江苏专版2024-2025学年新教材高中生物第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具分层作业新人教版选择性必修3

第3章第1节重组DNA技术的基本工具必备学问基础练1.下列有关基因工程的叙述,正确的是()A.基因工程是细胞水平上的生物工程B.基因工程能定向改造生物的性状C.基因工程的产物对生物都有利D.基因工程引起的变异属于基因突变2.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()A.全部生物共用一套遗传密码B.基因能限制蛋白质的合成C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成,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3.在基因工程操作过程中,DNA连接酶的作用是()A.将随意两个DNA片段连接起来B.将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来,包括DNA片段和碱基对之间的氢键C.连接具有相同黏性末端或平末端的DNA片段,即形成磷酸二酯键D.只连接具有相同黏性末端的DNA片段碱基对之间的氢键4.下图表示限制酶切割某DNA分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是()A.5'-CTTAAG-3',切点在C和T之间B.5'-CTTAAG-3',切点在G和A之间C.5'-GAATTC-3',切点在G和A之间D.5'-CTTAAC-3',切点在C和T之间5.下图表示三种酶分别作用于DNA分子的不同部位,①②③这三种酶依次是()A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶6.下列关于基因工程的说法,正确的有()①基因工程是在DNA分子水平进行设计和施工的②重组DNA技术所用的工具包括限制酶、DNA连接酶、载体③限制酶主要是从真核生物中分别纯化出来的④E.coliDNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端⑤DNA连接酶都是从原核生物中分别得到的⑥载体质粒可采纳抗生素抗性基因作为筛选的标记基因⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体⑧基因工程的原理为基因重组A.3项 B.4项 C.5项 D.6项7.作为基因的运输工具——载体,必需具备的条件之一及理由正确的是()A.能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便供应大量的目的基因B.其有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达C.具有某些标记基因,以使目的基因能够与其结合D.对受体细胞无损害,以便于重组DNA的鉴定和选择8.下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述,正确的是()A.限制酶将DNA双链切割成两条单链B.同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒,因此不具有专一性C.序列5'-CTAG↓-3'和3'-G↓GATCC-5'被限制酶切出的黏性末端相同D.E.coliDNA连接酶能催化平末端和黏性末端的连接9.下列关于如图所示黏性末端的说法,错误的是()A.DNA连接酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键B.甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的C.切割甲的限制酶也能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子D.甲、乙黏性末端可形成重组DNA分子10.下表关于DNA粗提取与鉴定试验的表述,不正确的是()选项试剂操作作用A研磨液与生物材料混合提取溶解DNAB2mol/LNaCl溶液与提取出的DNA混合溶解DNAC冷却的酒精加入离心后的上清液中溶解DNAD二苯胺试剂加入溶解有DNA的NaCl溶液中鉴定DNA11.图1和图2分别表示限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ的作用示意图。请回答下列问题。(1)EcoRⅠ和SmaⅠ的化学本质是,其单体是。

(2)EcoRⅠ识别的碱基序列是,EcoRⅠ和SmaⅠ的识别序列不相同,说明限制酶具有性。

(3)由图2可知,当限制酶在它识别序列的切开时,产生的末端是平末端;要将图1中的末端再连接起来,须要用酶。

(4)1970年,阿尔伯等在细菌中发觉了第一个限制酶,而在该细菌中没有此限制酶的识别序列,推想该限制酶在细菌细胞中的作用可能是。

实力素养提升练12.在基因工程操作中限制性内切核酸酶是不行缺少的工具。下列关于限制性内切核酸酶的叙述,错误的是()A.不同限制酶切割后,只能产生相同的黏性末端B.限制性内切核酸酶可以从某些原核生物中提取C.限制性内切核酸酶的活性受温度和pH等因素的影响D.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列13.基因工程须要特定的工具,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别纯化而来,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14.[多选]下列有关限制性内切核酸酶的叙述,错误的是()A.用限制酶切割一个DNA分子中部,获得一个目的基因时,被水解的磷酸二酯键有2个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.5'-CATG↓-3'和5'-G↓GATCC-3'序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接D.只有用相同的限制酶处理含目的基因的DNA片段和质粒,才能形成重组质粒15.试验中对DNA进行鉴定时,做如下操作,分析回答下列问题。序号试管A试管B1加2mol/L的NaCl溶液5mL加2mol/L的NaCl溶液5mL2不加加入提取的DNA丝状物并搅拌3加4mL二苯胺试剂,混匀加4mL二苯胺试剂,混匀4沸水浴5min沸水浴5min试验现象

试验结论

(1)依据上图,完成表格横线处的试验内容。(2)对于B试管,完成1、2、3的操作后溶液颜色如何改变?。

(3)在沸水中加热的目的是,同时说明DNA对高温有较强的。

(4)A试管在试验中的作用是。

(5)B试管中溶液颜色的改变程度主要与有关。

第1节重组DNA技术的基本工具1.B基因工程是分子水平上的生物工程,A项错误;基因工程育种的优点之一是目的性强,可以依据人们的意愿定向改造生物,B项正确;基因工程的产物对生物不都是有益的,也可能对生物产生危害,C项错误;基因工程产生的变异属于基因重组,D项错误。2.D题干表述的是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,说明限制其合成的mRNA上的密码子是共用的,相同的密码子确定相同的氨基酸,A项正确;基因是通过转录获得mRNA,进而限制蛋白质的合成,B项正确;基因通常是有遗传效应的DNA片段,只要是双链DNA,都遵循碱基互补配对原则,其组成原料都是四种脱氧核苷酸,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定关系,D项错误。3.CDNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来,复原被限制酶切开的磷酸二酯键。E.coliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,不能连接具有平末端的DNA片段。而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端,又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。4.C依图可知,该限制酶切割的位点为G与A之间,由产生的黏性末端可知该限制酶所能识别的序列为5'-GAATTC-3'。5.C①作用的部位是氢键,因此①是解旋酶;②作用的部位是磷酸二酯键,因此②是限制酶;③作用的部位是两个DNA片段的缺口,因此③是DNA连接酶。6.B基因工程的操作对象是基因,因此其是在DNA分子水平进行设计和施工的,①正确;重组DNA技术所用的工具包括限制酶、DNA连接酶、载体,②正确;限制酶主要是从原核生物中分别纯化出来的,③错误;E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端,④错误;DNA连接酶不都是从原核生物中分别得到的,也可以从T4噬菌体中获得,⑤错误;载体质粒可采纳抗生素抗性基因作为筛选的标记基因,筛选含有目的基因的受体细胞,⑥正确;质粒是基因工程中运载目的基因的常用载体,此外还有动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等,⑦错误;基因工程的原理为基因重组,⑧正确。7.A作为载体必需具备的条件之一是能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便供应大量的目的基因,A项正确;作为载体必需具备的条件之一是具有多个限制酶切点,以便于目的基因的插入,B项错误;作为载体必需具备的条件之一是具有某些标记基因,以便重组DNA分子的筛选,C项错误;对受体细胞无损害不是便于重组DNA的鉴定和选择的缘由,D项错误。8.CDNA双链之间由氢键相连,而限制酶破坏的是磷酸二酯键,因此将DNA分子切割成两段,A项错误;同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒,是由于目的基因和质粒都具有相同的酶切位点,因此具有专一性,B项错误;序列5'-CTAG↓-3'和3'-G↓GATCC-5'被限制酶切出的黏性末端相同,均为GATC-5',C项正确;E.coliDNA连接酶能催化黏性末端的连接,不能催化平末端连接,D项错误。9.CDNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,A项正确;切割甲的限制酶的识别序列是5'-GAATTC-3',切割乙的限制酶的识别序列是5'-CAATTG-3',所以甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成,B项正确;甲、乙片段形成的重组DNA分子的序列是5'-CAATTC-3',而甲酶的识别序列是5'-GAATTC-3',且在G和A之间切割,所以切割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,C项错误;甲和乙的黏性末端相同,都是AATT-3',可以被DNA连接酶连接形成重组DNA分子,D项正确。10.CDNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精,利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分别,C项错误。11.答案(1)蛋白质氨基酸(2)5'-GAATTC-3'专一(3)中轴线E.coliDNA连接酶或T4DNA连接(4)切割外来DNA,起到防卫作用解析(1)EcoRⅠ和SmaⅠ的化学本质是蛋白质,蛋白质是生物大分子,其单体是氨基酸。(2)分析图1和图2可知,EcoRⅠ识别的碱基序列是5'-GAATTC-3',SmaⅠ的识别序列是5'-CCCGGG-3',EcoRⅠ和SmaⅠ的识别序列不相同,说明限制酶具有专一性。(3)由图2可知,当限制酶在它识别序列的中轴线切开时,产生的末端是平末端;DNA连接酶可以连接两个DNA片段,要将图1中的末端再连接起来,须要用E.coliDNA连接酶或T4DNA连接酶。(4)1970年,阿尔伯等在细菌中发觉了第一个限制酶,而在该细菌中没有此限制酶的识别序列,推想该限制酶在细菌细胞中的作用可能是切割外来DNA,起到防卫作用。12.A酶具有专一性,不同的限制酶可以识别不同的脱氧核苷酸序列,产生的黏性末端通常不同,A项错误;限制性内切核酸酶主要从某些原核生物中提取,B项正确;限制性内切核酸酶具有酶的特性,其活性受温度和pH等因素的影响,C项正确;限制性内切核酸酶具有专一性,一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定位点切割,D项正确。13.B基因工程所需载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等,载体需有一个或多个限制酶识别位点,以便连接不同的目的基因,细菌拟核DNA不能作为载体,A项错误;限制酶主要从原核生物中分别纯化而来,能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列,并在特定位点实现切割,因此限制酶具有专一性,B项正确;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项错误;迄今为止,已从300多种不同的微生物中提取了4000多种限制酶,而DNA连接酶依据来源不同,主要分为两类,即E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,但DNA连接酶并非只有两种,D项错误。14.ACD用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部,获得一个目的基因时,须要切割目的基因的两侧,又因DNA为双链结构,因此要断裂4个磷酸二酯键,即被水解的磷酸二酯键有4个,A项错误;限制性内切核酸酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大,B项正确;5'-CATC↓-3'和5'-G↓GATCC-3'序列被限制性内切核酸酶切出的黏性末端不同,分别为5'-CATG