1、专题一第一节 一、选择题1下列对基因工程的理解，正确的是()它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程对基因进行人为删减或增添某些碱基是体外进行的人为的基因重组在实验室内，利用相关的酶和原料合成DNA主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术在DNA分子水平上进行操作一旦成功，便可遗传ABCD答案C解析基因工程是对现有基因的剪切和重组，并没有对基因进行改造，也不是要合成新的DNA。2下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制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
2、间答案C3下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是()可催化互补黏性末端的DNA片段之间的连接都能催化平末端的DNA片段之间的连接催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成催化DNA分子两条链的脱氧核糖和磷酸间磷酸二酯键的形成ABCD答案D解析Ecoli DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，而不能催化DNA片段平末端的连接。DNA连接酶的作用是催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，即把“梯子”的“扶手”缝合起来。4基因工程操作离不开三种工具，下列有关说法不正确的是()A常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，从而获得互补的黏性末端B在三种工具中最常用载体质粒的基本单位是脱氧核糖核苷
3、酸，两种酶的基本单位是氨基酸CDNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”D限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离获得，具有识别特定核苷酸序列的能力答案C解析DNA聚合酶用于DNA的复制，DNA连接酶才是基因工程中的“分子缝合针”。质粒是细胞质中小型环状DNA分子，基本组成单位是脱氧核糖核苷酸；限制性核酸内切酶和DNA连接酶的本质都是蛋白质，基本组成单位是氨基酸。5(2015郑州检测)质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是
4、外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是()细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长情况细菌在含四环素的培养基上的生长情况能生长能生长能生长不能生长不能生长能生长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解析对细菌来说，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，也能在含四环素的培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因都没有被破坏，插入点是c；对细菌来说，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉素基因正常，不能在含四环素的培养基上生长，说明其抗四环素基因被破坏，插入点为b；
5、对细菌来说，不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉基因被插入而破坏，故插入点为a6作为基因的运输工具质粒，必须具备的条件之一及理由是()A能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达C具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件D能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选答案A解析作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在受体细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量目的基因。同时要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否表达来判断目的基因是否进入了受体细胞，从而进行筛选受体细胞。载体要具有
6、多个限制酶切割位点，则是为了便于与外源基因连接。二、非选择题7通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是GGATCC，请回答：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是_。(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_，“插入”时用的工具是_，其种类有_。(3)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。答案(1)限制酶DNA连接酶(2)基因的结构是相同的载体质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物(3
7、)解析本题主要考查各种工具在基因工程中的作用，首先明确限制酶为剪刀切割目的基因，DNA连接酶起缝合作用，载体会把目的基因导入受体细胞，然后结合问题组织答案。(1)剪刀为限制酶，剪下羊的蛋白质基因，使用DNA连接酶将其与载体结合。(2)插入时是基因与原有基因结合，都为反向平行的双螺旋结构，插入时需要载体。8治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物(如猪、牛)体获得的。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图所示。(1)图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种_。(2)请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来
8、，并说明理由。_。(3)细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个质粒这种增加方式在遗传学上称为_。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制_合成的功能。答案(1)DNA(2)能二者具有相同的黏性末端(3)DNA的复制(DNA的扩增)蛋白质一、选择题1基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是()A目的基因限制酶载体受体细胞B重组DNARNA聚合酶限制酶连接酶C工具酶目的基因载体受体细胞D模板DNAmRNA质粒受体细胞答案C解析基因工程是把供体生物的基因(目的基因)导入受体(细胞)，并使其成功表达，以使受体获得新的遗传特性的过程。
9、因此该过程需要有目的的基因、受体细胞及其工具(工具酶和载体)。2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BamH、EcoR、Hind以及Bgl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什么()ABamH和EcoR；末端互补序列为AATTBBamH和Hind；末端互补序列为GATCCEcoR和Hind；末端互补序列为AATTDBamH和Bgl；末端互补序列为GATC答案D解析BamH和Bgl处理后形成的末端互补，其末端互补序列为“GATC”。3下列关于DNA重组技术基本工
10、具的说法，正确的是()ADNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端B细菌细胞内含有的限制酶不能对自身的DNA进行剪切C限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端D质粒是基因工程中唯一的载体答案B解析DNA连接酶分两类：Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而后者既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端。细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性。限制酶切割DNA后，产生的末端有黏性末端和平末端两种。质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有噬菌体的衍
11、生物和动植物病毒等。4现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()答案D解析“现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”说明此DNA分子是环状DNA分子，只留下C、D两项供选，“EcoR、Kpn同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子”确定只能选D。5有关基因
12、工程的叙述，正确的是()A限制酶只在获取目的基因时才用B重组质粒的形成是在细胞内完成的C质粒是目前基因工程的唯一载体DDNA连接酶和DNA聚合酶都连磷酸二酯键答案C解析蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质的功能满足人们的需要。而蛋白质功能与其高级结构密切相关，蛋白质高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质进行改造非常困难，而蛋白是由基因构成。二、非选择题6下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图，请回答以下问题：(1)图中甲和乙代表_。(2)EcoR I、Hpa I代表_。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为_、_。甲
13、中限制酶的切点是_之间，乙中限制酶的切点是_之间。(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_。(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是_。答案(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端平末端G、AT、A(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开(5)限制酶不能识别切割位点解析(1)由图示看出，甲和乙代表由脱氧核苷酸构成的不同的DNA片段。(2)EcoR I和Hpa I能切割DNA分子，说明它们是限制酶。(3)甲中切点在G、A之间，切口在识别序列中轴线两侧，形成黏性末端；乙中切点在T、A之间，切口在识别序列中轴线处，形
14、成平末端。(4)(5)限制酶能识别DNA分子的特定核苷酸序列，并从特定位点切割DNA分子。当特定核苷酸序列变化后，就不能被相应限制酶识别。7豇豆具有抵抗多种害虫的根本原因是体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如下图所示：根据以上材料，回答下列问题。(1)CpTI基因是该基因工程中的_基因。“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是四种脱氧核苷酸，在过程中，首先要用_将DNA分子切开，暴露出黏性末端，再用
15、_连接。(2)在该基因工程中，供体细胞和受体细胞分别是：_、_。(3)切割CpTI基因应选用_(EcoR或Sma)限制酶，理由是_。用于CpTI基因与载体连接的“分子缝合针”，T4DNA连接酶和EcoliDNA连接酶_(是或否)都可以，若在某基因工程中，限制酶切得的末端与图中不同，则应选择_连接酶，理由是_。答案(1)目的限制性核酸内切酶DNA连接酶(2)豇豆水稻(3)EcoR图中得到的是黏性末端，而Sma切得的是平末端，EcoR才能切得黏性末端是T4DNA与图中不同的末端应该是平末端，Ecoli DNA连接酶只能在黏性末端之间进行连接，T4DNA连接酶则可以连接平末端和黏性末端。解析在基因工程中，CpTI基因是我们所需要的基因，因而是目的基因。在基因工程中，用限制性核酸内切酶切割DNA获得目的基因，再用DNA连接酶连接目的基因与载体。在该项基因工程中，供体细胞是提供目的基因的细胞(豇豆)，受体细胞是接受目的基因的细胞(水稻)。EcoR限制性酶和Sma限制酶切得的末端不同，前者为黏性末端，后者为平末端；T4DNA连接酶和EcoliDNA连接酶能够连接的末端有一定的区别：前者为黏性末端和平末端，后者仅为黏性末端。
