高中生物蘇教版現(xiàn)代生物科技專題第一章基因工程 學(xué)業(yè)分層測評

學(xué)業(yè)分層測評(一)(建議用時(shí)：45分鐘)[學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)]1．下列有關(guān)基因工程敘述錯(cuò)誤的是()A．最常用的載體是大腸桿菌的質(zhì)粒B．工具酶主要有限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶C．該技術(shù)人為地增加了生物變異的范圍，實(shí)現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)的交換D．基本原理是基因突變【解析】基因工程的基本原理是基因重組，不同生物的DNA具有相同的結(jié)構(gòu)以及遺傳信息傳遞和表達(dá)方式相同是基因工程賴以完成的基礎(chǔ)；基因工程中的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，最常用的載體是大腸桿菌質(zhì)粒。該技術(shù)可克服生殖隔離現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)種間遺傳物質(zhì)交換，按照人的意愿使生物發(fā)生變異?！敬鸢浮緿2．(2023·大綱全國卷)下列實(shí)踐活動包含基因工程技術(shù)的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210009】A．水稻F1花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B．抗蟲小麥與矮稈小麥雜交，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C．將含抗病基因的重組DNA導(dǎo)入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D．用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆【解析】A項(xiàng)屬于單倍體育種，原理是染色體變異；B項(xiàng)屬于雜交育種，原理是基因重組；C項(xiàng)屬于基因工程育種，原理是基因重組；D項(xiàng)屬于誘變育種，原理是基因突變?！敬鸢浮緾3．下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是()A．重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和載體B．所有的限制酶都只能識別同一種特定的脫氧核苷酸序列C．一般選用細(xì)菌的質(zhì)粒作為基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體D．細(xì)菌體內(nèi)的質(zhì)?？梢灾苯幼鳛榛蚬こ讨械妮d體【解析】此題考查基因工程的基本工具及相關(guān)知識。解答此類題目須明確以下知識：(1)基因操作的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶(簡稱限制酶)和DNA連接酶。(2)一種限制酶只能識別特定的脫氧核苷酸序列，并從特定的位點(diǎn)切開，不同的限制酶識別的脫氧核苷酸序列是不同的。(3)載體是基因的運(yùn)載工具，一般選用細(xì)菌的質(zhì)粒作為載體，它既可以攜帶外源基因進(jìn)入受體細(xì)胞，或獨(dú)立復(fù)制或整合到受體細(xì)胞的DNA上，又有特殊的遺傳標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。但在進(jìn)行基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。【答案】C4．下列說法中不正確的有()①限制性核酸內(nèi)切酶全部是從真核生物中分離純化而來的②DNA連接酶全部是從原核生物中分離得到的③所有限制性核酸內(nèi)切酶識別的脫氧核苷酸序列均由6個(gè)核苷酸組成④不同限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA的位點(diǎn)不同⑤有的質(zhì)粒是單鏈DNAA．①②④⑤ B．①②③⑤C．②③④⑤ D．①③④⑤【解析】限制性核酸內(nèi)切酶主要是從原核生物中分離得到的，所以①錯(cuò)誤；DNA連接酶中的一類是從原核生物大腸桿菌中分離得到的，另一類是從T4噬菌體中得到的，所以②錯(cuò)誤；不同的限制性核酸內(nèi)切酶識別的脫氧核苷酸序列不同，不一定都是6個(gè)核苷酸，所以③錯(cuò)誤；質(zhì)粒都是雙鏈環(huán)狀DNA分子，所以⑤錯(cuò)誤?！敬鸢浮緽5．下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210010】A．將單個(gè)核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯鍵B．將斷開的兩個(gè)DNA片段的骨架連接起來，重新形成磷酸二酯鍵C．連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵D．只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接起來，而不能將雙鏈DNA片段平口末端之間進(jìn)行連接【解析】DNA連接酶和DNA聚合酶都是催化兩個(gè)脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，將兩個(gè)DNA片段連接成重組DNA分子。DNA聚合酶是將單個(gè)核苷酸加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯鍵，合成新的DNA分子?！敬鸢浮緽6．據(jù)圖判斷，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是()A．限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處B．DNA聚合酶可以連接a處C．解旋酶可以使b處解開D．DNA連接酶可以連接c處【解析】a處指的是兩個(gè)相鄰脫氧核苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是同一個(gè)脫氧核苷酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵，DNA連接酶不能連接此化學(xué)鍵?！敬鸢浮緿7．作為基因工程中的“分子運(yùn)輸車”——載體，應(yīng)具備的條件是()①必須有一個(gè)或多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)，以便目的基因可以插入到載體上②載體必須具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制③必須帶有標(biāo)記基因，以便進(jìn)行重組后的篩選④必須是安全的，不會對受體細(xì)胞有害，或不能進(jìn)入到除受體細(xì)胞外的其他生物細(xì)胞中去⑤大小應(yīng)合適，太大則不易操作A．①②③④ B．①②③⑤C．①③④⑤ D．①②③④⑤【解析】基因操作中運(yùn)輸目的基因的載體必須有一個(gè)或多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)，以便目的基因可以插入到載體上；載體必須具備自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同步復(fù)制；必須帶有標(biāo)記基因，以便進(jìn)行重組后的篩選；必須是安全的；大小應(yīng)合適，太大則不易操作?！敬鸢浮緿8．下圖表示限制性核酸內(nèi)切酶切割某DNA分子的過程，下列有關(guān)敘述，不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：10210011】A．該限制酶能識別的堿基序列是GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間B．用此酶切割含有目的基因的片段時(shí)，必須用相應(yīng)的限制性核酸內(nèi)切酶切割載體，產(chǎn)生與目的基因相同的黏性末端C．要把目的基因與載體“縫合”起來，要用到基因工程的另一個(gè)工具——DNA聚合酶D．限制酶切割DNA分子時(shí)，是破壞了同一條鏈上相鄰脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵，而不是兩條鏈上互補(bǔ)配對的堿基之間的氫鍵【解析】由圖示可知，該限制酶識別的堿基序列是GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間；要獲得重組DNA分子，必須用限制性核酸內(nèi)切酶切割載體和目的基因，得到相同的黏性末端；將目的基因與載體“縫合”起來的是DNA連接酶，而不是DNA聚合酶；限制性核酸內(nèi)切酶切割的是同一條鏈上相鄰脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。【答案】C9．限制酶是一種核酸切割酶，可識別并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下圖為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的識別序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補(bǔ)黏合？其正確的末端互補(bǔ)序列是什么()A．BamHⅠ和EcoRⅠ末端互補(bǔ)序列為AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ末端互補(bǔ)序列為GATC—C．EcoRⅠ和HindⅢ末端互補(bǔ)序列為AATT—D．BamHⅠ和BglⅡ末端互補(bǔ)序列為GATC—【解析】圖中四種限制酶切割DNA分子所形成的黏性末端分別是eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(—G,—CCTAG、))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(—G,—CTTAA、))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(—A,—TTCGA、))eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(—A,—TCTAG，))可知BamHⅠ和BglⅡ切割DNA分子產(chǎn)生的末端的堿基是互補(bǔ)的?！敬鸢浮緿10．科學(xué)家通過基因工程，需要從蘇云金芽孢桿菌中提取抗蟲基因，放入棉花細(xì)胞中發(fā)揮作用，回答有關(guān)問題：(1)從蘇云金芽孢桿菌中切割抗蟲基因所用的工具是________________。此工具主要存在于_______________________________________________中，其特點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________。(2)將抗蟲基因?qū)朊藁?xì)胞需要的運(yùn)輸工具具有的特點(diǎn)是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________，最常用的載體是________，除了它還有________、________?！敬鸢浮?1)限制性核酸內(nèi)切酶細(xì)菌一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)切割(2)有一個(gè)至多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)，在受體細(xì)胞中可進(jìn)行自我復(fù)制，具標(biāo)記基因質(zhì)粒λ噬菌體的衍生物動植物病毒[能力提升]11．下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()【導(dǎo)學(xué)號：10210012】【解析】A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列。B項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長。C項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長。D項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞?！敬鸢浮緾12．下圖表示一項(xiàng)重要的生物技術(shù)，對圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是()A．a(chǎn)的基本骨架是磷酸和核糖交替連接而成的結(jié)構(gòu)B．要獲得相同的黏性末端，要用相同的b去切割a和dC．c連接雙鏈間的氫鍵，使黏性末端處堿基互補(bǔ)配對D．若要獲得未知序列的d，可到基因文庫中去尋找【解析】a是載體質(zhì)粒，b是限制性核酸內(nèi)切酶切割質(zhì)粒，c是DNA連接酶，連接質(zhì)粒和目的基因，d是目的基因。質(zhì)粒是環(huán)狀DNA，其基本骨架是磷酸和脫氧核糖交替連接而成的。要想獲得同一種黏性末端要用同一種限制性核酸內(nèi)切酶。DNA連接酶連接的是磷酸和脫氧核糖之間的鍵，不是氫鍵。對于未知序列的目的基因是無法從基因文庫中獲取的?！敬鸢浮緽13．(2023·天津一中月考)現(xiàn)有一長度為3000堿基對(bp)的線性DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶酶切后，進(jìn)行凝膠電泳，使降解產(chǎn)物分開。用酶H單獨(dú)酶切，結(jié)果如圖1。用酶B單獨(dú)酶切，結(jié)果如圖2。用酶H和酶B同時(shí)酶切，結(jié)果如圖3。該DNA分子的結(jié)構(gòu)及其酶切圖譜是()【解析】從圖中所示的結(jié)果看，酶H單獨(dú)酶切時(shí)會將DNA切割成兩種長度(分別為2000bp、1000bp)，可以排除D選項(xiàng)；酶B單獨(dú)酶切時(shí)使DNA切割成三種長度(分別為2000bp、600bp、400bp)，由此可排除BC選項(xiàng)?！敬鸢浮緼14．根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有________和________。(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC……GG……CTTAA為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，還可用另一種限制性核酸內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________。(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即________DNA連接酶和________DNA連接酶。(4)基因工程中除質(zhì)粒外，________和________也可作為運(yùn)載體。(5)請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。eq\x(\a\al(—G↓GATCC—,—CCTAG↑G—))【解析】當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時(shí)，產(chǎn)生的則是平口末端。為使運(yùn)載體與目的基因相連，用另一種限制酶切割后形成的黏性末端必須與EcoRⅠ切割形成的黏性末端相同。根據(jù)酶的來源不同，可以將DNA連接酶分為兩類：一類是從大腸桿菌中分離得到的，稱為大腸桿菌DNA連接酶；另一類是從T4噬菌體中分離出來的，稱為T4DNA連接酶?；蚬こ讨谐|(zhì)粒外，還有λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等也可作為運(yùn)載體?！敬鸢浮?1)黏性末端平口末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的相同(3)大腸桿菌T4(4)λ噬菌體的衍生物動植物病毒(5)eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(↓,—GGATCC—,—CCTAGG—,↑))→eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(—G,—CCTAG))＋eq\b\lc\(\a\vs4\al\co1(GATCC—,G—))15．(2023·江蘇揚(yáng)州期中)基因工程又叫做基因拼接技術(shù)。該技術(shù)能夠通過對生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。自20世紀(jì)70年代基因工程發(fā)展起來以后，人們開始采用高新技術(shù)生產(chǎn)各種基因產(chǎn)品。下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn)，圖1和圖2表示基因工程部分操作過程：限制酶BamHⅠHindⅠEcoRⅠSmaⅠ識別序列及切割位點(diǎn)G↓GATCCCCTAG↑GA↓AGCTTTTCGA↑AG↓AATTCCTTAA↑GCCC↓GGGGGG↑CCC(1)從表中四種酶的切割位點(diǎn)看，可以切出平口末端的酶是________。(2)將目的