新课标人教版高中生物选修3《1.1 DNA重组技术的基本工具》同步训练.doc
文档属性
| 名称 | 新课标人教版高中生物选修3《1.1 DNA重组技术的基本工具》同步训练.doc |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 287.5KB | ||
| 资源类型 | 素材 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2015-09-21 15:53:52 | ||
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文档简介
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人教版生物选修3专题1.1DNA重组技术的基本工具
同步训练
1．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制原（起）点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D错误。
分析：本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤等，掌握各步骤中的相关细节，能结合所学的知识准确判断各选项。
2．下列提到的物质不是基因工程常用的工具的是（ ）
①限制性核酸内切酶 ②DNA聚合酶 ③DNA连接酶 ④运载体 ⑤解旋酶
A．②④⑤ B． ①③④ C．①②③ D．②⑤
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程常用的基本工具包括：①限制性核酸内切酶（限制酶）、③DNA连接酶、④运载体；而②DNA聚合酶和⑤解旋酶均在DNA复制过程中发挥作用。综上所述，A、B、C三项均错误，D项正确。
分析：本题考查基因工程的相关知识，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。
3．下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是（ ）
A．a的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构
B．要获得相同的黏性末端，往往用不同种b切割a和d
C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D．若要获得已知序列d，最好用人工合成法来获得
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：质粒的化学本质是环状DNA分子，含有磷酸和脱氧核糖，故A错误；用同种限制酶切割质粒和运载体，能获得相同的黏性末端，故B错误；DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键，不是氢键，故C错误；若目的基因的序列已知，可以采用人工方法合成，故D正确。
分析：本题主要考查基因工程，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和识图的能力。
4．下列关于生物工程中酶的作用的叙述，不正确的是（ ）
A．纤维素酶可用于植物体细胞杂交
B．胰蛋白酶可用于动物细胞培养
C．限制性内切酶可用于提取目的基因，主要存在于微生物体内
D．DNA连接酶的本质是一种分泌蛋白，可用于目的基因与运载体的结合
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：植物体细胞杂交过程中，首先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，故A正确；在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞，故B正确；限制酶主要存在于微生物细胞中，故C正确；DNA连接酶不属于分泌蛋白，故D错误。
分析：本题主要考查基因工程、细胞工程等内容， 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的能力。
5．现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如下图l。用酶B单独酶切，结果如下图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如下图3。下列相关叙述正确的是（ ）
A．酶H有2个识别位点和切割位点
B．酶B和酶H同时切割时，有3个识别位点和切割位点
C．酶B和酶H同时切割时，能产生完全相同的酶切片段
D．酶B和酶H有相同的识别和切割位点
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由图1可知，酶H单独切割，能产生两个DNA片段，说明酶H有1个识别位点和切割位点，A项错误；根据图3可知，用酶B和酶H同时切割，有四个片段，1个1400个碱基对，2个600碱基对，1个400碱基对的片段，说明两种酶同时使用时，有3个切割位点，故B项正确；酶B和酶H同时切割时，能产生长度相同的酶切片段，但是碱基序列是否相同则不能确定，C项错误；根据前面分析可知，酶H有1个识别位点和切割位点，酶B有2个识别位点和切割位点，两种酶同时使用时，有3个切割位点，说明酶B和酶H没有相同的识别和切割位点，D项错误。
分析：本题考查限制性核酸内切酶的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力和识图能力。
6．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
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：据图可知，该基因经酶切后形成4个DNA片段，有3个切点，因此该正常基因中应有3个CCTAGG序列，A项错误；产生的DNA片段不能用核糖核酸连接酶连接，只能用脱氧核糖核酸连接酶（DNA连接酶）连接，B项错误；DNA分子为双链，所以用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键，C项错误；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项正确。
分析：本题考查限制性核酸内切酶的相关知识，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和识图能力。
7．下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中，正确的是（ ）
A．限制性核酸内切酶具有酶的专一性特点，而DNA连接酶不具有酶的专一性特点
B．DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起
C．纤维素酶、果胶酶作用于细胞壁，通过悬浮培养以获得分散的植物单细胞
D．用纤维素酶消化动物组织中的胶原纤维，以获得单个的成纤维细胞悬浮液
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制性核酸内切酶和DNA连接酶都具有专一性特点，A项错误；DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成磷酸二酯键，B项正确；植物细胞培养使用的是固体培养基，不能进行悬浮培养，C项错误；酶具有专一性，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶消化动物组织中的胶原纤维，以获得单个的成纤维细胞悬浮液，D项错误。
分析：本题考查基因工程和植物细胞工程的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。
8．EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是（ ）
A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B．SmaⅠ切割后产生的是黏性末端
C．用DNA连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样
D．细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：不是所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A项错误；据图可知，SmaⅠ酶在它识别序列的中心轴线处将DNA片段切开，产生的是平末端，B项错误；用DNA连接酶连接平末端的效率比较低，C项错误；细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御体系，D项正确。
分析：本题考查限制酶的相关知识，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。
9．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是（ ）
A．能在宿主细胞中复制并保存
B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C．具有标记基因，便于进行筛选
D．是环状形态的DNA分子
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：转基因工程的运载体必须具备的条件是：能在宿主细胞中复制并保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。所以A、B、C都是运载体必须具备的条件，不符合题意；运载体不一定是环状形态的DNA，D项符合题意。
分析：本题考查运载体的相关知识，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。
10．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是（ ）
A．反转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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；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，故两者不完全相同，B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，C正确；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。
分析：本题主要考查限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位相关知识，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的能力。
11．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用过程的正确顺序是（ ）
A.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.①④③②
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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，形成黏性末端，因此作用于①；DNA聚合酶用于DNA分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此作用于④；DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，因此作用于②；解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开，故作用于③．故选C。
分析：本题通过作用效果图解考查了限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶的作用，意在考查考生的识图能力、区分能力、识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
12．一环状DNA分子，设其长度为1，已知某种限制性核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如图中A、B、C三处。如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后，这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是（ ）
A．4 B．8 C．6 D．7
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由于该DNA分子为环状，此时分三种情况讨论：只被其中一种酶切割：无论被那种酶切割，均是长度为1的环状变成长度为1的链状；被其中两种酶切割：AB切割，产生0.3和0.7长度的线状DNA；AC切割，产生0.2和0.8长度的线状DNA；BC切割，产生两个0.5长度的线状DNA；被三种酶同时切割时，产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的线状DNA．综上所述，这些DNA分子最多能产生：0.2、0.3、0.5、0.7、0.8、1六种长度不同的线状DNA．故选：C。
分析：本题考查了基因工程的工具酶，意在考查考生的分析能力和综合运用能力，难度适中．解题关键是考生能够根据题意分三种情况讨论切割产生的不同长度的片段，然后综合三种情况进行相加即可。
13．基因工程是在分子水平上进行的操作，该过程中科学家所用的“手术刀”、“缝合针”和常采用的“运输车”分别是（ ）
A．限制酶、DNA连接酶、质粒
B．限制酶、DNA聚合酶、噬菌体
C．DNA连接酶、限制酶、动植物病毒
D．DNA连接酶、限制酶、质粒
答案：A
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程是在分子水平上进行的操作中，手术刀是限制酶，缝合针为DNA连接酶，运输车为运载体，质粒是常用的运载体，故A正确。
分析：本题主要考查基因工程相关知识，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的能力。
14．基因工程技术引起的生物变异属于（ ）
A．染色体变异 B．基因突变 C．基因重组 D． 不可遗传的变异
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程技术的原理是基因重组，所以选C。
分析：本题考查基因工程的原理，意在考查学生能理解记忆相关知识要点的能力。
15．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ ）
A．3 B．4 C．9 D．12
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：分析图形可知，一个酶切位点切割，得到的片段：a、b+c+d、a+b、c+d、a+b+c、d；两个酶切位点处切割，得到的片段：a、b、c+d、a+b、c+d、a、b+c、d;三个酶切位点同时切割，得到的片段：a、b、c、d。综合分析知的到的不同片段有：a、b、c、d、a+b、b+c、c+d、a+b+c、b+c+d，共9种不同的片段。所以选C
分析：本题考查限制酶的相关知识，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，形成知识网络的能力。
16．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、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，D正确。
分析：本题考查基因工程中运载体的相关知识，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，形成知识网络的能力。
17．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列是（ ）
A.BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—
B.BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C.EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D.BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制酶所识别的是特定的碱基序列，并在特定部位进行切割，不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点，黏性末端不同．但不同的黏性末端有时是可以进行拼接的，只要切下的游离碱基互补即可互补黏合，由图示可知BamHI和BglII都可切下序列-GATC-，故末端互补序列-GATC-，故D正确。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
18．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 B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接c处
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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。
分析：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图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。
19．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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下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Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶II能够识别和切割限制酶I切割后的黏性末端．据题图可知，目的基因两端分别是限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-和限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，只有用限制酶II才能将目的基因切割下来，质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶II的识别序列和限制酶I的识别序列；如果用限制酶II切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
20．下列物质或过程不影响磷酸二酯键数目变化的是（ ）
A．RNA聚合酶、逆转录酶、Taq酶
B．DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶
C．遗传信息的翻译、PCR中DNA解链
D．cDNA文库的构建、基因突变过程
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键，凡是涉及到DNA和RNA合成或分解的过程都会影响磷酸二酯键数目变化。DNA聚合酶、Taq酶、DNA连接酶所催化形成的产物都是DNA，RNA聚合酶、逆转录酶所催化形成的产物都是RNA，因此它们都可以催化形成磷酸二酯键，而DNA酶可以催化DNA水解，导致磷酸二酯键的断裂，A、B项错误；遗传信息的翻译产物是蛋白质，PCR中DNA解链是利用高温使连接两条DNA链间的氢键断裂，C项正确；cDNA文库的构建离不开逆转录酶、DNA连接酶等的催化，基因突变过程涉及到碱基对的增添、缺失或替换，会影响磷酸二酯键数目变化，D项错误。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力
21．应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
I. 1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功，如图。
（1）下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是 。
A．①② B．①③ C．①④ D．②③
答案：B
（2）基因表达载体中能使人胰岛素在大肠杆菌中特异性表达的结构叫 ，其上有
酶的结合位点。
答案：启动子|RNA聚合
（3）过程④常采用的操作方法是 （填字母代号）。
A．感受态法 B．农杆菌转化 C．显微注射 D．细胞融合
答案：A
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：⑴同种限制酶切割产生的黏性末端相同，故B正确。
⑵在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的位置，是转录开始的地方。
⑶将目的基因导入大肠杆菌中的方法是先用钙离子处理，使大肠杆菌成为感受态细胞。
分析：本题主要考查基因工程，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，形成知识的网络结构的能力。
22．萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
(1)在此转基因工程中，目的基因是____ ____，具体操作过程中下图所示的黏性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。
答案：荧光素酶基因|2
(2)在上述过程中需要多种酶的参与，其中包括限制性核酸内切酶和_ ____等。
答案：DNA连接酶
(3)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列_____ (多选)是选取载体时必须考虑的。
A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B．具有特定的限制酶切割位点
C．具有与目的基因相同的碱基片段 D．具有某些标记基因
答案：ABD
(4)本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是________(多选)。
A．质粒 B．动物病毒 C．噬菌体的衍生物 D．植物病毒
答案：AC
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）由“科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。”可知目的基因是荧光素酶基因。由图示可知第一幅图和第三幅图由一种限制酶切割，第二幅图和第四幅图由另一种限制酶切割。（2）基因工程中需要的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。（3）作为基因工程的载体的同时具备3个条件：能够在宿主细胞内复制并稳定保存、具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因。（4）基因工程中常用的载体有：质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物，由于受体细胞是大肠杆菌，所以载体应选择：质粒或噬菌体的衍生物。
分析：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生对知识的识记和理解及识图能力。
23．回答下列与基因工程有关的问题：
（1）切割DNA的工具是 酶，这类酶主要是从 中分离纯化出来的。若切割形成的是平末端，则需要用 DNA连接酶连接。
答案：限制|原核生物|T4
（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有 、 以及标记基因等，标记基因的作用是 。
答案：启动子|终止子|鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来
（3）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是 ，此外还可以采用 法
和 法。
答案：农杆菌转化法|基因枪法|花粉管通道法
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并能在特定的位点上切割DNA分子；限制酶主要来源于原核生物；T4DNA连接酶能够连接平末端和黏性末端。
（2）基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因等；标记基因的作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。
（3）目的基因导入植物细胞中最常用的方法是农杆菌转化法，此外，还有基因枪法和花粉管通道法。
分析：本题考查基因工程的有关知识，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。
24．如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRⅠ、Bam HⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tetR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、Bam HⅠ在内的多种酶的酶切位点。据图回答：
（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有_______、________、_______三种。
答案：目的基因—载体连接物|载体—载体连接物|目的基因—目的基因连接物
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是___________；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是____________。
答案：载体—载体连接物|目的基因—载体连接物、载体—载体连接物
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）用EcoRI酶切出的目的基因和质粒具有相同的黏性末端，如果放在一起加入DNA连接酶，则可出现三种连接结果，即会出现目的基因自身形成的连接物，载体自身形成的连接物和重组质粒。（2）载体自身形成的连接物能重新形成完整的tetR基因，具有抗四环素的特点，其他连接物中tetR基因被限制性内切酶破坏，不再具有抗四环素的特点；在整个操作过程中，ampR基因保持完整，质粒自身形成的连接物和重组质粒都具有抗青霉素的特性。
分析：本题主要考查质粒的结构和限制酶、DNA链接酶的作用，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
25．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 BamH I Hind Ⅲ EcoR I Sma I
识别序列及切割位点 ATCCCCTA GCTTTTCG ATTCCTTA CCGGGGCC
(1)一个图l所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有______个游离的磷酸基团。
答案：0、2
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越_______。
答案：高
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_________。
答案：SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因
(4)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________酶。
答案：DNA连接
(5)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________。
答案：鉴定和筛选含有目的基因的细胞
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）由于质粒在切割前是一个环状DNA分子，因此上面没有游离的磷酸基团；当质粒被切割后形成了两个末端各有1个游离的磷酸基团，故共有2个游离的磷酸基团． （2）SmaⅠ酶切位点越多，表示G和C这一对碱基对所占的比例就超高，而G和C之间含有三个氢键，故其热稳定性超高．
（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA目的基因中 均含有SmaI酶切位点，都可以被SmaI酶破环，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA． （4）为了使目的基因和质粒之间的磷酸二脂键相连，需要用DNA连接酶相连接．（5）抗生素抗性基因是一种抗性基因，抗性基因是为了鉴别和筛选目的基因是否导入到受体细胞内．
分析：本题主要考查基因工程和微生物培养，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
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人教版生物选修3专题1.1DNA重组技术的基本工具
同步训练
1．下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，正确的是（ ）
A．表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA反转录获得
B．表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原（起）点
C．借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来
D．启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由于基因的选择性表达，在人的肝细胞中，没有胰岛素基因转录的mRNA，A错误；表达载体的复制启动于复制原（起）点，胰岛素基因的表达启动于启动子，B错误；标记基因的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，C正确；启动子在胰岛素基因的转录中起作用，终止密码子在胰岛素基因的翻译中起作用，D错误。
分析：本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤等，掌握各步骤中的相关细节，能结合所学的知识准确判断各选项。
2．下列提到的物质不是基因工程常用的工具的是（ ）
①限制性核酸内切酶 ②DNA聚合酶 ③DNA连接酶 ④运载体 ⑤解旋酶
A．②④⑤ B． ①③④ C．①②③ D．②⑤
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程常用的基本工具包括：①限制性核酸内切酶（限制酶）、③DNA连接酶、④运载体；而②DNA聚合酶和⑤解旋酶均在DNA复制过程中发挥作用。综上所述，A、B、C三项均错误，D项正确。
分析：本题考查基因工程的相关知识，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。
3．下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是（ ）
A．a的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构
B．要获得相同的黏性末端，往往用不同种b切割a和d
C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D．若要获得已知序列d，最好用人工合成法来获得
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：质粒的化学本质是环状DNA分子，含有磷酸和脱氧核糖，故A错误；用同种限制酶切割质粒和运载体，能获得相同的黏性末端，故B错误；DNA连接酶的作用部位是磷酸二酯键，不是氢键，故C错误；若目的基因的序列已知，可以采用人工方法合成，故D正确。
分析：本题主要考查基因工程，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和识图的能力。
4．下列关于生物工程中酶的作用的叙述，不正确的是（ ）
A．纤维素酶可用于植物体细胞杂交
B．胰蛋白酶可用于动物细胞培养
C．限制性内切酶可用于提取目的基因，主要存在于微生物体内
D．DNA连接酶的本质是一种分泌蛋白，可用于目的基因与运载体的结合
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：植物体细胞杂交过程中，首先用纤维素酶和果胶酶去掉细胞壁，故A正确；在动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶处理动物组织以获得单个细胞，故B正确；限制酶主要存在于微生物细胞中，故C正确；DNA连接酶不属于分泌蛋白，故D错误。
分析：本题主要考查基因工程、细胞工程等内容， 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的能力。
5．现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如下图l。用酶B单独酶切，结果如下图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如下图3。下列相关叙述正确的是（ ）
A．酶H有2个识别位点和切割位点
B．酶B和酶H同时切割时，有3个识别位点和切割位点
C．酶B和酶H同时切割时，能产生完全相同的酶切片段
D．酶B和酶H有相同的识别和切割位点
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由图1可知，酶H单独切割，能产生两个DNA片段，说明酶H有1个识别位点和切割位点，A项错误；根据图3可知，用酶B和酶H同时切割，有四个片段，1个1400个碱基对，2个600碱基对，1个400碱基对的片段，说明两种酶同时使用时，有3个切割位点，故B项正确；酶B和酶H同时切割时，能产生长度相同的酶切片段，但是碱基序列是否相同则不能确定，C项错误；根据前面分析可知，酶H有1个识别位点和切割位点，酶B有2个识别位点和切割位点，两种酶同时使用时，有3个切割位点，说明酶B和酶H没有相同的识别和切割位点，D项错误。
分析：本题考查限制性核酸内切酶的相关知识，意在考查考生运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力和识图能力。
6．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
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：据图可知，该基因经酶切后形成4个DNA片段，有3个切点，因此该正常基因中应有3个CCTAGG序列，A项错误；产生的DNA片段不能用核糖核酸连接酶连接，只能用脱氧核糖核酸连接酶（DNA连接酶）连接，B项错误；DNA分子为双链，所以用该酶处理得到图示基因片段要水解6个磷酸二酯键，C项错误；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项正确。
分析：本题考查限制性核酸内切酶的相关知识，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和识图能力。
7．下列关于生物工程中常用的几种酶的叙述中，正确的是（ ）
A．限制性核酸内切酶具有酶的专一性特点，而DNA连接酶不具有酶的专一性特点
B．DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起
C．纤维素酶、果胶酶作用于细胞壁，通过悬浮培养以获得分散的植物单细胞
D．用纤维素酶消化动物组织中的胶原纤维，以获得单个的成纤维细胞悬浮液
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制性核酸内切酶和DNA连接酶都具有专一性特点，A项错误；DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成磷酸二酯键，B项正确；植物细胞培养使用的是固体培养基，不能进行悬浮培养，C项错误；酶具有专一性，应该用胰蛋白酶或胶原蛋白酶消化动物组织中的胶原纤维，以获得单个的成纤维细胞悬浮液，D项错误。
分析：本题考查基因工程和植物细胞工程的相关知识，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，形成知识的网络结构的能力。
8．EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点(图中箭头处)如图所示，据图分析下列说法正确的是（ ）
A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B．SmaⅠ切割后产生的是黏性末端
C．用DNA连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样
D．细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：不是所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A项错误；据图可知，SmaⅠ酶在它识别序列的中心轴线处将DNA片段切开，产生的是平末端，B项错误；用DNA连接酶连接平末端的效率比较低，C项错误；细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御体系，D项正确。
分析：本题考查限制酶的相关知识，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。
9．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是（ ）
A．能在宿主细胞中复制并保存
B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
C．具有标记基因，便于进行筛选
D．是环状形态的DNA分子
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：转基因工程的运载体必须具备的条件是：能在宿主细胞中复制并保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。所以A、B、C都是运载体必须具备的条件，不符合题意；运载体不一定是环状形态的DNA，D项符合题意。
分析：本题考查运载体的相关知识，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。
10．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是（ ）
A．反转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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；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，故两者不完全相同，B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，C正确；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。
分析：本题主要考查限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用部位相关知识，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的能力。
11．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用过程的正确顺序是（ ）
A.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.①④③②
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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，形成黏性末端，因此作用于①；DNA聚合酶用于DNA分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此作用于④；DNA连接酶能在具有相同碱基末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，因此作用于②；解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开，故作用于③．故选C。
分析：本题通过作用效果图解考查了限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶的作用，意在考查考生的识图能力、区分能力、识记并理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
12．一环状DNA分子，设其长度为1，已知某种限制性核酸内切酶在该分子上有3个酶切位点，如图中A、B、C三处。如果该DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的DNA片段。现有多个上述DNA分子，若在每个分子上至少有1个酶切位点被该酶切断；则从理论上讲，经该酶切后，这些DNA分子最多能产生长度不同的线状DNA的种类数是（ ）
A．4 B．8 C．6 D．7
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：由于该DNA分子为环状，此时分三种情况讨论：只被其中一种酶切割：无论被那种酶切割，均是长度为1的环状变成长度为1的链状；被其中两种酶切割：AB切割，产生0.3和0.7长度的线状DNA；AC切割，产生0.2和0.8长度的线状DNA；BC切割，产生两个0.5长度的线状DNA；被三种酶同时切割时，产生0.2、0.3、0.5三种不同长度的线状DNA．综上所述，这些DNA分子最多能产生：0.2、0.3、0.5、0.7、0.8、1六种长度不同的线状DNA．故选：C。
分析：本题考查了基因工程的工具酶，意在考查考生的分析能力和综合运用能力，难度适中．解题关键是考生能够根据题意分三种情况讨论切割产生的不同长度的片段，然后综合三种情况进行相加即可。
13．基因工程是在分子水平上进行的操作，该过程中科学家所用的“手术刀”、“缝合针”和常采用的“运输车”分别是（ ）
A．限制酶、DNA连接酶、质粒
B．限制酶、DNA聚合酶、噬菌体
C．DNA连接酶、限制酶、动植物病毒
D．DNA连接酶、限制酶、质粒
答案：A
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程是在分子水平上进行的操作中，手术刀是限制酶，缝合针为DNA连接酶，运输车为运载体，质粒是常用的运载体，故A正确。
分析：本题主要考查基因工程相关知识，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的能力。
14．基因工程技术引起的生物变异属于（ ）
A．染色体变异 B．基因突变 C．基因重组 D． 不可遗传的变异
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：基因工程技术的原理是基因重组，所以选C。
分析：本题考查基因工程的原理，意在考查学生能理解记忆相关知识要点的能力。
15．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（ ）
A．3 B．4 C．9 D．12
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：分析图形可知，一个酶切位点切割，得到的片段：a、b+c+d、a+b、c+d、a+b+c、d；两个酶切位点处切割，得到的片段：a、b、c+d、a+b、c+d、a、b+c、d;三个酶切位点同时切割，得到的片段：a、b、c、d。综合分析知的到的不同片段有：a、b、c、d、a+b、b+c、c+d、a+b+c、b+c+d，共9种不同的片段。所以选C
分析：本题考查限制酶的相关知识，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，形成知识网络的能力。
16．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、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等
答案：B
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，D正确。
分析：本题考查基因工程中运载体的相关知识，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，形成知识网络的能力。
17．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列是（ ）
A.BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—
B.BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C.EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—
D.BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制酶所识别的是特定的碱基序列，并在特定部位进行切割，不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点，黏性末端不同．但不同的黏性末端有时是可以进行拼接的，只要切下的游离碱基互补即可互补黏合，由图示可知BamHI和BglII都可切下序列-GATC-，故末端互补序列-GATC-，故D正确。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间内在联系的能力。
18．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 B．DNA聚合酶可以连接a处
C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接c处
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：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。
分析：本题考查基因工程的有关知识，意在考查考生识图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。
19．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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下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Ⅱ切割
B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割
D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
答案：D
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，可知限制酶II能够识别和切割限制酶I切割后的黏性末端．据题图可知，目的基因两端分别是限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-和限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-，只有用限制酶II才能将目的基因切割下来，质粒有GeneI和GeneⅡ表示两种标记基因，分别有限制酶II的识别序列和限制酶I的识别序列；如果用限制酶II切割，则GeneI 和GeneⅡ都被破坏，造成重组质粒无标记基因；用限制酶I切割，则破坏GeneⅡ，保留GeneI，其黏性末端和切割目的基因所在DNA的黏性末端相同，可以连接形成重组DNA。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力。
20．下列物质或过程不影响磷酸二酯键数目变化的是（ ）
A．RNA聚合酶、逆转录酶、Taq酶
B．DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶
C．遗传信息的翻译、PCR中DNA解链
D．cDNA文库的构建、基因突变过程
答案：C
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：DNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键，凡是涉及到DNA和RNA合成或分解的过程都会影响磷酸二酯键数目变化。DNA聚合酶、Taq酶、DNA连接酶所催化形成的产物都是DNA，RNA聚合酶、逆转录酶所催化形成的产物都是RNA，因此它们都可以催化形成磷酸二酯键，而DNA酶可以催化DNA水解，导致磷酸二酯键的断裂，A、B项错误；遗传信息的翻译产物是蛋白质，PCR中DNA解链是利用高温使连接两条DNA链间的氢键断裂，C项正确；cDNA文库的构建离不开逆转录酶、DNA连接酶等的催化，基因突变过程涉及到碱基对的增添、缺失或替换，会影响磷酸二酯键数目变化，D项错误。
分析：本题主要考查基因工程的相关知识，意在考查考生对所学知识的理解，把握知识间的内在联系的能力
21．应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。请据图回答下列问题:
I. 1997年，科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中表达成功，如图。
（1）下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是 。
A．①② B．①③ C．①④ D．②③
答案：B
（2）基因表达载体中能使人胰岛素在大肠杆菌中特异性表达的结构叫 ，其上有
酶的结合位点。
答案：启动子|RNA聚合
（3）过程④常采用的操作方法是 （填字母代号）。
A．感受态法 B．农杆菌转化 C．显微注射 D．细胞融合
答案：A
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：⑴同种限制酶切割产生的黏性末端相同，故B正确。
⑵在基因表达载体中，启动子是RNA聚合酶识别并结合的位置，是转录开始的地方。
⑶将目的基因导入大肠杆菌中的方法是先用钙离子处理，使大肠杆菌成为感受态细胞。
分析：本题主要考查基因工程，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，形成知识的网络结构的能力。
22．萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。一直以来荧光素酶的惟一来源是从萤火虫腹部提取。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
(1)在此转基因工程中，目的基因是____ ____，具体操作过程中下图所示的黏性末端是由________种限制性核酸内切酶作用产生的。
答案：荧光素酶基因|2
(2)在上述过程中需要多种酶的参与，其中包括限制性核酸内切酶和_ ____等。
答案：DNA连接酶
(3)将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要载体的帮助。下列_____ (多选)是选取载体时必须考虑的。
A．能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B．具有特定的限制酶切割位点
C．具有与目的基因相同的碱基片段 D．具有某些标记基因
答案：ABD
(4)本实验中将目的基因导入大肠杆菌的载体可以是________(多选)。
A．质粒 B．动物病毒 C．噬菌体的衍生物 D．植物病毒
答案：AC
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）由“科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。”可知目的基因是荧光素酶基因。由图示可知第一幅图和第三幅图由一种限制酶切割，第二幅图和第四幅图由另一种限制酶切割。（2）基因工程中需要的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。（3）作为基因工程的载体的同时具备3个条件：能够在宿主细胞内复制并稳定保存、具有特定的限制酶切割位点、具有某些标记基因。（4）基因工程中常用的载体有：质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物，由于受体细胞是大肠杆菌，所以载体应选择：质粒或噬菌体的衍生物。
分析：本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生对知识的识记和理解及识图能力。
23．回答下列与基因工程有关的问题：
（1）切割DNA的工具是 酶，这类酶主要是从 中分离纯化出来的。若切割形成的是平末端，则需要用 DNA连接酶连接。
答案：限制|原核生物|T4
（2）一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有 、 以及标记基因等，标记基因的作用是 。
答案：启动子|终止子|鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来
（3）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是 ，此外还可以采用 法
和 法。
答案：农杆菌转化法|基因枪法|花粉管通道法
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）限制酶能够识别特定的核苷酸序列，并能在特定的位点上切割DNA分子；限制酶主要来源于原核生物；T4DNA连接酶能够连接平末端和黏性末端。
（2）基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子和标记基因等；标记基因的作用是鉴别受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。
（3）目的基因导入植物细胞中最常用的方法是农杆菌转化法，此外，还有基因枪法和花粉管通道法。
分析：本题考查基因工程的有关知识，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。
24．如图为某种质粒表达载体简图，小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRⅠ、Bam HⅠ的酶切位点，ampR为青霉素抗性基因，tetR为四环素抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、Bam HⅠ在内的多种酶的酶切位点。据图回答：
（1）将含有目的基因的DNA与质粒表达载体分别用EcoRI酶切，酶切产物用DNA连接酶进行连接后，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有_______、________、_______三种。
答案：目的基因—载体连接物|载体—载体连接物|目的基因—目的基因连接物
（2）用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是___________；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是____________。
答案：载体—载体连接物|目的基因—载体连接物、载体—载体连接物
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）用EcoRI酶切出的目的基因和质粒具有相同的黏性末端，如果放在一起加入DNA连接酶，则可出现三种连接结果，即会出现目的基因自身形成的连接物，载体自身形成的连接物和重组质粒。（2）载体自身形成的连接物能重新形成完整的tetR基因，具有抗四环素的特点，其他连接物中tetR基因被限制性内切酶破坏，不再具有抗四环素的特点；在整个操作过程中，ampR基因保持完整，质粒自身形成的连接物和重组质粒都具有抗青霉素的特性。
分析：本题主要考查质粒的结构和限制酶、DNA链接酶的作用，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
25．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 BamH I Hind Ⅲ EcoR I Sma I
识别序列及切割位点 ATCCCCTA GCTTTTCG ATTCCTTA CCGGGGCC
(1)一个图l所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有______个游离的磷酸基团。
答案：0、2
(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越_______。
答案：高
(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是_________。
答案：SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因
(4)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_________酶。
答案：DNA连接
(5)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了___________________。
答案：鉴定和筛选含有目的基因的细胞
知识点：基因工程的原理及技术
解析：解答：（1）由于质粒在切割前是一个环状DNA分子，因此上面没有游离的磷酸基团；当质粒被切割后形成了两个末端各有1个游离的磷酸基团，故共有2个游离的磷酸基团． （2）SmaⅠ酶切位点越多，表示G和C这一对碱基对所占的比例就超高，而G和C之间含有三个氢键，故其热稳定性超高．
（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图可知，标记基因和外源DNA目的基因中 均含有SmaI酶切位点，都可以被SmaI酶破环，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA． （4）为了使目的基因和质粒之间的磷酸二脂键相连，需要用DNA连接酶相连接．（5）抗生素抗性基因是一种抗性基因，抗性基因是为了鉴别和筛选目的基因是否导入到受体细胞内．
分析：本题主要考查基因工程和微生物培养，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。
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