子连续复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个b. 含bamh i的溶液中加入双缩脲试剂a震荡后即出现紫色c. 一个该dna分子含有2个bamh i的识别序列d. 一个该dna分子经bamhi完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团【答案】c【解析】dna分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，则胞嘧啶=2000（1-30%2）/2=400个，则一个dna分子复制两次得到4个dna分子，所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸4003=1200个，a错误；bamhi的溶液中含有酶，化学本质是蛋白质，加入双缩脲试剂a无色，再加3-4滴双缩脲试剂b成紫色，b错误；环状dna分子被切成两个dna分子片段说明，含有2个bamhi的识别序列，c正确；两个dna分子片段4个磷酸二酯键断裂，共有4个磷酸基团，d错误。12与“限制性核酸内切酶”作用部位完全相同的酶是（ ）a反转录酶 bdna连接酶crna聚合酶 d解旋酶【答案】b【解析】试题分析：反转录酶能催化反转录过程，但其作用部位不是磷酸二酯键，a错误；dna连接酶连接的是两个dna片段之间的磷酸二酯键，作用于与限制性核酸内切酶相对的部位，b正确；rna聚合酶的作用是催化转录形成rna，能形成rna上的磷酸二酯键，而限制酶是作用于dna上的磷酸二酯键，c错误；dna解旋酶能解开双链dna，破坏的是碱基对之间的氢键，d错误考点：本题考查限制性核酸内切酶和dna连接酶的作用部位，此题容易混淆，需要考生具备比较扎实的基本知识，明确反转录酶、rna聚合酶、dna连接酶、dna解旋酶和限制酶的作用部位，并进行区分，选出正确的答案，属于考纲识记和理解层次的考查。13在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“运载体”分别是指( )a. 灭活病毒、dna连接酶、质粒b. 噬菌体、质粒、dna连接酶c. 限制酶、dna聚合酶、质粒d. 限制酶、dna连接酶、质粒【答案】d【解析】在基因工程的操作中，“分子手术刀”是限制酶， “分子缝合针”是dna连接酶， “分子运输车”是基因进入受体细胞的载体（或运载体），常用的运载体包括质粒、动植物病毒、噬菌体等，故选d。14下列黏性末端属于同种限制性核酸内切酶切割而成的是( )。a bc d【答案】b【解析】同种限制酶切割形成的黏性末端碱基能互补配对。15检测转基因（cp4基因）大豆的基本流程如下，下列有关说法不正确的是a采用吸水胀破法破裂细胞，提取dnab利用溶解度的差异，将dna与杂质分离c扩增靶基因，需要设计特异性引物d结果鉴定需要以转基因大豆作对照进行分析【答案】a【解析】试题分析：a中，吸水胀破法破裂细胞可以获得细胞膜，无法获得dna，a错误。b中，dna与杂质的溶解度不一样，b正确。c中，pcr技术扩增靶基因，需要引物，c正确。d中，有没有成功需要与转基因大豆进行对照，d正确。考点：本题考查dna的提取与纯化以及基因工程，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。16某线性dna分子含有3 000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的dna片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是( )。a酶切割产物(bp)b酶再次切割产物(bp)1 600；1 100；300800；300a.在该dna分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个ba酶与b酶切出的黏性末端不能相互连接ca酶与b酶切断的化学键分别为磷酸二酯键和氢键d用这两种酶和dna连接酶对该dna分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多【答案】d【解析】由a、b酶切割后产生的dna片段可确认a酶识别序列有2个，b酶识别序列也有2个，a酶和b酶切出的黏性末端可进行互补配对，故可连接；a、b酶均切割3,5一磷酸二酯键。17作为基因的运输工具运载体，必须具备的条件之一及理由是a. 能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因b. 具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达c. 具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合d. 它的参与一定能够使目的基因在宿主细胞中成功表达【答案】a【解析】作为运载体必须具备的条件之一是能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因，a正确；作为运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便于目的基因的插入，b错误；作为运载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因，以便检测目的基因是否导入了受体细胞，c错误；基因是选择性表达的，所以目的基因导入受体细胞后不一定能够表达，d错误。【点睛】本题考查基因工程的相关知识，重点考查基因工程的操作工具，要求考生掌握作为基因运载体的条件，能准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。18下列不能作为基因工程操作工具的是( )a限制性核酸内切酶 bdna连接酶cdna聚合酶 d质粒【答案】c【解析】试题分析：在基因工程中，限制性核酸内切酶是“剪刀”， dna连接酶是“针线”， 质粒是常用的“分子运输车”。 dna聚合酶是dna复制过程的催化剂。考点：本题考查基因工程操作工具的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系。19科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是a. 提高受体细胞在自然环境中的耐热性b. 有利于检测目的基因否导入受体细胞c. 增加质粒分子的相对分子质量d. 便于与外源基因连接【答案】b【解析】试题分析：抗菌素抗性基因是作为标记基因，可鉴别受体细胞中是否含有目的基因，故选b。考点：质粒上抗菌素抗性基因的作用，意在考查考生理解、识记所学知识的要点。20若某种限制性核酸内切酶的识别序列是cctagg，它在a和g之间切断dna。下图表示用该酶处理某基因后产生的片段。下列有关叙述正确的是a. 该正常基因中有4个cctagg序列b. 产生的dna片段可用核糖核酸连接酶连接起来c. 用该酶处理得到图示基因片段要水解3个磷酸二酯键d. 若该基因某处有一个cctagc突变为cctagg，用该酶处理后将产生5个片段【答案】d【解析】由图可知，该基因经酶切后形成4个dna片段，因此该正常基因中有3个cctagg序列，a错误；产生的dna片段可用dna连接酶连接起来，b错误；dna分子是两条链，用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键，c错误；若该基因某处有一个cctagc突变为cctagg，则有4个切点，用该酶处理后将产生5个片段，d正确。【考点定位】限制性核酸内切酶【名师点睛】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。二、非选择题21基因工程又叫基因拼接技术 , 回答下列有关问题 :（1）在该技术中,切割dna的工具是限制酶,它能识别某一特定_,使两个核苷酸之间的_断开。（2）该技术中常用的“分子缝合针”是_,常用的运载体是_、_和_。【答案】 脱氧核苷酸序列 磷酸二酯键 dna连接酶 质粒 噬菌体 动植物病毒【解析】该题考查基因工程育种相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。（1）在基因工程中切割dna的工具酶是限制性核酸内切酶，它能识别特定的脱氧核苷酸序列并在特定的位点进行切割，作用的是核苷酸之间的磷酸二酯键，即使两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（2）在基因工程中使用的分子缝合针是dna连接酶，可以将目的基因和切开的运载体连接起来，构成重组dna。常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒。点睛：基因工程中要用到的工具酶有限制酶和dna连接酶，要用到的运载体必须具有一些条件，如含有标记基因，含有一个或多个限制酶切位点，能进行稳定的复制等。22【选修3现代生物科技专题】下图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞（es细胞）中，再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。据图分析回答：（1）天然质粒往往需要经过改造才能作为基因工程中的运载体，经改造后的质粒同时具备的条件有_（填序号）。标记基因 多个限制酶切割位点 对受体细胞无害 启动子 起始密码子（2）该过程使用了工具酶_和dna连接酶，完成目的基因的获取和_。（3）过程ii