6.2《基因工程及其应用》
一、选择题(每小题5分，共60分)
1．下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体( ) A．细菌质粒 B．噬菌体
C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA
【解析】 基因工程中经常使用的运载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等。 【答案】 D 2．“黄金大米”是将胡萝卜素转化酶的基因导入到水稻细胞中而制备成功的。 一般地说，制备“黄金大米”植株的过程中，不需要使用下列中的( ) ．．．A．限制性核酸内切酶 B．纤维素酶
C. DNA连接酶 D. DNA聚合酶 【解析】 获取目的基因和构建基因表达载体时都需要使用限制性核酸内切酶，A错误；采用基因工程技术培育“黄金大米”植株的过程中不需要使用纤维素酶，B正确；构建基因表达载体时，需要使用DNA连接酶，C错误；基因在受体细胞中复制时需要DNA聚合酶，D错误。
【答案】 B
3.2015·武清区期中一种限制性内切酶能识别DNA分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的( )
A．高效性 B．专一性 C．多样性
D．催化活性受外界条件影响 【解析】 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类物质的化学反应，所以一种限制性内切酶能识别DNA分子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的专一性，B项正确，A、C、D三项均错误。
【答案】 B
4.2015·桂林期末如图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是( )
A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在T和A之间 C．GAATTC，切点在G和A之间 D．GAATTC，切点在C和T之间
【解析】 据图分析，该限制酶能识别的碱基序列为GAATTC，其切点是在G和A之间，所以C正确。
【答案】 C
5．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
【解析】 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。
【答案】 B
6．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是( )
A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性 B．运载体的化学本质与载体蛋白相同 C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
【解析】 同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，具备专一性，A错误；运载体的化学本质是DNA，与载体蛋白不同，B错误；限制酶能切割DNA，不能切割烟草花叶病毒的核酸RNA，C正确；DNA连接酶可催化不同的DNA片段连接，游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链是DNA聚合酶的功能，D错误。
【答案】 C
7.2015·正定中学月考下列对基因工程的叙述，正确的是( ) A．基因工程必须使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和RNA聚合酶 B．基因工程的核心步骤是将目的基因导入受体细胞
C．运载体上的标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞 D．目的基因是否表达可通过DNA分子杂交技术来检测
【解析】 基因工程必须使用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，故A错误；基因工程的核心步骤是基因表达载体的构建，故B错误；运载体上的标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞，故C正确；目的基因是否表达可通过抗原－抗体杂交技术来检测，故D错误。
【答案】 C
8．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
【解析】 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。
【答案】 D
9．下图为DNA分子的某一片段，其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )
A. 解旋酶、限制酶、DNA聚合酶 B. DNA酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
【解析】 ①部位表示氢键，破坏①的酶是解旋酶；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，所以②处是限制酶作用部位；DNA连接酶是同时连接DNA双链的切口，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，所以连接③的酶是DNA连接酶。故C项正确，A、B、D项错误。
【答案】 C
10.2015·潍坊期中质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是( )
A．质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上 B．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器 C．基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的 D．质粒上碱基之间数量存在A＋G＝U＋C
【解析】 若宿主细胞是真核细胞，则质粒可整合到染色体DNA上，若宿主细胞是原核细胞，因其没有染色体而只能整合到DNA上，所以A错误；质粒是独立于细菌拟核之外的小型环状DNA，不是细胞器，所以B错误；基因工程中使用的质粒已不是原来细菌或细胞中天然存在的质粒，而是经过人工改造的，所以C正确；质粒是双链环状DNA，其遵循碱基互补配对则A＋G＝T＋C，所以D错误。
【答案】 C
11．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
【解析】 一般情况下，要把目的基因与质粒相连接，需要用同一种或同两种限制性内切酶酶切质粒和目的基因。本题中酶Ⅱ的识别序列是酶Ⅰ识别序列的一部分，如果质粒用酶Ⅱ处理，那么在GeneⅠ和Ⅱ区都会被切断，则质粒上的标记基因均被破坏，所以质粒只能由酶Ⅰ酶切。如果目的基因用酶Ⅰ处理，那么目的基因与质粒只有一段能够相连(目的基因的左边被酶Ⅰ切割形成粘性末端，质粒Gene Ⅰ区被酶Ⅰ切割成粘性末端。但是目的基因的右端不能被酶切，所以不能与质粒相连)。用酶I切割质粒后，Gene Ⅱ区形成两个粘性末端(GATC)；用酶Ⅱ切割目的基因后，两段形成的粘性末端均为GATC，两者可以连接，形成闭合环状。所以D正确，A、B、C错误。
【答案】 D
12．下图中a、b、c、d所代表的结构正确的是( )
A．a—质粒RNA
B．b—限制性核酸外切酶 C．c—RNA聚合酶 D．d—目的基因
【解析】 a是质粒DNA，b是限制性核酸内切酶，c是DNA连接酶，d是目的基因或外源基因。
【答案】 D 二、非选择题
13.2015·抚州联考(12分)苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。图1是转Bt毒素蛋白基因植物的重组DNA形成过程示意图；图2是毒素蛋白基因进入植物细胞后发生的两种生物大分子合成的过程，据图回答下列问题。
(1)将图1①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后，反应管中有______________________种DNA片段。过程②需要用到____________________酶。
(2)假设图1中质粒原BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ的碱基序列，现用BclⅠ和HindⅢ切割质粒，则该图1中①的DNA右侧还能选择BamH Ⅰ进行切割，并能获得所需重组质粒吗？并请说明理由____________________________________________。
(3)若上述假设成立，并成功形成重组质粒，则重组质粒( ) A．既能被BamHⅠ也能被HindⅢ切开 B．能被BamHⅠ但不能被HindⅢ切开 C．既不能被BamHⅠ也不能被HindⅢ切开 D．能被HindⅢ但不能被BamHⅠ切开 (4)图2中α链是______________。不同组织细胞的相同DNA进行过程③时启用的起始点______________(在“都相同”、“都不同”、“不完全相同”中选择)，其原因是________________________________。
(5)要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达成功，在个体水平上如何检测。____________________________
【解析】 (1)根据限制酶切位点可知，HindⅢ、BamHⅠ两种酶形成的黏性末端不同，所以被两种限制酶切割后形成的片段有HH、HB、BH、BB四种片段(其中H表示HindⅢ，B表示BamHⅠ)。过程②表示经酶切后形成的DNA片段形成重组DNA的过程，该过程需用到DNA连接酶。
(2)BclⅠ和HindⅢ限制酶切割后形成的黏性末端一样，故该图1中①的DNA右侧还能选择BamH Ⅰ进行切割，并能获得所需重组质粒。
(3)假如上述假设成立，根据图解，目的基因和质粒均被限制酶HindⅢ切割，故二者重组后仍能被HindⅢ切割；但目的基因的①端被限制酶BamH Ⅰ切割，而质粒被限制酶BclⅠ切割，虽说两者切割后仍能重组，但重组后形成的序列既不能被BamH Ⅰ识别，也不能被限制酶BclⅠ识别。
(4)图2表示基因的转录和翻译过程，其中α链是以DNA的一条链为模板经转录形成的mRNA，由于基因的选择性表达，由相同DNA进行过程③时启用的起始点不完全相同。
(5)要想检测导入的Bt毒素蛋白基因是否表达成功，可在不同的层次上进行检测，其中在个体水平上应用转基因植物的叶片去饲喂害虫，观察害虫的的生长发育情况。
【答案】 (1)4 DNA连接酶 (2)能，切割后露出的粘性末端相同 (3)D (4)mRNA 不完全相同 不同组织细胞中基因会进行选择性表达 (5)用转基因植物的叶片去饲喂害虫，观察害虫的的生长发育情况(合理皆可)
14.2015·江苏四市调研(12分)下图为三种质粒和一个含目的基因的片段的示意图。图中Ap为氨苄青霉素抗性基因，Tc为四环素抗性基因，lacZ为蓝色显色基因，EcoR Ⅰ(0.7Kb)、PvuⅠ(0.8 Kb)等为限制酶及其切割的位点与复制原点的距离，1Kb＝1 000个碱基对长度。请据图回答：
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