(人教版)高中生物必修二：6.2《基因工程及其应用》同步练习(含答案)

一、选择题1．中国新闻网报道，阿根廷科学家近日培育出了世界上第一头携带有两个人类基因的牛，因此有望生产出和人类母乳极其类似的奶制品。

下列叙述正确的是()①该技术将导致定向变异②DNA连接酶将目的基因与运载体黏性末端的碱基对连接起来③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料④受精卵是理想的受体A．①②③④B．③④C．②③④D．①③④解析：转基因导致的变异都属于定向变异。

DNA连接酶连接起来的是目的基因和运载体黏性末端的磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，而不是碱基对之间的氢键。

由蛋白质中的氨基酸序列可逆推出相应mRNA可能的碱基序列，进而为人工合成目的基因提供资料。

动物的受精卵具有全能性，是理想的受体。

答案： D2．基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。

在基因工程操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是()A．人工合成目的基因B．目的基因与运载体结合C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测与鉴定答案： C3．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．它们不能被反复使用D．在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶解析：限制酶与DNA连接酶的化学本质都是蛋白质，A正确；DNA连接酶连接的是两个DNA片段间相邻两个核苷酸间的磷酸二酯键，B错误；酶在化学反应前后其数量、性质、功能均不发生改变，因此可以反复利用，C错误；DNA聚合酶只能连接单个核苷酸，不能催化两个DNA片段连接，不能替代DNA连接酶，D错误。

答案： A4．人类利用基因工程的方法成功培育出转基因抗虫棉，以下说法正确的是()A．苏云金杆菌的毒蛋白基因与质粒结合后直接进入棉花的叶肉细胞表达B．抗虫基因导入棉花叶肉细胞后，可通过传粉、受精的方法，使抗虫性状遗传下去C．标记基因的作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因D．种植转基因抗虫棉，棉铃虫不会产生抗性，这样可以有效消灭棉铃虫答案： C5．要将目的基因与运载体连接起来，在基因操作上应选用()A．只需DNA连接酶B．同一种限制酶和DNA连接酶C．只需限制酶D．不同的限制酶与DNA连接酶解析：要将目的基因与运载体连接起来，应选用同一种限制酶切割目的基因和运载体，两者暴露出相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时，相邻两个脱氧核苷酸之间在DNA连接酶的作用下形成化学键。

答案： B6．分析下图，下列有关工具酶功能的叙述，不正确的是()A．切断a处的酶为限制酶B．连接a处的酶为DNA连接酶C．切断b处的酶为解旋酶D．连接b处的酶为RNA聚合酶解析：a处是磷酸与脱氧核糖形成的化学键，切断此处的酶是限制酶，连接此处的酶是DNA连接酶。

b处是碱基与碱基形成的氢键，切断此处的酶是解旋酶。

氢键的形成不需要酶。

答案： D7．利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RNA聚合酶是重组质粒形成过程必需的工具酶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解析：切割目的基因和质粒用的是相同的限制酶，A正确；重组质粒形成过程必需的工具酶是DNA连接酶和限制酶，B错误；重组质粒上存在抗生素的抗性基因，可用含有抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C正确；导入大肠杆菌的目的基因不一定能表达，D正确。

答案： B8．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②解析：限制性核酸内切酶的作用是切割磷酸二酯键(①)；DNA聚合酶的作用是在有模板的条件下催化合成DNA子链，形成新的DNA分子(④)；DNA连接酶的作用是连接磷酸二酯键，即将2个DNA分子片段末端的缺口缝合起来(②)；解旋酶的作用是使双链DNA 解旋(③)。

答案： C9．下列有关基因工程的叙述，正确的是()A．DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快D．目的基因只要进入受体细胞就能实现表达解析：基因工程操作中的工具酶是限制酶、DNA连接酶，运载体是基因的运载工具，而不是工具酶，A错误；每种限制酶都只能识别特定的核苷酸序列，而并非同一种核苷酸序列，B错误；目的基因进入受体细胞后，只有受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因成功表达，基因工程的目的是让目的基因完成表达，生产出目的基因的表达产物，D错误。

答案： C10．在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是() A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C．将重组DNA分子导入烟草受精卵D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞解析：烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，不能用限制性核酸内切酶切割，A错误；DNA连接酶可以连接具有相同黏性末端的目的基因和载体，B正确；受体细胞可以是受精卵和体细胞，也可以是去除细胞壁的原生质体，C正确；目的基因为抗除草剂基因，所以未成功导入目的基因的细胞不具有抗除草剂的能力，筛选时应该用含除草剂的培养基筛选转基因细胞，D正确。

答案： A11．下列关于基因工程中有关酶的叙述，不正确的是()A．限制酶切开相邻核苷酸间的化学键剪断DNAB．DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接C．DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNAD．逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA单链解析：DNA聚合酶只能从引物末端延伸DNA而不能延伸RNA，C错误；限制酶切开相邻核苷酸间的化学键剪断DNA，A正确；DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接，B正确；逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA单链，D正确。

答案： C二、非选择题12．如图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图回答：(1)能否利用人的皮肤细胞来完成过程①？________。

为什么？_______________ ____________________________________________________________________________。

(2)过程②必需的酶是________酶。

(3)在利用A、B获得C的过程中，一般用____________切割A和B，使它们产生________________，再加入____________，才可形成C。

(4)由此可知，基因工程操作一般要经过A的获取、________(填字母)和________(填字母)的结合、将________(填字母)导入D、目的基因在大肠杆菌中表达与检测等四个步骤。

解析：图中①是转录，②是逆转录合成目的基因。

B是质粒，C是重组质粒。

人皮肤细胞中有胰岛素基因，但却不表达，因此不能用人皮肤细胞完成①过程。

答案：(1)不能皮肤细胞中的胰岛素基因未表达(或未转录)，不能形成胰岛素mRNA (2)逆转录(3)同一种限制酶相同的黏性末端DNA连接酶(4)A B C13．酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品等。

科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。

基本的操作过程如下：(1)该技术定向改变了酵母菌的性状，这在可遗传的变异的来源中属于____________。

(2)本操作中为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的运载体是________。

(3)要使运载体与LTP1基因连接，首先应使用________进行切割。

(4)切割完成后，利用________将运载体与LTP1基因连接。

解析：(1)基因工程能克服远缘杂交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物具有特定性状，其原理为基因重组。

(2)运载体是取自大肠杆菌的质粒(见图)。

(3)(4)基因工程中的“剪刀”为限制酶，两个序列相同、能互补配对的黏性末端可用DNA连接酶“缝合”。

答案：(1)基因重组(2)质粒(3)同一种限制酶(4)DNA连接酶14．(实验探究)质粒是基因工程中最常用的运载体，质粒上有标记基因，如图所示，通过标记基因可推知外源基因插入的位置，插入位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同。

下图表示外源基因的插入位置(插入点有a、b、c)。

Ⅰ.(1)质粒的基本组成单位是_____________________________________________。

(2)将细菌放在含有四环素、氨苄青霉素中培养，属于基因工程操作中的____________步骤。

(3)在插入外源基因过程中用到的工具酶有__________________________________。

Ⅱ.设计实验探究外源基因插入的位置。

(1)步骤：①将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌。

②分组：将细菌平均分成两组并标号为1,2。

③培养：_____________________________________________________。

④观察并记录结果。

(2)预测实验结果及结论：①______________________________________________________________________；②______________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。

解析：本题主要考查基因工程的步骤及运载体的特点和使用。

Ⅰ.质粒是一种小型环状DNA分子，含有标记基因是作为运载体的前提，它可以用于目的基因的检测。

Ⅱ.本实验中的特点是若目的基因插入b或c处时就会破坏运载体上原有的标记基因，使细菌不再具有相应的抗性性状，所以应放在含有不同抗生素的培养基上进行培养，观察结果得出相应结论。

答案：Ⅰ.(1)脱氧核苷酸(2)目的基因的检测与鉴定(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶Ⅱ.(1)③将第1组细菌放入含氨苄青霉素的培养基上培养，将第2组细菌放入含四环素的培养基中培养(2)①若1组、2组均能正常生长，则外源基因插入点是a；②若1组能正常生长，2组不能生长，则外源基因插入点是c；③若1组不能生长，2组能生长，则外源基因插入点是b。