基因工程章末测验(第一章)(共9页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上章末测验（第一章）1. 下列关于基因工程的叙述，错误的是()A目的基因和受体细胞均可来自动物、植物或微生物B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达【答案】D【解析】目的基因来源于含有人们所需要性状的一切生物，可以是动物、植物，也可以是真菌、细菌等；基因工程中一般要使用同种限制性核酸内切酶进行切割，以获得具有相同粘性末端的目的基因和载体，在DNA连接酶的作用下，将目的基因和载体连接，形成重组DNA分子；人的胰岛素原基因可以在大肠杆菌内表达，但是由

2、于大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器，合成的胰岛素不具有胰岛素的功能，即没有生物活性；标记基因是为了检测并筛选含重组DNA的细胞，但对于目的基因的表达没有影响。2.下图表示限制性核酸内切酶切割某DNA的过程，据图分析，该酶能识别的碱基序列及切点是 （ ）ACTTAAG，切点在C和T之间BCTTAAG，切点在G和A之间CGAATTC，切点在G和A之间DCTTAAC，切点在C和T之间【答案】C 解析 该酶识别序列为GAATTC，切割G和A碱基间的磷酸二酯键。3.（2016春龙海市校级期中）下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是（）A从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应

3、 B限制性内切酶的活性受温度、pH的影响 C一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列 D限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小【答案】D【解析】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，即催化的是一种水解反应，故A正确；限制性内切酶的活性受温度、pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活，故B正确；一种限制性内切酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸

4、序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，说明酶专一性，故C正确；限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，故D错误4.EcoR和Sma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（ ）EcoR识别序列及切割位点 SmaI识别序列及切割位点A所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成BSma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【解析】限制酶的识别位点一般由4、5、6或8个核苷酸序列组成，故A错误；据图分

5、析，Sma限制酶切割后产生的是平末端，故B错误；用DNA连接酶连接平末端的效率比黏性末端低，故C错误；细菌细胞内限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御机制，故D正确5.下表是外源基因插入位置（插入点有a、b、c），请根据表中提供细菌的生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是（ ）A是c；是b；是aB是a和b；是a；是bC是a和b；是b；是aD是c；是a；是b【答案】A【解析】第组中细胞能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏说明了外源基因插入位置使c；第组中细胞能在含氨苄青

6、霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因没有被破坏；细菌不能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因被破坏说明了外源基因插入位置是b；细胞不能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因被破坏；细菌能在含四环素培养基上的生长，说明抗四环素基因没有被破坏说明了外源基因插入位置是a。6.现有一长度为1000碱基对（by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoR，Kpn同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子该DNA分子的酶切图谱正确的是（ ）A BC D【答案

7、】D【解析】A选项中的DNA用Kpnl单独酶切会得到600by和200by两种长度的DNA分子，与题意不符，A错误；B选项中的DNA用EcoRI单独酶切会得到800by和200by两种长度的DNA分子，与题意不符，B错误；C选项中的DNA用EcoR1酶切后得到200by和800by两种长度的DNA分子，与题意不符，C错误；D选项中的DNA用EcoR1酶切后得到的DNA分子是1000by，用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子，与题意相符，D正确7.采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的

8、基因的做法正确的是（ ）将毒素蛋白注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵A B C D【答案】C【解析】将毒素蛋白注射到棉受精卵中，导入的是蛋白质，不是目的基因，错误；不能将目的基因直接注射到棉花的受精卵中，需要先形成重组质粒，才能保证目的基因的稳定遗传和表达，错误；采用基因工程的方法培育抗虫棉的过程中，目的基因是编码毒素蛋白的DNA序列，先将该序列与质粒重组成重组质粒，将重组质粒导入细菌，利用该细菌去感染棉花体细胞

9、，再利用这个细胞进行组织培养，可以获得转基因抗虫棉，正确；也可以将重组质粒注射棉的子房并进入受精卵，直接发育成转基因抗虫棉，正确。故选C。8.(2016年浙江舟山中学高二5月)大肠杆菌pUC118质粒具有氨苄青霉素抗性基因，某限制性核酸内切酶唯一切点位于该质粒的lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ基因被破坏，则菌落呈白色。右图表示转基因操作过程。下列说法错误的是A作为受体大肠杆菌应不含氨苄青霉素抗性基因，以便于筛选B若受体大肠杆菌的菌落为白色，则有质粒导入大肠杆菌C选择培养基中除必需的营养物质外，还应加入适量氨苄青霉素D应选择蓝色菌落

10、的大肠杆菌进行扩大培养 【答案】D 【解析】据题意可得，lacZ基因是否被破坏是本实验筛选重组DNA的标志，观察指标即为菌落的颜色，如果受体大肠杆菌含有氨苄青霉素抗性基因，无论重组还是未重组菌落将都表现为蓝色，A正确；若大肠杆菌的菌落为白色，说明lacZ基因被破坏，因此证明重组质粒导入大肠杆菌，B正确；图中可以看出，质粒中还存在氨苄青霉素抗性基因，因此培养基中加入适量氨苄青霉素，这样可以将没有导入目的基因的大肠杆菌淘汰，C正确；白色菌落的大肠杆菌是转入了目的基因的，所以应选择白色菌落的大肠杆菌进行扩大培养，D错误9.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复

11、次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）A过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序B多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白C过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选D应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达【答案】B【解析】图中是获取目的基因的过程，获取的目的基因，可用于基因工程，但不能用于比目鱼基因组测序，故A错误；将多个抗冻基因编码区相连形成的能表达的新基因不再是抗冻基因，所以得不到抗冻性增强的抗冻蛋白，故B正确；是基因表达载体的构建过程，基因表

12、达载体通常由启动子、目的基因、终止子和标记基因构成，其中标记基因的作用是筛选重组质粒，利用农杆菌转化法只能将质粒导入受体细胞，不能对重组质粒进行筛选，故C错误；利用DNA探针技术检测目的基因是否导入到受体细胞，利用抗原抗体杂交技术检测目的基因是否表达出来，故D错误10.下图是将某细菌的基因A导入大肠杆菌内，制备“工程菌”的示意图。据图回答：(1)获得A有两条途径：一是以A的mRNA为模板，在_酶的催化下，合成互补的单链DNA，然后在_的作用下合成双链DNA，从而获得所需基因；二是根据目标蛋白质的_序列，推测出相应的mRNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测其DNA的_序列，再通过化学方法合成

13、所需基因。(2)利用PCR技术扩增DNA时，需要在反应体系中添加的有机物质有_、_、4种脱氧核糖核苷三磷酸和耐热性的DNA聚合酶，扩增过程可以在PCR扩增仪中完成。(3)由A和载体B拼接形成的C通常称为_。(4)在基因工程中，常用Ca2处理D，其目的是_。【答案】(1)逆转录DNA聚合酶氨基酸脱氧核苷酸(2)引物模板DNA (3)重组DNA(4)使细菌细胞处于感受态，提高转化率【解析】(1)以A的mRNA为模板，在逆转录酶的催化作用下合成单链DNA，然后再以该单链DNA为模板，在DNA聚合酶的作用下合成双链DNA；根据目标蛋白质的氨基酸序列，参照密码表可推测出相应的mRNA序列，然后根据碱基互

14、补配对原则可推测出其DNA中的脱氧核苷酸序列，再通过化学方法利用DNA合成仪合成所需基因。(2)利用PCR扩增目的基因时，需要提供目的基因作为模板，添加引物来引导子链的形成，添加四种脱氧核糖核苷三磷酸(即dCTP、dATP、dGTP、dTTP)作为原料，耐热性的DNA聚合酶来催化子链的形成；扩增过程可在PCR扩增仪中完成。(3)目的基因A和载体B拼接形成的C通常称为重组DNA。(4)基因工程中，常用Ca2处理细菌细胞，使之成为感受态细胞，有利于其吸收重组DNA分子，提高受体细胞的转化率。11. 我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水

15、稻穗粒数和千粒重(以克表示的一千粒种子的重量)增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10%以上。如图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答问题。(1)上图所示流程中步骤是实验所用技术的核心步骤。此步骤使_和_构成重组质粒。(2)将重组质粒导入土壤农杆菌之前，常用_处理该细菌，以增加该细菌_的通透性。(3)每个含突变基因IPA1的重组质粒中至少含_个限制性核酸内切酶识别位点。(4)从变异类型上分析，该水稻的新性状的出现应该属于可遗传变异中的_。【答案】(1)突变的IPA1基因Ti质粒(2)氯化钙细胞壁(3)1(4)基因重组【

16、解析】(1)基因工程操作的核心步骤是把目的基因和载体连接成重组DNA分子，这里的目的基因是突变的IPA1基因，载体是土壤农杆菌Ti质粒。(2)用氯化钙处理细菌，能增大细菌细胞壁的通透性，可以提高导入重组DNA分子的成功率。(3)形成的重组质粒中至少含有一个限制性核酸内切酶的识别位点，且每个限制性核酸内切酶识别位点只能插入一个目的基因。(4)利用植物细胞的全能性，将已经导入目的基因的受体细胞通过植物组织培养可以形成完整的新品种植株，这种新品种植株中新性状的出现属于基因重组。12. 普通棉花中含甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)，能在纤维细胞中特异性表达，产生的甘露糖苷酶催化半纤维素降解，使棉纤维长

17、度变短。为了培育新的棉花品种，科研人员构建了反义GhMnaA2基因表达载体，利用农杆菌转化法导入棉花细胞，成功获得转基因棉花品种，具体过程如下。请分析回答：(1)和过程中所用的限制性核酸内切酶分别是_、_。(2)过程中用酶切法可鉴定正、反义表达载体。用Sma 酶和Not 酶切正义基因表达载体获得0.05 kb、3.25 kb、5.95 kb、9.45 kb四种长度的DNA片段，则用Not 酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是_和_。(3)过程中利用农杆菌介导转化棉花细胞的过程中，在_溶液环境中用_酶来制备原生质体。转化后的细胞再通过_形成植物体。(4)导入细胞内的反义GhMnaA2转录

18、的mRNA能与细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是_。【答案】(1)Hind、BamHSma (2)6.0 kb12.7 kb(3)甘露醇(或较高渗透压)纤维素酶和果胶植物组织培养(4)阻止甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长【解析】(1)根据图示，过程中所用的限制性核酸内切酶是Hind 、BamH 。过程中所用的限制性核酸内切酶是Sma 。(2)根据图示，正、反义基因表达载体总长度相等，Not 酶切位点在目的基因中的位置不一样，因此只用Not I酶切反义基因表达载体获得DNA片段的长度应是5.95 kb0.05 kb6.0 kb，9.45 kb3.25 kb12

19、.7 kb。(3)原生质体是植物细胞去除细胞壁之后的部分，而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，需要用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞壁。受体细胞经过植物组织培养技术形成转基因植物。(4)因为普通棉花中含甘露糖苷酶基因(GhMnaA2)，能在纤维细胞中特异性表达，产生的甘露糖苷酶催化半纤维素降解，棉纤维长度变短。而导入细胞内的反义GhMnaA2转录的mRNA能与棉花细胞内的GhMnaA2转录的mRNA互补配对，从而抑制基因的表达，其意义是阻止甘露糖苷酶合成，使棉纤维更长。13. (2012江苏高考)图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱

20、基序列。现有Msp、BamH、Mbo、Sma4 种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：,图1),图2)(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由_连接。(2)若用限制酶Sma完全切割图1中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度为_。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被TA 碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1 及其对应的DNA 片段，用限制酶Sma完全切割，产物中共有_种不同长度的DNA 片段。【答案】 (1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖(2)平537bp、790bp、661bp(3)

21、4 【解析】 本题考查基因工程中的限制性核酸内切酶的作用机理。(1)DNA中一条脱氧核苷酸链上相邻的两个碱基不直接相连，而是通过脱氧核糖和磷酸以磷酸二酯键连接的，即依次由脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖连接。(2)Sam识别的碱基序列和酶切位点是CCCGGG，用Sam切割DNA产生的末端是平末端。分析图1可知，该DNA片段中含有两个Sam酶切位点，产物一共有三段DNA，长度分别为(5343)bp、(79633)bp、(6583) bp。(3)图中虚线方框内发生碱基替换后，形成的d基因失去了1个Sma的识别序列，故杂合子用Sma完全切割后，产物中除原有的3种长度的DNA片段外，还增加一种DNA片段。 1

22、4.(2014浙江五校第一次联考)mtDNA是存在于人类细胞线粒体中双链闭合环状的DNA分子，具有自我复制、转录和控制合成蛋白质的功能。mtDNA的类型具有明显的种族特异性。现用两种限制性核酸内切酶M和N切割某人的mtDNA(限制酶M和N的识别序列和切割位点如图1所示)，然后通过凝胶电泳分离DNA片段(通电状态下，不同分子量的DNA片段在琼脂中的移动距离不同)，分析后得到下表。 凝胶电泳结果(1 kb1 000对碱基，“”表示该片段的存在以及数量)分子量(kb)酶M酶N酶M酶N1.02.03.04.05.06.07.09.010.0(1)该mtDNA的长度为_kb。在该DNA分子中，酶M与酶N

23、的切割位点分别有_个。(2)酶M与酶N切出的能相互粘连的末端能在_酶的作用下相互连接，请将连接的结果表示出来：_。连接后的序列是否可以用酶M、酶N进行切割，请简述理由：_。(3)图2为真核细胞的某基因的结构图以及限制酶M和N的切割位点。现用酶切法直接从供体细胞中切割图2中的基因从而获得目的基因，可选用酶_来切割。这个方法虽然操作方便，但切割下的基因中含有不能指导蛋白质合成的区域。因此，目前往往采用逆转录方法人工合成。其基本步骤是_。图2(4)已知图2中区的碱基数是2 000个，其中阴影区域碱基数是800个，空白区域中G和C的总数共有400个，则由该区转录的mRNA中A和U总数是_。【答案】 (

24、1)163、2(2)DNA连接否。连接后的序列不是酶M和酶N所能识别的特定的碱基序列(3)N从表达该基因的细胞中分离出mRNA，在逆转录酶的作用下，形成单链DNA，再经过复制形成双链DNA(4)400【解析】 (1)分析题表可知，不管用哪种酶切割，所切割出的片段之和都是16 kb，因此可知该mtDNA的长度为16 kb。由于该mtDNA是双链闭合环状的，被酶M和酶N分别切割为3段和2段，因此切割位点分别有3个和2个。(2)粘性末端在DNA连接酶的作用下相互连接，其连接结果为，由于连接后的序列不是酶M和酶N所能识别的特定的碱基序列，因此不能再用酶M、酶N进行切割。(3)直接用酶N切割可获得目的基

25、因；逆转录法的步骤是从表达该基因的细胞中分离出mRNA，再在逆转录酶的作用下，形成单链DNA，再经过复制形成双链DNA。(4)空白区域碱基总数为2 000个800个1 200个，其中G和C的总数是400，因此A和T共有800个，每条链中A和T之和均为400个，故以其中一条链为模板进行转录得到的mRNA中A和U碱基总数为400个。15.下图是我国利用基因工程方法生产人生长激素的示意图。图中质粒是基因工程中常用的载体pBR322质粒，ampR表示青霉素抗性基因，tetR表示四环素抗性基因，限制性核酸内切酶PstI、EcoR I和Hind切割形成的末端均不相同。据图回答下列问题：（1）过程采用的酶主

26、要是 ，过程采用的酶是 。（2）为了提高过程的成功率，常用 溶液处理大肠杆菌。作为受体的大肠杆菌细胞内，应不含 基因，以利于筛选出含重组质粒的受体菌。（3）如果用限制性核酸内切酶Pst I、EcoR I和Hind同时对质粒进行切割，假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等，则形成的DNA片段有 种，其中含有完整四环素抗性基因的DNA片段所占比例为 。（4）按照图示的操作，将三角瓶中的大肠杆菌先接种到甲培养基上，然后分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置，一段时间后，菌落的生长状况如图所示。接种到甲培养基上的目的是筛选 的大肠杆菌。（5）能否利用人的皮肤细胞来完成过程？。原因是。【答案】（1）

27、逆转录酶 DNA连接酶 （2）CaCl2 青霉素抗性基因和四环素抗性 （3）6 1/6 （4）含四环素抗性基因 （5）不能虽然人的皮肤细胞内存在生长激素基因，但由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞内不能生成人生长激素mRNA 解析（1）过程为逆转录过程，过程为构建重组质粒，需DNA连接酶。（2）CaCl2处理大肠杆菌提高导入的成功率，为利于筛选含重组质粒的受体菌，其不含质粒上的两个抗性基因。（3）任意的两种酶切割均可产生2种DNA片段，所以共可产生32=6种，含完整四环素抗性基因只有Pst I、EcoR I同时切割时产生1个片段，所以占1/6。（4）由于甲培养基中含四环素，所以是筛选含四环素抗性基因的大肠杆菌。（5）虽然人的皮肤细胞内存在生长激素基因，但由于基因的选择性表达，人的皮肤细胞内不能生成人生长激素mRNA，所以不能用人的皮肤细胞来完成过程。专心-专注-专业