2020_2021学年高中生物专题1基因工程1DNA重组技术的基本工具课时达标训练含解析新人教版选修320210313146

1、DNA重组技术的基本工具1.据下图所示,有关工具酶功能的叙述错误的是()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【解题指南】解答本题需要明确以下两点:(1)各种酶的作用特点。(2)正确识别图中a、b两处结构的名称。【解析】选D。据图分析知a为磷酸二酯键,b为氢键。限制酶用于切断磷酸二酯键,A正确;DNA连接酶在连接DNA片段时,是催化形成磷酸二酯键,中间的氢键会自动形成,B正确;解旋酶用于解开DNA双链,作用于氢键,C正确;RNA聚合酶是将单个的核糖核苷酸连在核糖核苷酸链上,使相邻核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,而氢键是自动形成

2、的,D错误。【补偿训练】基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述,正确的是()A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成B.所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端C.真正被用作载体的质粒都是天然质粒D.原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身【解析】选D。多数限制酶识别的核苷酸序列由6个核苷酸组成,但不是所有限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的,A错误;DNA连接酶分为Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶,前者只能连接黏性末端,后者既能连接黏性末端,又能连接平末端,B错误;真正被用作载体的质粒都是被改造过的质粒,C错误;原核生物内的

3、限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身,一般不切割自身的DNA分子,D正确。2.下列一般不作为基因工程中的标记基因的是()A.四环素抗性基因B.绿色荧光蛋白基因C.产物具有颜色反应的基因D.贮藏蛋白的基因【解析】选D。四环素抗性基因可作为基因工程的标记基因,筛选重组分子;绿色荧光蛋白基因也可以用作基因工程的标记基因;产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应发生与否筛选重组分子;贮藏蛋白的基因不能用于筛选重组分子。3.(2018绍兴高二检测)下列有关细菌质粒的叙述,正确的是()A.质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器B.质粒是细菌细胞中能自主复制的小型环状DNA分子C.质粒只能在侵入宿主细胞后

4、在宿主细胞内复制D.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行【解析】选B。质粒是存在于细菌中的一种环状DNA分子,不是细胞器,A错误;质粒的化学本质是DNA,是细菌细胞中能自主复制的小型环状DNA分子,B正确;在体外,若给予适宜的条件,质粒也可能进行复制,C错误;有的质粒可以整合到宿主细胞的染色体DNA上,如大肠杆菌的Ti质粒的T-DNA,D错误。4.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是()A.限制酶和DNA连接酶B.限制酶和水解酶C.限制酶和载体D.DNA连接酶和载体【解析】选A。基因工程中的操作工具有3种,即“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”。在基因工程操作过程中,利用限制

5、性核酸内切酶将DNA分子切开获取目的基因,用同一种限制性核酸内切酶将载体切开,获得和目的基因相同的黏性末端;再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来。【补偿训练】限制酶的作用实际上是使DNA上某些化学键断开,一种能对GAATTC专一识别的限制酶,断开的化学键是()A.G与A之间的键B.G与C之间的键C.A与T之间的键D.磷酸二酯键【解析】选D。限制酶能够识别双链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开。【易错警示】解答本题时常犯的错误是根据识别序列中碱基的连接顺序简单地认为限制酶就是断裂两个碱基之间的氢键。5.（2018北京高考）用Xho 和Sa

6、l 两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确的是（ ）A.图1中两种酶识别的核苷酸序列不同B.图2中酶切产物可用于构建重组DNAC.泳道中是用Sal 处理得到的酶切产物D.图中被酶切的DNA片段是单链DNA【解题指南】（1）题眼：限制性核酸内切酶。（2）解题关键：限制性核酸内切酶识别的是双链DNA的特定的核苷酸序列。（3）解题思路：酶的特异性；根据不同的酶有几个酶切位点可以判断最终有几个DNA片段。【解析】选D。因为酶具有特异性，所以两种酶识别的核苷酸序列不同，A项正确；酶切产物可以用于构建重组DNA，B项正确；泳道中有3条较短的片段和1条较长

7、的片段，共4个片段，符合Sal 处理得到的酶切产物，C项正确；图中被酶切的DNA片段是双链DNA，D项错误。【补偿训练】 (2018石家庄高二检测)下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是 ()A.用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时,4个磷酸二酯键断裂B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越小C.CATG和GGATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同D.用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒,也可能形成重组质粒【解析】选B。用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时,需要对4个切割位点的核苷酸之间的磷酸二酯键切割,故4个磷酸二酯键断裂,A正确;限制酶识别

8、序列越短,则该序列在DNA中出现的几率就越大,B错误;CATG被限制酶切出的黏性末端是CATG,GGATCC被限制酶切出的黏性末端是GATC,黏性末端碱基数都是4个,C正确;不同的限制酶切割也能形成相同的黏性末端,经DNA连接酶连接也能形成重组质粒,D正确。6.(2018天津高二检测)Mse、Pst、EcoR三种限制酶的识别序列及切割位点分别是GAATTAATTC、CTGCAG、GAATTC,如图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。若要用图中质粒和外源DNA构建重组质粒,需要对质粒进行改造,构建新的限制酶切位点。在构建新的限制酶切位点的过程中需要使用的酶是()A.限制酶Pst、DNA聚合酶

9、、DNA连接酶B.限制酶EcoR、DNA聚合酶、DNA连接酶C.限制酶EcoR、限制酶Pst、DNA聚合酶D.限制酶Pst、限制酶EcoR、DNA连接酶【解题指南】解答本题的关键是明确限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶的作用特点。【解析】选B。分析图2可知,含目的基因的外源DNA中含有限制酶Pst、Mse、EcoR的切割位点,其中EcoR酶的切割位点位于目的基因中。因此构建基因表达载体时,不能用EcoR酶切割,应该用限制酶Pst、Mse进行切割;为了保证切割后的质粒与目的基因形成的黏性末端相同,在对质粒进行改造时,应该将限制酶EcoR的切割位点改造成限制酶Mse的切割位点;因此,首先需要用限制

10、酶EcoR切割,其次需要用DNA聚合酶将相应的脱氧核苷酸序列连接上去,最后再用DNA连接酶连接形成限制酶Mse的切割位点。【补偿训练】将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子【解题指南】解答本题需要明确以下两点:(1)理解基因工程的概念和所需的工具的作用。(2)作为载体必须具备的条件。【解析】选C。由腺苷酸脱氨酶基因通过质粒pET28b导入大肠杆菌

11、并成功表达腺苷酸脱氨酶可推出每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒,A正确;基因工程中质粒作为载体,条件之一是含有一个至多个限制酶切点,B正确;每个限制性核酸内切酶识别位点不一定能插入一个ada,还要看限制酶切割后的黏性末端是否与目的基因的黏性末端相同,C错误;题目中腺苷酸脱氨酶得到成功表达,因此每个大肠杆菌的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子,D正确。7.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改造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在DNA分子水平上进行操作A.B.C.D.【解析】选D。基因工程是按照人们的意

12、愿,定向改造生物的遗传特性,正确;基因工程不对基因进行人为改造,错误;基因工程在体外进行基因表达载体的构建,属于人为的基因重组,正确;在实验室内合成DNA需要模板、原料、酶、能量、引物等,错误;基因工程的主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术,属于DNA分子水平上的操作,正确。8.(2018邢台高二检测)科学家将荒漠植物中的耐盐基因转移到莴苣细胞内,获得了转基因耐盐莴苣新品种。在培育过程中用到了EcoR、Sma、Nae三种限制酶,如图依次表示EcoR、Sma、Nae三种限制酶的识别序列及切割位点。请回答下列问题:(1)限制酶主要是从_中分离纯化而来,限制酶能将双链DNA分子中的_(化学键)断开。DNA分子经限制酶切割产生的片段末端有两种形式_、_。(2)请绘出EcoR切割DNA分子后产生的末端_,Sma和Nae切割形成的DNA片段之间_(填“能”或“不能”)连接形成重组DNA分子。【解题指南】本题考查对基因工程工具和操作程序的理解和识记。根据题图判断限制酶的作用