《工具酶的发现和基因工程的诞生》同步练习.doc

工具酶的发现和基因工程的诞生同步练习1有关基因工程诞生的说法不正确的是()A基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的B工具酶和质粒载体的发现使基因工程的实施成为可能C遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据D基因工程与科学发现无多大关系解析：选D。基因工程的诞生是许多科学家不断探索和研究的结果，其中DNA是遗传物质的发现及其双螺旋结构的确定和遗传信息传递方式的确定为基因工程的诞生打下了理论基础；基因工程工具的发现和应用为其提供技术保障。2下列关于限制性核酸内切酶的说法正确的是()A限制性核酸内切酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列C它能任意切割DNA，从而产生大量的DNA片段D限制性核酸内切酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：选B。此题主要考查限制性核酸内切酶的有关知识。限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来，并不是广泛存在于各种生物中；一种限制性核酸内切酶能识别双链DNA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开。3(2011年杭州高二检测)下图中所示粘性末端属于由同一种限制性核酸内切酶切割而成的是()A BC D解析：选B。限制性核酸内切酶的主要特点是能够识别特定的核苷酸序列，并且有唯一的切点。由于DNA双链上的碱基互补配对，一条链上的碱基序列与另一条链上的碱基序列反向排列，因此一种限制性核酸内切酶所识别的一条链上的碱基序列与另一条链上反向序列相同，并且有唯一的切点，这个切点在两条链上也是相同的。从图中可以看出，的一条链上未配对的碱基是TTAA，另一条链上与之对应的应该是AATT，这样的碱基符合要求；如果将与配对起来，则可看出上下两条链之间的切点都在GA之间。4DNA连接酶的重要功能是()ADNA复制时使母链与子链之间形成氢键B粘性末端碱基之间形成氢键C将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来D以上都不正确解析：选C。DNA连接酶的作用只是催化DNA片段的“缝合”，即恢复被限制性核酸内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，不能催化氢键形成，也不能使已有的DNA片段与单个核苷酸之间形成磷酸二酯键。5下列不是基因工程中载体的特点是()A能进行自我复制B有适宜的限制性内切酶酶切位点C具有抗性标记基因等D组成的基本单位是核糖核苷酸解析：选D。目前常用的载体是质粒，为细菌中环状的DNA，则其基本单位为脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸。6(原创题)农业科技工作者在烟草中找到一抗病基因，现在打算采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系，请回答下列问题。(1)为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的载体是_。(2)要使载体与该抗病基因连接，首先应使用_进行切割。假如载体被切割后，得到的粘性末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因粘性末端是()A.B.C. D.(3)切割完成后，采用_酶将载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称为_。解析：常用的载体是质粒，载体和抗病基因连接之前要用同一种限制性核酸内切酶切割，以便获得相同粘性末端答案：(1)质粒(2)限制性核酸内切酶A(3)DNA连接重组DNA分子课时训练1科学家经过多年的努力，创立了一种新型生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是()A定向提取生物体的DNA分子B定向的对DNA分子进行人工“剪切”C在生物体外对DNA分子进行改造D定向改造生物的遗传性状解析：选D。基因工程的定义就是在生物体外通过对DNA分子进行人工切割和拼接，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入生物细胞内进行表达产生人类所需要的基因产物，也就定向改造了生物的遗传性状。2关于基因工程的叙述正确的是()A非同源染色体上非等位基因的重组B同源染色体上等位基因的重组C一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上D同种生物的基因转接到同种生物其他个体的DNA分子上解析：选C。基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中去，并使其所带的遗传信息在受体细胞中表达，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。3(2011年温州高二检测)下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()A限制性核酸内切酶的活性受pH影响B限制性核酸内切酶的活性受温度影响C限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD限制性核酸内切酶可以从原核生物中提取解析：选C。考查限制性核酸内切酶的作用。限制性核酸内切酶主要存在于微生物中，活性受pH、温度的影响，作用是识别和切割DNA。4如图两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下列变化，则X酶是()ADNA连接酶BRNA连接酶CDNA聚合酶 D限制性核酸内切酶解析：选A。DNA连接酶作用是将两粘性末端的磷酸与脱氧核糖连接在一起，RNA聚合酶是在RNA复制与转录过程中把核糖核苷酸连接在一起，DNA聚合酶是在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合反应，限制性核酸内切酶是识别与切割特定的碱基序列。5据下图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是()A限制性核酸内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接a处BDNA聚合酶可以连接a处C解旋酶可以使b处解开D连接c处的酶为RNA聚合酶解析：选D。题图为双链DNA的平面图。a处为磷酸二酯键，为限制性核酸内切酶的切口和DNA连接酶的缝合处，也是DNA复制过程中DNA聚合酶的作用部位。b处氢键自然状态下被解旋酶打开。RNA聚合酶在转录合成RNA的过程中起作用。6下表为几种限制性核酸内切酶识别的序列和切割的位点。如图，已知某DNA在目的基因的两端1、2、3、4四处有BamH 或EcoR 或Pst 的酶切位点。现用上述三种酶同时切割该DNA片段(假设所用的酶均可将识别位点完全切开)，下列各种酶切位点情况中，可以防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状的是()A.1为BamH ，2为EcoR ，3为BamH ，4为Pst B1为EcoR ，2为BamH ，3为BamH ，4为Pst C1为Pst ，2为EcoR ，3为EcoR ，4为BamH D1为BamH ，2为EcoR ，3为EcoR ，4为Pst 解析：选A。由题知上述三种酶识别的序列和切割的位点各不相同，因此，要防止酶切后单个含目的基因的DNA片段自身连接成环状，该DNA分子在图示的4个位置被切开后，在位置2和3处应不能产生相同的粘性末端，由题可知：在位置2和3处不能为同一种酶，故答案选A。7下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是()A染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中B在基因工程中染色体和质粒均可以作为载体C染色体和质粒均与生物的遗传有关D染色体和质粒的化学本质相同解析：选C。质粒常存在于原核生物中，但在真核生物，如酵母菌中也有。常用质粒作为载体，而染色体结构复杂，会对宿主细胞产生影响。染色体(质)主要是由DNA和蛋白质组成，分布在细胞核中；质粒是环状DNA分子，分布于细胞质中，都与生物的遗传有关。8质粒是基因工程中最常用的运载体。下列有关叙述，正确的是()A质粒的存在与否，对宿主细胞的生存起决定性作用B有的细菌细胞中含有多个质粒C具有一个限制性核酸内切酶切点和一个标志基因D它只存在于细菌细胞中解析：选B。本题考查的是基因工程的操作工具载体的知识。质粒是基因工程中最常用的载体，质粒进入宿主细胞能友好借居，对宿主细胞的生存没有决定作用，一般具有一个或多个限制性核酸内切酶切点和标记基因，质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。9如图为DNA分子的切割和连接过程。据图回答下列问题：(1)EcoR 是一种_酶，其识别序列是_，切割位点是_与_之间的_键。(2)不同来源的DNA片段结合，在这里需要的酶应是_，此酶是在_与_之间形成_键而起“缝合”作用的，从而将不同来源的DNA片段连接在一起，构成_。(3)如果该DNA分子在G处发生基因突变，可能发生的情况是_。解析：综合考查限制性核酸内切酶和DNA连接酶在基因工程中的作用，限制性核酸内切酶能识别特定的脱氧核苷酸序列并在特定部位切割形成粘性末端。而DNA连接酶则能连接粘性末端的相邻核苷酸形成磷酸二酯键构成重组DNA分子。要注意分清不同酶的特点及作用。如果DNA分子在G处发生基因突变，则使碱基序列发生变化，而不能被该种限制性核酸内切酶识别，更不能被切割下来。答案：(1)限制性核酸内切GAATTC鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯(2)DNA连接酶鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯重组DNA分子(3)限制性核酸内切酶不能识别该切割位点10材料1：日本近畿大学谷明教授等把菠菜的基因植入猪的受精卵内，最近成功培育出不饱和脂肪酸含量高的猪。在对这种猪的脂肪组织进行分析后发现，它们体内的不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20%。材料2：植入猪受精卵里的菠菜基因控制菠菜根部的一种酶FAD2的合成，这种酶能够将饱和脂肪酸转换为不饱和脂肪酸。根据以上材料，回答下列问题：(1)高不饱和脂肪酸猪的诞生，运用了_技术手段。该技术需要的工具有_、_、_。(2)菠菜基因之所以能植入猪细胞内，并大量繁殖的物质基础是_；_。(3)具有菠菜基因的猪，体内不饱和脂肪酸含量要比一般猪高大约20%，说明_。(4)植物和动物间基因移植成功，说明生物间合成蛋白质的方式_，并共用一套_。(5)猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因，并不影响猪体内其他基因的表达，说明_。解析：高不饱和脂肪酸猪的诞生是将外源基因菠菜的基因植入猪的受精卵内，并在猪细胞内得以复制、转录和表达的工程技术，属于基因工程。基因工程需要限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体(质粒)三种工具。菠菜基因之所以能植入猪细胞内，并大量繁殖是因为菠菜基因和猪基因的物质组成相同，都由脱氧核苷酸组成，且按碱基互补配对原则进行复制、转录和翻译，并且生物间合成蛋白质的方式是相同的，都用同一套遗传密码。猪DNA分子被“嫁接”上菠菜基因，并不影响猪体内其他基因的表达，因为基因是遗传物质结构和功能的基本单位，具有相对独立性。答案：(1)基因工程限制性核酸内切酶DNA连接酶载体(质粒)(2)基因都由脱氧核苷酸组成有碱基互补配对能力(3)菠菜基因已在猪细胞内进行了复制、转录和表达(4)相同遗传密码(5)基因是遗传物质结构和功能的基本单位，具有相对独立性11如图为大肠杆菌及载体质粒结构模式图，据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是_，二者还具有其他共同点，如：_，_(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子被切割后的粘性末端为，则与之连接的目的基因粘性末端应为_ ；可使用_把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上被称为_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用做载体的是()A苏云金芽孢杆菌抗虫基因B土壤农杆菌环状RNA分子C大肠杆菌的质粒D动物细胞的染色体解析：本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点。(1)拟核是指原核生物中DNA集中的区域，质粒通常是指细菌细胞拟核区以外的环状脱氧核糖核酸(DNA)分子，质粒与拟核都能够自主复制，都具有遗传效应等。(2)能用DNA连接酶连接在一起的两个DNA片段，其连接端碱基应能互补配对，所以能与配对的粘性末端碱基应为。(3)质粒DNA分子上应有特殊的遗传标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(4)苏云金芽孢杆菌抗虫基因常用做目的基因；而动物细胞的染色体所含基因较多，会对受体细胞产生较大的影响，一般不做基因工程的载体；土壤农杆菌环状RNA分子虽然结构简单，但不能进行自主复制，也不适合作基因的载体。答案：(1)DNA能够自主复制具有遗传效应(2)DNA连接酶(3)标记基因供重组DNA的鉴定和选择(4)C12根据下列所给材料回答问题：材料1：把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上，然后导入大肠杆菌体内，产生出人的胰岛素。材料2：把萤火虫的荧光基因转入烟草体内，培育出发荧光的烟草。材料3：有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中，在羊分泌的乳汁中加入某种物质后，可抽出细丝，这种细丝可望用作手术的缝合线。(1)上述生物新品种的产生运用了_技术。(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达，而不影响其他基因的表达，这说明基因是_片段，具有一定的_性；同时可以说明各种生物共用一套_。(3)上述技术所用的工具酶有_。(4)材料3中所用缝合线与普通缝合线相比有何优点_。(5)可遗传的变异分为三