高中生物 第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生自我小测 浙科版选修3.docx
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高中生物第一章基因工程第一节工具酶的发现和基因工程的诞生自我小测浙科版选修3
2019-2020年高中生物第一章基因工程第一节工具酶的发现和基因工程的诞生自我小测浙科版选修3
1.限制性内切酶破坏的是哪种化学键( )
A.氢键
B.磷酸二酯键
C.高能磷酸键
D.肽键
2.实施基因工程要把所需目的基因从供体细胞中分离出来,这要利用限制性核酸内切酶。
有一种限制酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列,并在G和A之间进行切割,这是利用了酶的( )
A.高效性
B.专一性
C.多样性
D.催化活性易受外界条件影响
3.下列关于限制性核酸内切酶的叙述中,错误的是( )
A.它能在特殊位点切割DNA分子
B.同一种限制酶切割不同的DNA产生的粘性末端能够很好地进行碱基互补配对
C.它能任意切割DNA,从而产生大量的DNA片段
D.每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列
4.下列关于限制酶和DNA连接酶的理解正确的是( )
A.其化学本质都是蛋白质
B.DNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键
C.在基因工程操作中,可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
D.它们不能被反复使用
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
6.如下图,两个核酸片段在适宜条件下,经X酶的催化作用,发生下述变化,则X酶是( )
A.DNA连接酶B.RNA聚合酶
C.DNA聚合酶D.限制酶
7.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、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原无生物活性
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
8.下列说法正确的是( )
A.限制酶广泛存在于动植物体内,微生物内很少分布
B.限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
C.质粒是基因工程中唯一用作目的基因导入细胞的载体
D.利用质粒在宿主细胞内对目的基因进行大量扩增的过程可以称为克隆
9.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?
其正确的末端互补序列是怎样的( )
A.BamHⅠ和EcoRⅠ;末端互补序列为—AATT—
B.BamHⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—GATC—
C.EcoRⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—AATT—
D.BamHⅠ和BglⅡ;末端互补序列为—GATC—
10.下图所示为一种限制酶切割DNA分子的示意图。
请据图回答:
(1)这种限制酶的切点在________之间,形成________个________末端,特点是________。
(2)从上述题中可知限制性内切酶的识别特点是________________________________________________________________________。
(3)如果G点发生突变可能发生__________________________。
11.以下是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。
回答下列问题:
(1)以上DNA片段是由________种限制酶切割后产生的。
(2)若要把相应片段连接起来,应选用______________(填“DNA聚合酶”或“DNA连接酶”)。
(3)找出能连接的对应片段并写出连接后形成的DNA分子。
1.B 解析:
限制酶的作用是识别DNA特定的核苷酸序列,切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
2.B 解析:
本题考查了酶的功能特性,即专一性。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定位点进行切割,这是酶专一性的典型表现。
3.C 解析:
限制性核酸内切酶是基因工程的重要工具之一。
每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列,并在特定位点上切割DNA分子。
同一种限制酶切割不同的DNA产生的粘性末端的碱基互补配对。
4.A 解析:
绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,限制酶和DNA连接酶属于蛋白酶。
作为催化剂,酶同样具有反应过程中不被消耗、反应前后不发生改变的特点,因此,其可以被反复使用。
5.D 解析:
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.A 解析:
DNA连接酶的作用是将两个粘性末端的核苷酸的磷酸基和脱氧核糖连接在一起;RNA聚合酶是在RNA复制或转录过程中,把核糖核苷酸连接在一起;DNA聚合酶在DNA复制过程中催化脱氧核苷酸的聚合反应;限制酶能够识别特定的核苷酸序列,切出粘性末端或平末端。
题图所示为将两个粘性末端的核苷酸的磷酸基和脱氧核糖连接在一起,是DNA连接酶的作用。
7.D 解析:
人胰岛素原基因中有内含子存在,因此在大肠杆菌中表达后无生物活性。
载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞,但由于它和目的基因是相互独立的,并不能促进目的基因的表达。
8.D 解析:
限制酶绝大部分来源于微生物,动植物细胞内较少;限制酶不同,其切口就不同;基因工程中所用的载体有很多,不只是质粒;目的基因的扩增可以称为克隆,所以D项正确。
9.D 解析:
分析每种限制酶的切割位点后可知,限制酶BamHⅠ和BglⅡ切割核苷酸序列后能产生互补的粘性末端。
10.答案:
(1)G和A 2 粘性 碱基序列互补
(2)只能识别某种特定的核苷酸序列 (3)限制酶不能识别该核苷酸序列
解析:
由题图可知,该限制酶可专一性地识别GAATTC,切点在G和A之间,结果形成碱基互补的两个粘性末端。
如果G点发生突变,则核苷酸序列发生改变,这种限制酶将不能再识别该核苷酸序列。
11.答案:
(1)4
(2)DNA连接酶 (3)…CTGCAG…
…GACGTC…
解析:
本题是关于DNA重组技术中工具酶的应用,应从限制酶的作用来分析,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定位点进行切割。
题中①④的粘性末端相同,其他三种片段的末端都不相同,所以这些片段是4种限
制性核酸内切酶切割后产生的。
DNA连接酶和DNA聚合酶的作用不同,DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键,将两条链上的两个缺口同时连接起来。
2019-2020年高中生物第一章基因工程第三节基因工程的应用自我小测浙科版选修3
1.下列不属于基因工程方法生产的药品是( )
A.干扰素 B.白细胞介素2 C.青霉素 D.乙肝疫苗
2.抗病毒转基因植物成功表达后,以下说法正确的是( )
A.抗病毒转基因植物可以抵抗所有病毒
B.抗病毒转基因植物对病毒的抗性具有局限性或特异性
C.抗病毒转基因植物可以抗害虫
D.抗病毒转基因植物可以稳定遗传,不会变异
3.为了培育节水高产品种,科学家将大麦中与抗旱节水有关的基因导入小麦细胞中,得到的转基因小麦,其水分利用率提高20%,这项技术的遗传学原理是( )
A.基因突变B.基因重组
C.基因复制D.基因分离
4.从1997年开始,我国自行生产乙肝疫苗等基因工程药物,其方法是( )
A.在受体细胞内大量增殖乙肝病毒
B.在液体培养基中大量增殖乙肝病毒
C.将乙肝病毒的全部基因导入受体细胞中并使之表达
D.将乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞中并使之表达
5.下列说法正确的是( )
A.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
B.基因工程在农业上可以培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物
C.用基因工程方法培育的抗虫植物也能够抗病毒
D.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培育体形巨大、品质优良的动物
6.为了研究用基因重组的方法所生产的干扰素对癌症的治疗效果,有人计划进行如下实验:
a.从癌症患者体内取得癌细胞,并培养此种细胞。
b.给培养液中的癌细胞添加干扰素。
c.观察干扰素是否对癌细胞的生长带来变化。
上述实验计划中存在不足。
下列可供选择的改进方法中,正确的是( )
①将培养的癌细胞分成两组,一组添加干扰素,一组不添加干扰素,分别观察生长情况 ②直接给癌症患者注射干扰素,进行临床实验 ③设置一系列不同质量分数的干扰素,分别添加给培养中的癌细胞,观察生长情况
A.①B.①②C.①③D.①②③
7.用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。
下列叙述不正确的是( )
A.常用相同的限制性内切酶处理目的基因和质粒
B.DNA连接酶和DNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶
C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
8.基因治疗是人类疾病治疗的一种崭新手段,下列有关叙述中不正确的是…( )
A.基因治疗可使人类遗传病得到根治
B.基因治疗是一种利用基因工程产品治疗人类疾病的方法
C.以正常基因替换致病基因属于基因治疗的一种方法
D.基因治疗的靶细胞可以是体细胞和生殖细胞
9.水稻种子中70%的磷以植酸形式存在。
植酸易同铁、钙等金属离子或蛋白质结合排出体外,是多种动物的抗营养因子;同时,排出的大量磷进入水体易引起水华。
为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。
下图是获取植酸酶基因的流程。
据图回答:
①图中基因组文库________(小于/等于/大于)cDNA文库。
②B过程需要的酶是________;A、C过程中________(可以/不可以)使用同一种探针筛选含目的基因的菌株。
③目的基因Ⅰ和Ⅱ除从构建的文库中分离外,还可以分别利用图中________和________为模板直接进行PCR扩增,该过程中所用酶的显著特点是________。
10.原有基因通过DNA重组技术得以改造的动物称为转基因动物。
现在这一技术可使羊奶中含有人体蛋白质,人类控制蛋白质合成的基因可以替代羊染色体上的相似基因,下图表示了这一技术的基本过程。
请回答:
(1)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊体细胞内,原因是________________________________________________________________________。
(2)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。
将人体蛋白质基因“插入”羊体细胞染色体中的酶是________。
(3)将人体蛋白质基因导入羊体内并成功地表达,使羊产生新的性状。
这种变异属于________________________。
(4)举出两例说明转基因动物技术的应用:
①______________________________;②________________________________________________________________________。
11.金茶花是中国特有的观赏品种,但易得枯萎病,降低观赏价值。
科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因,用转基因技术培育出了抗枯萎病的新品种。
据图回答:
(1)①和②结合能形成③,常用的酶有________;其能结合形成③,最重要的原因是①和②经酶处理后具有________。
(2)在⑤―→⑥过程中,获得抗病基因的金茶花细胞将经历________和________过程后才能获得⑦。
(3)经培养长成的植株⑦具备了抗病性,这说明________。
抗枯萎病金茶花的培育成功说明一种生物的基因表达系统能够识别来自另一种生物的DNA的________。
欲快速培育大量该抗枯萎病金茶花,应该采用的技术是________________________________________________________________________。
(4)有人认为通过基因工程能培育出理想的抗虫植物,不仅能减轻农药造成的环境污染,而且又能降低生产成本。
还有人认为抗虫植物一旦培育成功,其抗虫特性将会连续保持下去,可谓一劳永逸。
对后一种观点,你是否赞成?
请说明理由。
12.苏云金杆菌(Bt)能产生具有杀虫能力的毒素蛋白。
下图是转Bt毒素蛋白基因植物的培育过程示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),据图回答下列问题。
(1)将图中①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有________种DNA片段。
(2)图中②表示HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程,此过程可获得________种重组质粒;如果换用BstⅠ与BamHⅠ酶切,目的基因与质粒连接后可获得________种重组质粒。
(3)目的基因插入质粒后,不能影响质粒的________。
(4)图中③的Ti质粒调控合成的vir蛋白,可以协助带有目的基因的TDNA导入植物细胞,并防止植物细胞中________对TDNA的降解。
(5)已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体,使细胞膜穿孔,肠细胞裂解,昆虫死亡。
而该毒素蛋白对人类的风险相对较小,原因是人类肠上皮细胞________。
(6)生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种,其目的是降低害虫种群中的________基因频率的增长速率。
1.C 解析:
青霉素是抗菌素的一种,是从青霉菌培养液中提制的药物,并不是通过基因工程方法生产的药品。
而A、B、D三项都是通过基因工程方法生产的药品。
2.B 解析:
抗病毒转基因植物只可以抵抗某些病毒,不是所有病毒,不可以抗虫。
抗病毒基因的存在可能会增大变异的可能性。
3.B 解析:
将抗旱节水有关的基因导入小麦中,是基因工程技术,它利用了基因重组的原理。
4.D 解析:
疫苗主要用于计划免疫,可使人体在不患病的情况下获得对相应传染病的抵抗力。
所用疫苗只具有抗原性而无致病力。
乙肝病毒的抗原特异性是由外壳蛋白决定的,因此,只需要乙肝病毒的表面抗原基因导入受体细胞中,并使其表达,即可获得具有抗原性而无免疫原性的疫苗(蛋白质)。
此过程是通过基因工程实现的,无需培养和大量增殖乙肝病毒,更不需要转乙肝病毒的全部基因。
5.B 解析:
基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中达到治疗疾病的目的,目前无法对缺陷基因进行修复。
抗虫棉只能抗虫不能抗病毒。
基因工程在畜牧业上的应用不仅是培育体形巨大、品质优良的动物,更重要的是利用某些外源基因在哺乳动物体内表达,从而使这些动物获得人们所需要的各类物质,如激素、抗体、酶等。
6.C 解析:
通常情况下,生物学实验应该设有明显的对照,以保证自变量唯一的要求;另外,还要考虑到实验的可行性及道德主义等方面。
7.B 解析:
DNA连接酶和DNA聚合酶都连接形成磷酸二酯键,但其连接对象不同。
构建重组质粒必需的工具酶是限制性内切酶和DNA连接酶,DNA复制时用DNA聚合酶。
作为载体的质粒必须有抗生素类基因,用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒。
构建重组质粒时应对目的基因进行修饰,否则导入大肠杆菌的目的基因不能表达。
8.B 解析:
基因治疗是指将人的正常基因或有治疗作用的基因通过一定方式导入人体靶细胞以纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用,从而达到治疗疾病目的的生物医学新技术。
明确了它的概念,就不难选出。
9.答案:
①大于 ②逆转录酶 可以 ③DNA cDNA 耐高温
解析:
cDNA文库只是基因组文库的一部分,由RNA合成DNA的过程需要逆转录酶,无论是cDNA文库还是基因组文库,都含有目的基因,因此可以用同一种探针来筛选菌株。
已知在酵母菌中含有植酸酶,可以通过其DNA与转录的mRNA为模板直接进行PCR扩增技术获得,与体内复制相比,酶的条件是耐高温。
10.答案:
(1)①人和羊DNA分子的空间结构、化学组成相同 ②有互补的碱基序列(答出其中一点即可)
(2)限制性内切酶 DNA连接酶
(3)基因重组
(4)①培育转基因超级动物 ②提供器官移植的来源等
解析:
主要考查基因载体DNA;将目的基因导入受体细胞;目的基因的检测与鉴定等有关基因工程方面的知识。
用到的工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶、基因进入受体细胞的载体。
11.答案:
(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶 相同的粘性末端
(2)脱分化 再分化
(3)目的基因(抗虫基因)已经表达 脱氧核苷酸序列(遗传信息或碱基序列) 植物组织培养
(4)不赞成,因为害虫经突变和自然选择而产生对抗虫植物的适应性等;因抗虫植物发生变异,使后代失去抗药性等。
赞成,因为抗虫植物的抗虫特性是由基因控制的,是能够遗传的(开放性题)。
12.答案:
(1)4
(2)2 1
(3)复制
(4)DNA水解酶
(5)表面无相应的特异性受体
(6)抗性
解析:
(1)用HindⅡ、BamHⅠ完全酶切后,应有4种DNA片段。
(2)用HindⅢ与BamHⅠ酶切、DNA连接酶连接的过程中,获得的黏性末端有两种,所以形成的重组质粒也有两种,而BstⅠ与BamHⅠ酶切后,形成的黏性末端相同,所以可形成1种重组质粒。
(3)目的基因插入后不能影响质粒的复制。
(4)vir蛋白与TDNA结合在一起,使DNA水解酶不能分解。
(5)人类肠上皮细胞表面无相应特异性受体,所以毒素蛋白对人类影响小。
(6)降低害虫种群中抗性基因频率的增长速率,往往用转基因作物与非转基因作物混合播种。
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