新教材同步备课2024春高中生物第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具课时训练新人教版选择性必修3

第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具课时·训练基础巩固1.玉米的PEPC(磷酸烯醇丙酮酸羧化酶)固定CO2的能力较水稻的强60倍。我国科学家正致力于将玉米的PEPC基因导入水稻中,以提高水稻产量。下列有关该技术的叙述,错误的是()A.该技术是在DNA水平上进行设计和施工的B.该技术的操作环境是生物体内C.该技术的原理是基因重组D.该技术的优点是定向培育人类需要的生物类型答案:B解析:由题意可知,该技术为基因工程,其操作是在生物体外进行的。2.下列关于下图所示黏性末端的叙述,正确的是()A.①与③是由相同的限制酶切割产生的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答案:B解析:①与③的黏性末端相同,可被DNA连接酶连接,但它们的碱基序列不同,应是由不同的限制酶切割产生的,A项错误,B项正确。经酶切获得④需要消耗2分子水,C项错误。DNA聚合酶的作用是将单个游离的脱氧核苷酸连接到核苷酸链上,D项错误。3.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。下列有关叙述正确的是()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分子答案:D解析:大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成;DNA连接酶主要包括E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类,前者只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,而后者既可连接互补的黏性末端,又可连接平末端;通常天然质粒经过人工改造后,才可作为基因工程的载体。4.下列叙述正确的是()A.限制酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位B.限制酶可作用于③部位,解旋酶作用于①部位C.作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位D.作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的识别序列相反答案:A解析:限制酶可作用于①磷酸二酯键,解旋酶作用于③氢键,A项正确,B项错误。作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位,C项错误。作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的识别序列相同,都为—GAATTC—,D项错误。5.伯格首先在体外进行了DNA改造的研究,成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列相关叙述正确的是()A.DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键B.不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割,才能产生相同的黏性末端C.当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是平末端D.限制酶和DNA连接酶的作用部位不同答案:A解析:DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键,A项正确。不同的限制酶切割不同的DNA分子也可能会产生相同的黏性末端,B项错误。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,C项错误。限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键,限制酶能断开磷酸二酯键,而DNA连接酶能催化形成磷酸二酯键,D项错误。6.下列不属于质粒作为载体的理由的是()A.能在受体细胞中复制并保存B.有一个至多个限制酶切割位点,供外源基因插入其中C.具有标记基因,便于重组DNA分子的筛选D.它是环状DNA分子答案:D解析:基因工程的载体不一定是环状DNA分子。7.下图为大肠杆菌及质粒的结构模式图。据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同,都是,二者还具有其他共同点,如①,②。

(2)若质粒DNA分子的切割末端为,则与之连接的目的基因切割末端应为;可使用把质粒和目的基因连接在一起。

(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为,其作用是。(4)下列常在基因工程中用作载体的是。

A.苏云金杆菌的Bt基因B.土壤农杆菌的环状RNA分子C.大肠杆菌的质粒D.动物细胞的染色体答案:(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)DNA连接酶(3)标记基因便于重组DNA分子的筛选(4)C8.根据基因工程的有关知识,回答下列问题。(1)限制酶切割DNA分子后产生的DNA片段末端,其形式有和两种。

(2)用EcoRⅠ切割质粒后产生的片段如下:为使载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用其他限制酶切割,其他酶必须具有的特点是。

(3)根据来源不同,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。

(4)基因工程中除质粒外,和也可作为载体。

答案:(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同(3)E.coliT4(4)噬菌体动植物病毒能力提升1.已知在一线性DNA分子上有3个某种限制性内切核酸酶的切割位点,如下图中箭头所指。如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该限制酶切断,则会产生a、b、c、d4种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该限制酶切割后,这些线性DNA分子最多能产生的长度不同的DNA片段种类数是()线性DNA分子的酶切示意图A.3种 B.4种C.9种 D.12种答案:C解析:有以下3种切割情况。(1)只切开1个位点,则有3种情况:切点在a、bcd之间,则片段为a、bcd2种;切点在ab、cd之间,则片段为ab、cd2种;切点在abc、d之间,则片段为abc、d2种。(2)切开2个位点,则有3种情况:切点在a、b、cd之间,则片段为a、b、cd3种;切点在a、bc、d之间,则片段为a、bc、d3种;切点在ab、c、d之间,则片段为ab、c、d3种。(3)切开3个位点,即切点在a、b、c、d之间,则片段为a、b、c、d4种。综上所述,长度不同的片段共有9种。2.某线性DNA分子含有5000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如下表所示。两种限制酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关叙述错误的是()限制酶a切割产物(bp)限制酶b再次切割产物(bp)2100;1400;1000;5001900;200;800;600;1000;500A.在该DNA分子中,限制酶a与限制酶b的识别序列分别有3个和2个B.限制酶a与限制酶b切出的黏性末端能相互连接C.限制酶a与限制酶b切断的化学键不相同D.用这两种限制酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作,若干循环后,序列会明显增多答案:C解析:由题意可知,限制酶a有3个切口,表明限制酶a识别序列有3个,限制酶b有2个切口,表明限制酶b识别序列有2个,A项正确。限制酶a与限制酶b切出的黏性末端相同,能相互连接,B项正确。限制酶a与限制酶b切断的化学键均为磷酸二酯键,C项错误。限制酶a和限制酶b切割的末端用DNA连接酶连接可形成序列,但限制酶a和限制酶b都不能识别切割该序列,所以用限制酶a、限制酶b与DNA连接酶反复切割与连接后,该序列增多,D项正确。3.下列关于DNA的粗提取与鉴定的叙述,错误的是()A.用同样方法从等体积羊血和鸡血中提取的DNA量不同B.DNA析出过程中,用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌C.预冷的体积分数为95%的酒精溶液可用来溶解DNAD.用二苯胺试剂鉴定DNA需要沸水浴加热答案:C解析:羊属于哺乳动物,其成熟红细胞没有细胞核及各种细胞器,提取不到DNA,而鸡属于鸟类,其红细胞内含有细胞核及各种细胞器,DNA含量较多,A项正确。在除去相关蛋白质后,DNA是非常容易断裂的,如果太过剧烈地搅拌,DNA链可能会被破坏,因此需轻柔搅拌,目的是获得较完整的DNA分子,B项正确。在预冷的体积分数为95%的酒精溶液中DNA的溶解度低,C项错误。将析出的DNA溶解于NaCl溶液中,向其中加入二苯胺试剂后需要在沸水中加热,冷却后才会呈现蓝色,D项正确。4.啤酒酵母是啤酒生产上常用的典型的发酵酵母菌,除用于酿造啤酒及其他的饮料酒外,还可用于发酵面包。菌体维生素、蛋白质含量高,可食用、药用和作饲料。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母中,获得的转基因啤酒酵母可产生LTP1蛋白,并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下图所示,请回答下列相关问题。(1)该技术定向改变了啤酒酵母的性状,这在可遗传变异的来源中属于。(2)为了将LTP1基因导入酵母细胞内,所用的载体是。

(3)图中C进入的啤酒酵母分别在含有氨苄青霉素、四环素的两种选择培养基上的生长情况是