2022-2023学年苏教版选择性必修3 第三章 第一节　第1课时　基因工程的发展历程及基本工具 作业

第一节基因工程及其技术第1课时基因工程的发展历程及基本工具课后训练•巩固提升会应用A级必备知识基础练.科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程。实施该工程的最终目的是（D）A.定向提取生物体的DNA分子B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向地改造生物的遗传性状解画基因工程是在生物体外，通过人工“剪切”和“拼接”，将外源目的基因与载体DNA进行组合形成重组DNA,然后导入受体细胞内，并使其在受体细胞内表达，产生人类需要的基因产物的技术，也就是定向地改造了生物的遗传性状。.科学家把兔子血红蛋白基因导入大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列关于这一先进技术的理论依据，不正确的是（D）A.所有生物共用一套遗传密码B.基因能控制蛋白质的合成C兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核甘酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先解析|题干表述的是将目的基因导入受体细胞并得以表达的过程,目的基因在不同生物细胞中能够表达出相同的蛋白质，说明控制其合成的mRNA上的密码子是共用的，相同的密码子决定相同的氨基酸,A项正确;基因是通过转录获得mRNA,进而控制蛋白质的合成的,B项正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段，双链DNA都遵循碱基互补配对原则，其组成原料都是四种脱氧核甘酸,C项正确;生物之间是否有共同的原始祖先与转基因技术之间没有必然关系,D项错误。.下列关于限制酶的说法，正确的是（B）A.限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的B.一种限制酶通常只能识别一种特定的核甘酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D.限制醮的作用部位是特定核昔酸形成的氢键

解粉限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,A项错误;DNA分子经限制酶切割后形成黏性末端或平末端,C项错误;限制酶的作用部位是双链DNA分子特定核甘酸之间的磷酸二酯键,D项错误。.下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙述，不正确的是（C）A.DNA连接酶的化学本质是蛋白质B.DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C.基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D.根据来源不同,DNA连接酶可分为Ec、o〃DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类解析|DNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为Eco〃DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类,DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核甘酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。)—c—AII)—c—AII—G—T—T—C—C—A②A—G—C—T—T—A—④III—A—G—G—T—T—A—A①A—A—T—T—C—L③A.①与③是由相同限制酶切割产生的B.DNA连接酶可催化①与③的连接C.经酶切形成④需要脱去2分子水D.DNA连接酶与DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端画①与③的黏性末端相同，但它们的识别序列不同,应不是相同的限制酶切割产生的,A项错误;酶切获得④需要消耗2分子水,C项错误。.下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述，正确的是（B）A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开B.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C.序列一CATGI一和一GIGATCC一被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D.T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接解粉用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开,A项错误;序列一CATG1一和一GWATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个,C项错误;T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化黏性末端的连接,但只有T4DNA连接酶可以连接平末端,D项错误。.下列有关DNA重组技术中“工具”的叙述，正确的是（D）A.若某DNA片段有36个碱基对，则对其进行切割时需要6种限制酶

.Eco〃DNA连接酶只能“缝合”黏性末端,T4DNA连接酶只能“缝合”平末端C.限制酶和DNA连接酶与其识别的DNA序列之间均具有特异性D.切割目的基因时尽量使用不同种类的限制酶,以防止目的基因自身“环化”解相限制酶的识别序列通常是6个，也可能是5个或8个,故若某DNA片段有36个碱基对，则对其进行切割时不一定需要6种限制酶,A项错误;£co〃DNA连接酶只能“缝合”黏性末端,T4DNA连接酶能“缝合’,平末端和黏性末端,B项错误;DNA连接酶中的T4DNA连接酶可以连接平末端,识别序列无特异性,C项错误;切割目的基因时尽量使用不同种类的限制酶，以防止目的基因自身“环化”及反向连接,D项正确。8•如图所示为一种限制酶切割DNA分子的示意图，请据图回答下列问题。JGAATTCIIIIIICTTAAGJGAATTCIIIIIICTTAAG⑴这种限制酶的切点是，形成两个末端，这两个末端的特点是O⑵图中DNA分子被该种限制酶切割后形成的两个末端是o(3)如果G发生突变,(填“可能”或"不可能”)导致限制酶不能识别切割位点。答案(1)G和A之间黏性碱基能够互补配对(2)-G答案—CTTAA和AATTC—G—⑶可能画由题意知该限制酶识别的核甘酸序列是GAATTC。专一切口是G和A之间，切出的两个黏性末端碱基能够互补配对。.根据基因工程的有关知识，回答下列问题。⑴限制酶切害I]DNA分子后产生的DNA片段，其末端类型通常有和o⑵质粒载体用限制酶X(识别的序列由6个核甘酸组成)切割后产生的片段如下：AATTCGGCTTAA该酶识别的序列为该酶识别的序列为该酶识别的序列为，切割的部位是⑶为使切割后的载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用限制酶X切割外，还可用限制酶该酶识别的序列为，切割的部位是Y切割,两种酶共同的特点是o⑷按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即DNA连接酶和DNA连接酶，其中后者只能连接一种末端。⑸基因工程中除质粒外,和也可作为载体。囊⑴黏性末端平末端(2)—GAATTC——CTTAAG—G和A之间的磷酸二酯键⑶两种限制酶切割后形成的黏性末端相同(4)T4E.coli(5认噬菌体的衍生物动植物病毒丽(2)将图中片段两端的黏性末端对接后可以看出限制酶X识别的序歹为6个核甘酸组成的一GAATTC—，互补链是一CTTAAG—,切割的位点为G和A之间的磷酸二酯键。(3)质粒载体可以用限制酶X切割，也可以用另一种限制酶Y切割，说明限制酶Y与限制酶X切割产生的黏性末端相同。(4)基因工程使用的DNA连接酶，按来源可分为Eco/zDNA连接酶和T4DNA连接酶，其中只能连接黏性末端的是E.coliDNA连接酶。B级关键能力提升练.(多选)对下图所示黏性末端的说法，正确的是(ABD)TTAATTAATTAAAATTCAATTG甲乙TTAAA.甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性内切核酸酶催化产生的B.甲、乙的黏性末端，可形成重组DNA分子,但甲、丙之间不能C.DNA连接酶作用位点在b处,催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键D.切割甲的限制性内切核酸酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子解明切割产生甲的限制酶的识别序列为—GAATTC——CTTAAG—,切割产生乙的限制酶的识别序列为—CAATTG——GTTAAC—,切割产生丙的限制酶的识别序列为—CTTAAG——GAATTC—,由此可见，甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶催化产生的,A项正确;甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子,但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子,B项正确;DNA连接酶催化形成磷酸二酯键,C项错误;切割甲的限制酶的识别序＞］为—GAATTC—

一CTTAAG—，而甲、乙片段形成的重组DNA分子序列为一GAATTG——CTTAAC—,因此切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,D项正确。.（多选）下列关于基因工程工具的叙述，正确的是（ABD）A.限制酶可水解DNA上相邻核昔酸间的磷酸二酯键B.DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接起来C.DNA聚合酶能够从核甘酸片段末端延伸DNA或RNAD.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因解附限制酶可识别并在特定位置水解DNA上相邻核甘酸间的磷酸二酯键,A项正确;DNA连接酶可以连接黏性末端相同，即末端碱基互补的两个DNA片段之间的磷酸二酯键,B项正确;DNA聚合酶只能从核甘酸片段末端延伸DNA,而不能延伸RNA,C项错误;标记基因可将含有目的基因的细胞筛选出来，故作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因,D项正确。.通过重组DNA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，如图表示这一技术的基本过程。在该工程中所用的基因“分子手术刀''能识别的序列和切点是一G】GATCC—,请回答下列问题。羊染色体片段羊蛋白质基因染色体上的其他基因羊染色体片段羊蛋白质基因染色体上的其他基因卜人体蛋白质基因移去羊的蛋白质基因人体蛋白质基因插入羊染色体中卜人体蛋白质基因表达分泌的羊乳中含人体蛋白质⑴从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是O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O⑵请在图中画出质粒被切割形成黏性末端的过程图：-GGATCC--CCTAGG--

一⑶人体蛋白质基因之所以能“插入'洋的染色体内，是因为O馥|⑴限制酶DNA连接酶（2）如图所示i限制酶-GGATCC-切割--GGATCC--CCTAGG--CCTAGG-

⑶人的遗传物质（基因）与羊的遗传物质都为DNA,其物质组成和空间结构相同13.基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒,pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图一所示。请据图回答下列问题。Amp，：氨芳青霉素抗性基因意广：四环索抗性基因EcoR.Ie\mWI复制原点图一⑴构建人工质粒时要有抗性基因,以便于O⑵pBR322分子中有单个氏ORI限制酶作用位点,EcoRI只能识别序列一GAATTC—,并且只能在G和A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRI的切点，请画出目的基因两侧被限制前EcoRI切割后所形成的黏性末端。⑶pBR322分子中另有单个的及初HI限制酶作用位点,现将经BamHI处理后的质粒与用另一种限制酶Bglll处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复键,成功获得了重组质粒，说明o⑷为了检测上述重组质粒是否导入原本无A〃犷和丁泮的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨节青霉素的培养基上培养,得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果（空圈表示与图二对照无菌落的位置）。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现为，图三结果显示,多数大肠杆菌导入的是O弱（1）重组DNA分子的筛选（2）目的基因—GAATTC——GAATTC——CTTAAG——CTTAAG—⑶磷酸二酯两种限制酶（及zmHI和阚/II沏割得到的黏性末端相同⑷能抗氨芳青霉素，但不能抗四环素既能抗氨苇青霉素，又能抗四环素的pBR322质粒解明⑴质粒作为基因进入受体细胞的载体的条件之一是要有抗性基因，以便于重组DNA分子的筛选。（2）同一种限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，图见答案。（3）DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键;而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶（Ba