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

6.2基因工程及其應(yīng)用一、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?！敬鸢浮縟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，制備“黃金大米”植株的過程中，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?！敬鸢浮縝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?！敬鸢浮縝4.如圖所示限制酶切割基因分子的過程，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。【答案】c5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?！敬鸢浮縝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)莇na聚合酶的功能，d錯(cuò)誤?！敬鸢浮縞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dna分子雜交技術(shù)來檢測(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)可通過抗原抗體雜交技術(shù)來檢測(cè)，故d錯(cuò)誤。【答案】c8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?！敬鸢浮縟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?！敬鸢浮縞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)粒可整合到染色體dna上，若宿主細(xì)胞是原核細(xì)胞，因其沒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)粒已不是原來細(xì)菌或細(xì)胞中天然存在的質(zhì)粒，而是經(jīng)過人工改造的，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?！敬鸢浮縞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?！敬鸢浮縟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程，據(jù)圖回答下列問題。(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b能被bamh但不能被hind切開c既不能被bamh也不能被hind切開d能被hind但不能被bamh切開(4)圖2中鏈?zhǔn)莀。不同組織細(xì)胞的相同dna進(jìn)行過程時(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)。過程表示經(jīng)酶切后形成的dna片段形成重組dna的過程，該過程需用到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)錄和翻譯過程，其中鏈?zhǔn)且詃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，觀察害蟲的的生長發(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，觀察害蟲的的生長發(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))。【解析】(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來插入，觀察質(zhì)粒b可知ecor與pvu之間的長度為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)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