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“四翼”检测评价(十二) 基因工程的发展历程和基因工程的基本工具
A级——基础综合练
1.选择育种利用的是现有品种在繁殖过程中的自然变异作为选择工作的原始材料。从选择育种到基因工程育种的发展历程说明,生产实践必然会对科技发展的需求、科学理论上的突破有巨大影响。下列关于生物育种的说法,正确的是( )
A.选择育种应用的原理与杂交育种应用的原理完全相同
B.杂交育种获得的后代,纯合子才能应用于生产
C.单倍体育种时需用秋水仙素处理其萌发的种子或幼苗
D.基因工程育种可培育出抗病性强的植物,减少农药对环境的污染
解析:选D 杂交育种的原理是基因重组,选择育种的原理还可能是基因突变或染色体变异,A错误;杂交育种后,根据育种目的,有时候选用的是杂合子,有时候选用的是纯合子,B错误;花药离体培养得到的单倍体植株不育,不产生种子,所以单倍体育种时需用秋水仙素处理其幼苗,C错误;基因工程育种可以定向改变生物性状,可培育出抗病性强的植物,减少农药的使用,减少对环境的污染,D正确。
2.基因工程也称为DNA重组技术,其实施必须具备的四个条件是( )
A.工具酶、目的基因、载体、受体细胞
B.重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、连接酶
C.目的基因、限制酶、质粒、受体细胞
D.模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞
解析:选A 目的基因、工具酶、载体、受体细胞是基因工程必须具备的条件,其中工具酶包括DNA连接酶和限制酶;RNA聚合酶是转录需要的酶,不是基因工程的工具酶;载体未必都是质粒,还可以是λ噬菌体的衍生物、动物病毒等;基因工程不需要模板DNA,mRNA是翻译和逆转录过程的模板,在获取目的基因的过程可能需要,但不是基因工程实施的必需条件,A符合题意。
3.以下不属于基因工程基本工具的是( )
A.限制酶 B.胶原蛋白酶
C.DNA连接酶 D.载体
解析:选B 基因工程的基本工具包括限制酶、DNA连接酶、载体,胶原蛋白酶不属于基因工程的基因工具。故选B。
4.基因工程需要特定的工具,下列叙述正确的是( )
A.基因工程所需载体有质粒、细菌拟核等,至少要有一个限制酶识别位点
B.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列
C.限制酶、DNA连接酶和解旋酶作用的化学键都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键
D.限制酶有数千种,而DNA连接酶只有两种
解析:选B 基因工程所需载体有质粒、动物病毒和λ噬菌体的衍生物等,载体需有多种限制酶识别位点,以便连接不同的目的基因,细菌拟核DNA不能作为载体,A错误;限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,能够识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列,并在特定位点实现切割,因此限制酶具有专一性,B正确;限制酶、DNA连接酶作用的化学键相同,都是DNA一条链中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键,而解旋酶的作用部位是氢键,C错误;DNA连接酶并非只有两种,D错误。
5.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制性内切核酸酶、解旋酶
B.限制性内切核酸酶、解旋酶、DNA连接酶
C.解旋酶、限制性内切核酸酶、DNA连接酶
D.限制性内切核酸酶、DNA连接酶、解旋酶
解析:选C 限制性内切核酸酶能够识别双链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;DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键;解旋酶能使DNA分子双螺旋结构解开,氢键断裂;所以①处是解旋酶作用部位,②处是限制性内切核酸酶作用部位,③处是DNA连接酶作用部位。
6.(2023·无锡高二阶段训)为了更好地催化丙酮酸还原生成L-乳酸,科学家在某种乳杆菌中采用基因工程技术用L-乳酸脱氢酶(ldhL)基因替换了D-乳酸脱氢酶(ldhD)基因,构建了一株稳定的无ldhD活性的菌株,从而使ldhL基因含量增加。该过程会用到的工具酶最可能是( )
A.限制酶和DNA连接酶
B.DNA酶和RNA酶
C.DNA聚合酶和蛋白酶
D.胰蛋白酶和逆转录酶
解析:选A 构建重组质粒需要用限制酶切割载体和目的基因,需要用DNA连接酶将载体和目的基因连接起来,所以用到的工具酶最可能是限制酶和DNA连接酶,A正确。
7.大肠杆菌的质粒是基因工程的常用载体,结构如下图。下列叙述正确的是( )
A.①②③共同组成核糖核苷酸
B.质粒中游离的磷酸基团个数为0
C.DNA连接酶会使化学键④重新连接
D.若某种限制酶在质粒上有一个酶切位点,酶切产物电泳后会形成2个条带
解析:选B ①②③共同组成DNA的基本单位脱氧核苷酸,A错误;质粒为环状双链DNA分子,游离的磷酸基团个数为0,B正确;DNA连接酶使DNA片段重新连接,形成磷酸二酯键,图中的④不是