2024-2025学年高中生物1.1DNA重组技术的基本工具练习含解析新人教版选修3

PAGEPAGE61.1DNA重组技术的基本工具课时过关·实力提升一、基础巩固1.实施基因工程的最终目的是()A.提取生物体的DNA分子B.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.创建符合人们须要的新的生物类型和生物产品解析:A、B、C三项均为基因工程操作的详细内容,但不是基因工程的目的。实施基因工程的最终目的是通过基因操作定向改造生物的遗传物质,创建符合人们须要的新的生物类型和生物产品。答案:D2.DNA重组技术中的工具——“分子缝合针”“分子手术刀”“分子运输车”分别是()①DNA连接酶②DNA聚合酶③限制酶④RNA聚合酶⑤载体A.②③⑤ B.①③④C.①③⑤ D.④③⑤解析:“分子缝合针”是DNA连接酶,能连接DNA片段;“分子手术刀”是限制酶,能切割DNA分子;“分子运输车”是载体,能运输目的基因。答案:C3.下图表示限制酶切割DNA分子的过程,从图中可知,该限制酶能识别的核苷酸序列和切点是()A.CTTAAG,切点在C和T之间B.CTTAAG,切点在G和A之间C.GAATTC,切点在G和A之间D.GAATTC,切点在C和T之间答案:C4.下列关于磷酸二酯键的说法,正确的是()A.只有目的基因中存在B.只有质粒分子中存在C.DNA和RNA分子中都存在D.只存在于双链DNA分子中解析:核酸由核苷酸构成,核苷酸通过磷酸二酯键形成核苷酸长链,进而形成具有肯定空间结构的核酸。故DNA和RNA中均含有磷酸二酯键。答案:C5.两个核酸片段在相宜条件下,经X酶的催化作用发生下图所示的变更。则X酶是()A.DNA连接酶 B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶 D.限制酶解析:图中X酶可将两个具有互补黏性末端的DNA片段连接在一起,因此该酶为DNA连接酶。答案:A6.以下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.基因工程的产物对人类都是有益的C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是目的性强解析:基因工程是在生物体外,通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组),然后导入受体细胞内,使目的基因在受体细胞内表达,产生出人类所须要的基因产物。但并不是全部的基因产物对人类都有益。答案:D7.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的叙述,错误的是()A.一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列B.限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响,总有一个最适的条件C.限制性核酸内切酶能破坏相邻脱氧核苷酸之间的化学键D.限制性核酸内切酶不只存在于原核生物中,其合成场所是核糖体解析:限制性核酸内切酶只能够识别双链DNA分子的某种特定的脱氧核苷酸序列,不能识别RNA分子的核糖核苷酸序列,A项错误;同其他的酶一样,限制性核酸内切酶也受温度和pH的影响,而且具有发挥最大催化效率的最适温度和最适pH,B项正确;限制性核酸内切酶催化DNA分子上特定部位两个核苷酸之间磷酸二酯键的断裂,C项正确;限制性核酸内切酶主要从原核生物中分别纯化,也有来自真核细胞的,其本质是蛋白质,在核糖体上合成,D项正确。答案:A8.下列关于质粒的叙述,正确的是()A.质粒是能够自我复制的环状DNA分子B.质粒是唯一的载体C.质粒只有在进入受体细胞后才能复制D.每个细菌细胞内只有一个质粒解析:基因工程中常用的载体,除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。质粒在含有质粒的细胞和受体细胞内均可复制。细菌细胞内一般有多个质粒。答案:A9.下列各项中,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:在基因工程中,利用标记基因可以鉴别和筛选含有目的基因的细胞,A、B、C三项中的基因都能起到此作用。答案:D10.依据基因工程的有关学问,回答下列问题。(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。

(2)质粒载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:AATTC……G G……CTTAA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,还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必需具有的特点是

。

(3)按其来源不同,基因工程中所运用的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切割产生的相同(3)E·coliT4(4)λ噬菌体的衍生物动植物病毒二、实力提升1.基因工程的操作离不开三种工具,下列有关说法错误的是()A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒,从而获得互补的黏性末端B.质粒的基本单位是脱氧核糖核苷酸,两种酶的基本单位是氨基酸C.DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键,是基因工程中的“分子缝合针”D.限制性核酸内切酶主要从原核生物中分别获得,具有识别特定核苷酸序列的实力解析:DNA聚合酶用于DNA的复制,DNA连接酶才是基因工程中的“分子缝合针”。质粒是一种独立于细菌拟核DNA之外的小型双链环状DNA分子,基本组成单位是脱氧核糖核苷酸;限制性核酸内切酶和DNA连接酶的本质都是蛋白质,基本组成单位是氨基酸。答案:C2.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是()①可催化黏性末端互补的DNA片段之间的连接②都能催化平末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的形成A.①③ B.②④ C.②③ D.①④解析:E·coliDNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端,而不能催化DNA片段平末端的连接。DNA连接酶的作用是催化被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的形成,即把“梯子”的“扶手”缝合起来。答案:D3.下列黏性末端属于同一种限制性核酸内切酶切割而成的是()A.①② B.①③ C.②④ D.②③解析:同一种限制性核酸内切酶识别的核苷酸序列相同,且切割形成的黏性末端的碱基能互补配对。答案:C4.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变更,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确依次是()A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③②解析:限制性核酸内切酶的作用是将DNA双链的磷酸二酯键切开;DNA聚合酶的作用是将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连在已有的DNA片段上;DNA连接酶可缝合两个末端互补的双链DNA片段,从而连成一个DNA分子;解旋酶的作用是使双链DNA的氢键断裂,将DNA双螺旋解开。答案:C5.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。下图表示四种质粒和目的基因,其中箭头所指部位为限制酶的识别位点,质粒阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是()解析:由图可知,质粒B无标记基因,不适合作为载体;质粒C和D的标记基因中都有限制酶的识别位点;只有质粒A有标记基因且MunⅠ的切割位点不在标记基因中。答案:A6.下图所示为部分双链DNA片段,下列有关基因工程中工具酶功能的叙述,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DNA解旋酶D.连接b处的酶为RNA聚合酶解析:a处为磷酸二酯键,限制酶能切断该处,DNA连接酶能连接形成该键。b处为氢键,切断该处的酶为DNA解旋酶。答案:D★7.基因工程中,需运用特定的限制酶切割目的基因和质粒,以便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。依据图推断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割解析:目的基因若用限制酶Ⅰ切割,只能在目的基因的一侧切开,而不能将其切下,所以应用限制酶Ⅱ切割;质粒若用限制酶Ⅱ切割,两种标记基因均将被破坏,所以只能用限制酶Ⅰ切割。答案:D8.依据下列所给材料回答问题。材料一把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上,然后导入大肠杆菌体内,产生出人的胰岛素。材料二把萤火虫的发光基因转入烟草体内,培育出能产生荧光的烟草。材料三有人把蜘蛛中限制产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中,在羊分泌的乳汁中加入某种物质后,可抽出细丝,这种细丝可望用作手术的缝合线。(1)上述生物新品种的产生运用了技术。

(2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达,而不影响其他基因的表达,这说明基因是有效应的片段,具有肯定的性;同时可以说明各种生物共用一套。

(3)上述技术所用的工具酶有

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(4)材料三中的缝合线与一般的缝合线相比有何优点?

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(5)可遗传的变异分为三种:、、,而基因工程可以定向变更一个物种的遗传性状,这属于。

(6)从上述材料不能得出哪一结论?。

A.动植物之间可以相互转基因B.真核生物与原核生物之间共用一套密码子C.基因工程可以定向地变更生物的遗传性状D.转基因生物的出现对生物的进化是有利的解析:让某种生物实现外源基因的表达需运用体外DNA重组技术(基因工程)。基因工程的工具酶包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶。用材料三中所述细丝作缝合线的最大优势是该“线”的化学本质为蛋白质,将来可被分解汲取,从而免去“拆线”工序。从变异角度看,基因工程应属于基因重组。答案:(1)DNA重组(基因工程)(2)遗传DNA独立遗传密码(3)限制性核酸内切酶、DNA连接酶(4)可以被分解汲取,不用拆线(5)基因突变基因重组染色体变异基因重组(6)D★9.目前基因工程所用的质粒载体主要是以自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,其主要结构如下页左上图所示。说明:ampR为氨苄青霉素抗性基因,tetR为四环素抗性基因(1)构建人工质粒时要有抗性基因,以便于

。

(2)pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点,EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—,并只能在G与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酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。(3)pBR322分子中另有单个的BamHⅠ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BglⅡ处理得到的目的基因,通过DNA连接酶作用复原