2018_2019學(xué)年高中生物專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具學(xué)案新人教版.docx

11DNA重組技術(shù)的基本工具學(xué)習(xí)目標(biāo)1.基因工程的概念、誕生和發(fā)展。2.DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。3.基因工程中載體需要具備的條件。方式一抗蟲棉的研究開發(fā)是中國(guó)發(fā)展農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，打破跨國(guó)公司壟斷，搶占國(guó)際生物技術(shù)制高點(diǎn)的成功事例?？瓜x棉的應(yīng)用使棉鈴蟲得到了有效控制，使殺蟲劑用量降低了70%80%，有效保護(hù)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，減少了農(nóng)民噴藥中毒事故，為棉花生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。師：要實(shí)現(xiàn)抗蟲基因在棉花中的表達(dá)，提前要做哪些關(guān)鍵工作？生：要將抗蟲基因切割下來(lái)；要將抗蟲基因整合到棉花的DNA上。師：這里存在一個(gè)基因轉(zhuǎn)移的實(shí)際問(wèn)題，就是如何將控制抗蟲的基因轉(zhuǎn)入棉花細(xì)胞的問(wèn)題。師：中國(guó)有句俗語(yǔ)叫“沒(méi)有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”?？茖W(xué)家們?cè)趯?shí)施基因工程之前，苦苦求索，終于找到了實(shí)施基因工程的三種“金剛鉆兒”，使基因工程的設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)。這三種“金剛鉆兒”是什么？有什么特點(diǎn)和具體作用？下面我們就來(lái)學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。方式二科學(xué)設(shè)想，能否讓禾本科植物也能固定空氣中的氮？能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？能否讓微生物產(chǎn)生人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？經(jīng)過(guò)多年努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)基因工程。這一技術(shù)是在DNA分子水平上進(jìn)行的，在微小的DNA分子上進(jìn)行的操作，需要專用的工具。這些工具是什么？各自的作用是什么？讓我們一起來(lái)了解一下吧！一、基因工程的概念和誕生1基因工程的概念基因工程是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。又稱為DNA重組技術(shù)。2基因工程的誕生(1)理論基礎(chǔ)DNA是遺傳物質(zhì)的證明。DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立。遺傳密碼的破譯：所有生物共用一套遺傳密碼。(2)技術(shù)支持基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)：質(zhì)粒有自我復(fù)制能力，并且可以在細(xì)菌細(xì)胞間轉(zhuǎn)移。工具酶的發(fā)現(xiàn)：陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了多種限制酶、連接酶以及逆轉(zhuǎn)錄酶。DNA合成和測(cè)序技術(shù)、體外重組技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。重組DNA表達(dá)實(shí)驗(yàn)的成功。歸納總結(jié)1對(duì)基因工程概念的理解操作環(huán)境生物體外操作對(duì)象基因操作水平DNA分子水平原理基因重組結(jié)果按照人類的需要定向改造生物的遺傳特性2.基因工程的理論基礎(chǔ)(1)幾乎所有生物的DNA分子都具有相似的成分和結(jié)構(gòu)，即都是由4種脫氧核苷酸形成規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這為不同生物的DNA拼接提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。(2)所有生物共用一套遺傳密碼，這為一種生物的基因在其他生物體內(nèi)正常表達(dá)提供了可能。(3)基因是控制生物體性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位，具有相對(duì)獨(dú)立性，這為目的基因在受體細(xì)胞中的獨(dú)立表達(dá)提供了可能。例1(2017洛陽(yáng)校級(jí)月考)下列敘述符合基因工程概念的是()A在細(xì)胞內(nèi)將DNA進(jìn)行重組，賦予生物新的遺傳特性B將人的干擾素基因重組到質(zhì)粒上后導(dǎo)入大腸桿菌，獲得能產(chǎn)生人干擾素的菌株C用紫外線照射青霉菌，使其DNA發(fā)生改變，通過(guò)篩選獲得青霉素高產(chǎn)菌株D自然界中天然存在的噬菌體自行感染細(xì)菌后其DNA整合到細(xì)菌DNA上答案B解析基因工程是在生物體外將DNA進(jìn)行重組，賦予生物新的遺傳特性，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)符合基因工程的概念；C項(xiàng)屬于誘變育種；D項(xiàng)外源基因?qū)爰?xì)菌不是人為操作的，不屬于基因工程的范疇。例2目前，科學(xué)家把兔子血紅蛋白基因?qū)氪竽c桿菌細(xì)胞中，在大腸桿菌細(xì)胞中合成了兔子的血紅蛋白。下列不是這一先進(jìn)技術(shù)的理論依據(jù)的是()A所有生物共用一套遺傳密碼B基因能控制蛋白質(zhì)的合成C兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成，都遵循相同的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則D兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先答案D解析題干表述的是目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并得以表達(dá)的過(guò)程，目的基因在不同生物細(xì)胞中能夠表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)，說(shuō)明控制其合成的信使RNA上的密碼子是共用的，相同的密碼子決定相同的氨基酸，A項(xiàng)正確；基因是通過(guò)轉(zhuǎn)錄獲得信使RNA，進(jìn)而控制蛋白質(zhì)的合成，B項(xiàng)正確；基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，只要是雙鏈DNA都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其組成原料都是四種脫氧核苷酸，C項(xiàng)正確；生物之間是否有共同的原始祖先與轉(zhuǎn)基因技術(shù)之間沒(méi)有必然關(guān)系，D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法鏈接基因重組的三種主要類型(1)減數(shù)第一次分裂四分體時(shí)期，同源染色體上的非姐妹染色單體間交叉互換，導(dǎo)致染色單體上的基因重新組合。(2)減數(shù)第一次分裂后期，隨著非同源染色體的自由組合，非同源染色體上的非等位基因也自由組合。(3)人工操作導(dǎo)致的基因重組，即基因工程。二、基因工程操作的兩種工具酶1限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”來(lái)源主要來(lái)自原核生物種類約4_000種特點(diǎn)識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列切割特定核苷酸序列中的特定位點(diǎn)作用斷裂特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵結(jié)果產(chǎn)生黏性末端或平末端2.DNA連接酶“分子縫合針”(1)作用：將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。(2)種類種類來(lái)源特點(diǎn)Ecoli DNA連接酶大腸桿菌只能“縫合”具有互補(bǔ)黏性末端的雙鏈DNA片段，不能“縫合”雙鏈DNA片段的平末端T4DNA連接酶T4噬菌體既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端歸納總結(jié)與DNA相關(guān)的五種酶的比較名稱作用部位作用結(jié)果限制酶磷酸二酯鍵將DNA切成兩個(gè)片段DNA連接酶磷酸二酯鍵將兩個(gè)DNA片段連接為一個(gè)DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯鍵將單個(gè)脫氧核苷酸依次連接到單鏈末端DNA (水解)酶磷酸二酯鍵將DNA片段水解為單個(gè)脫氧核苷酸解旋酶堿基對(duì)之間的氫鍵將雙鏈DNA分子局部解旋為單鏈，形成兩條長(zhǎng)鏈例3下表為常用的限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)及其識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，由此推斷以下說(shuō)法中，正確的是()限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)BamHGGATCCKpnGGTACCEcoRGAATTCSau3AGATCHindGTYRACSmaCCCGGG注：Y表示C或T，R表示A或G。A一種限制酶只能識(shí)別一種核苷酸序列B限制酶切割后一定形成黏性末端C不同的限制酶可以形成相同的黏性末端D限制酶的切割位點(diǎn)在識(shí)別序列內(nèi)部答案C解析根據(jù)表格內(nèi)容可以推知，每種限制酶都能識(shí)別特定的核苷酸序列，但不一定只能識(shí)別一種序列，如限制酶Hind，A項(xiàng)錯(cuò)誤；限制酶切割后能形成黏性末端或平末端，如限制酶Hind切割后露出平末端，B項(xiàng)錯(cuò)誤；不同的限制酶切割后可能形成相同的黏性末端，如限制酶BamH和Sau3A切割后露出的黏性末端相同，C項(xiàng)正確；限制酶的切割位點(diǎn)可以位于識(shí)別序列的外側(cè)，如Sau3A，D項(xiàng)錯(cuò)誤。例4關(guān)于下圖所示黏性末端的敘述，正確的是()A與是由相同限制酶切割產(chǎn)生的BDNA連接酶可催化與的連接C經(jīng)酶切形成需要脫去2分子水DDNA連接酶與DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端答案B解析與的黏性末端相同，但它們識(shí)別的堿基序列不同，應(yīng)不是相同的限制性核酸內(nèi)切酶切出來(lái)的， A項(xiàng)錯(cuò)誤；酶切獲得需要消耗2個(gè)水分子，C項(xiàng)錯(cuò)誤；DNA聚合酶作用的是單個(gè)游離的脫氧核苷酸， D項(xiàng)錯(cuò)誤。方法鏈接黏性末端或平末端是否由同一種限制酶切割形成的判斷方法將黏性末端或平末端之一旋轉(zhuǎn)180后，看它們是否是完全相同的結(jié)構(gòu)。是，則為相同限制酶切割形成的；否，則為不同限制酶切割形成的。三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體1種類：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。2常用載體質(zhì)粒(1)本質(zhì)：質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。(2)質(zhì)粒作為載體所具備的條件及原因條件原因穩(wěn)定并能自我復(fù)制或整合到染色體DNA上能使目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴(kuò)增有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)可攜帶多個(gè)或多種外源基因具有特殊的標(biāo)記基因便于重組DNA的鑒定和選擇無(wú)毒害作用對(duì)受體細(xì)胞無(wú)毒害作用，避免受體細(xì)胞受到損傷(3)作用作為運(yùn)輸工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。質(zhì)粒攜帶目的基因在受體細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制。歸納總結(jié)1作為載體必須具備的條件(1)必須有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)。(2)必須能在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并具備自我復(fù)制的能力，或整合到染色體DNA上，隨染色體DNA同步復(fù)制。(3)必須有標(biāo)記基因，便于篩選和鑒定。(4)對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。(5)載體的大小適合，便于提取和在體外進(jìn)行操作。2標(biāo)記基因的篩選原理載體上的標(biāo)記基因一般是某種抗生素的抗性基因，而受體細(xì)胞沒(méi)有抵抗該抗生素的能力。將含有某抗生素抗性基因的載體導(dǎo)入受體細(xì)胞，抗性基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，受體細(xì)胞對(duì)該抗生素產(chǎn)生抗性。在含有該抗生素的培養(yǎng)基上，能夠生存的是被導(dǎo)入了基因表達(dá)載體的受體細(xì)胞。如下圖：例5質(zhì)粒是基因工程最常用的載體，下列關(guān)于質(zhì)粒的說(shuō)法正確的是()A質(zhì)粒在宿主細(xì)胞內(nèi)都要整合到染色體DNA上B質(zhì)粒是獨(dú)立于細(xì)菌擬核DNA之外的小型細(xì)胞器C基因工程使用的質(zhì)粒一定含有標(biāo)記基因和復(fù)制原點(diǎn)D質(zhì)粒上堿基之間數(shù)量存在AGUC答案C解析基因工程使用的載體需有一至多個(gè)酶切位點(diǎn)，具有自我復(fù)制的能力，有標(biāo)記基因，對(duì)受體細(xì)胞安全，且分子大小適合。質(zhì)粒進(jìn)入宿主細(xì)胞后不一定都要整合到染色體DNA上，如宿主細(xì)胞是細(xì)菌細(xì)胞則不需整合。質(zhì)粒是小型環(huán)狀雙鏈DNA分子而不是細(xì)胞器，也不會(huì)有堿基U。例6質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，它存在于許多細(xì)菌體內(nèi)。某細(xì)菌質(zhì)粒上有標(biāo)記基因如圖所示，通過(guò)標(biāo)記基因可以推知外源基因(目的基因)是否轉(zhuǎn)入成功。外源基因插入的位置不同，細(xì)菌在培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況也不同，如圖所示是外源基因插入位置(插入點(diǎn)有a、b、c)，請(qǐng)根據(jù)表中提供的細(xì)菌生長(zhǎng)情況，推測(cè)三種重組后細(xì)菌的外源基因插入點(diǎn)，正確的一組是()細(xì)菌在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況細(xì)菌在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)狀況能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)不能生長(zhǎng)能生長(zhǎng)A.是c；是b；是aB是a和b；是a；是bC是a和b；是b；是aD是c；是a；是b答案A解析細(xì)菌能在含氨芐青霉素和四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明抗氨芐青霉素基因和抗四環(huán)素基因沒(méi)有被破壞，所以插入點(diǎn)是c；細(xì)菌能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，而不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明其抗氨芐青霉素基因正常而抗四環(huán)素基因被破壞，故插入點(diǎn)為b；細(xì)菌不能在含氨芐青霉素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，說(shuō)明其抗氨芐青霉素基因被插入而破壞，故插入點(diǎn)為a。易混辨析細(xì)胞膜上的載體與基因工程中的載體比較(1)化學(xué)本質(zhì)不同：細(xì)胞膜上的載體化學(xué)成分是蛋白質(zhì)；基因工程中的載體可能是物質(zhì)，如質(zhì)粒(DNA)、噬菌體的衍生物，也可能是生物，如動(dòng)植物病毒等。(2)功能不同：細(xì)胞膜上的載體功能是協(xié)助細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；基因工程中的載體是一種“分子運(yùn)輸車”，把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。基因工程的基本工具限制性核酸內(nèi)切酶(分子手術(shù)刀)DNA連接酶(分子縫合針)載體(分子運(yùn)輸車)1下列說(shuō)法中不正確的有()限制酶主要是從真核生物中分離純化出來(lái)的DNA連接酶都是從原核生物中分離得到的所有限制酶識(shí)別的核苷酸序列均由6個(gè)核苷酸組成不同限制酶切割DNA的位點(diǎn)不同有的質(zhì)粒是單鏈DNAA BC D答案B解析限制酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的，有很少量是來(lái)自真核生物酵母菌，錯(cuò)誤；T4DNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體(一種病毒)，錯(cuò)誤；EcoR、Sma限制酶識(shí)別的序列均為6個(gè)核苷酸，也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列由4、5或8個(gè)核苷酸組成，錯(cuò)誤；不同限制酶切割DNA的位點(diǎn)不同，切割出不同的黏性末端或平末端，正確；所有的質(zhì)粒都是雙鏈的環(huán)狀DNA分子，錯(cuò)誤。2下列所示的末端至少是由幾種限制酶作用產(chǎn)生的()A1種 B2種 C3種 D4種答案C解析圖中為相同的平末端，可能由同一種限制酶切割所得，故圖示四種末端至少是由3種限制酶作用產(chǎn)生的。3(2017廣東深圳中學(xué)期末)下列關(guān)于基因工程中的DNA連接酶的敘述不正確的是()ADNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)BDNA連接酶能夠連接兩個(gè)DNA片段之間的磷酸二酯鍵C基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA連接酶D根據(jù)來(lái)源不同，DNA連接酶可分為Ecoli DNA連接酶和T4 DNA連接酶兩大類答案C解析DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，根據(jù)來(lái)源不同可分為Ecoli DNA連接酶和T4 DNA連接酶兩大類，DNA連接酶連接的是兩個(gè)DNA片段之間的磷酸二酯鍵，而DNA聚合酶連接的是DNA片段與游離的脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA連接酶，故選C。4下圖表示一項(xiàng)重要的生物技術(shù)，對(duì)圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，正確的是()A通常情況下，a與d需要用同一種限制酶進(jìn)行切割Bb能識(shí)別特定的核苷酸序列，并將A與T之間的氫鍵切開Cc連接雙鏈間的A和T，使黏性末端處堿基互補(bǔ)配對(duì)Db代表的是限制性核酸內(nèi)切酶，c代表的是RNA聚合酶答案A解析b是限制性核酸內(nèi)切酶，能識(shí)別特定的核苷酸序列并使DNA分子的每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，而不是使氫鍵斷開；c是DNA連接酶，能連接兩個(gè)DNA片段。5(2017陜西黃陵中學(xué)高二下期中)番茄在運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中，由于過(guò)早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù)抑制某種促進(jìn)果實(shí)成熟的激素的合成，可使番茄貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，培育成耐貯藏的番茄新品種。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于1993年在美國(guó)上市，請(qǐng)回答：(1)促進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是_。(2)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的操作中，所用的“分子手術(shù)刀”是_，基因的“分子縫合針”是_，基因的“分子運(yùn)輸車”是_。(3)與雜交育種、誘變育種相比，通過(guò)基因工程來(lái)培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是_。答案(1)乙烯(2)限制性核酸內(nèi)切酶(或限制酶)DNA連接酶載體(3)定向改變生物性狀、育種周期短、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙(順序不作要求)解析(1)促進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是乙烯。(2)在培育轉(zhuǎn)基因番茄的基因操作中，所用的基因的“分子手術(shù)刀”是限制酶，基因的“分子縫合針”是DNA連接酶，基因的“分子運(yùn)輸車”是載體。(3)通過(guò)基因工程來(lái)培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是能定向改變生物性狀、育種周期短、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練題組一基因工程的概念和誕生1下列有關(guān)基因工程誕生的說(shuō)法，不正確的是()A基因工程是在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的B工具酶和載體的發(fā)現(xiàn)使基因工程的實(shí)施成為可能C遺傳密碼的破譯為基因的分離和合成提供了理論依據(jù)D基因工程必須在同物種間進(jìn)行答案D解析基因工程可在不同物種間進(jìn)行，它可打破生殖隔離的界限，定向改造生物的遺傳性狀。2切取動(dòng)物控制合成生長(zhǎng)激素的基因，注入鲇魚受精卵中，與其DNA整合后產(chǎn)生生長(zhǎng)激素，從而使鲇魚比同種正常魚增大34倍。此項(xiàng)研究遵循的原理是()A基因突變 B基因重組C細(xì)胞工程 D染色體變異答案B解析將動(dòng)物控制合成生長(zhǎng)激素的基因注入鲇魚受精卵中，通過(guò)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯合成特定的蛋白質(zhì)，表現(xiàn)出特定的性狀，此方法依據(jù)的原理是基因重組。3(2017泉州泉港一中高二下期中)1987年，美國(guó)科學(xué)家將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞，獲得高水平的表達(dá)。長(zhǎng)成的植物通體光亮，堪稱自然界的奇跡。這一研究成果表明()螢火蟲與煙草植物的DNA結(jié)構(gòu)基本相同螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子煙草植物體內(nèi)合成了熒光素螢火蟲和煙草植物合成蛋白質(zhì)的原理基本相同A和 B和C和 D答案D解析“美國(guó)科學(xué)家將螢火蟲的熒光素基因轉(zhuǎn)入煙草植物細(xì)胞”，說(shuō)明螢火蟲的熒光素基因與煙草細(xì)胞的DNA進(jìn)行了重組，也說(shuō)明它們的DNA結(jié)構(gòu)基本相同，正確；“獲得高水平的表達(dá)”“長(zhǎng)成的植物通體光亮”，說(shuō)明在煙草植物細(xì)胞中合成了螢火蟲的熒光素，這個(gè)事實(shí)說(shuō)明螢火蟲與煙草植物共用一套密碼子，螢火蟲和煙草植物合成蛋白質(zhì)的原理基本相同，都要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯兩步，因此正確。題組二基因工程操作的相關(guān)工具酶4(2017成都七中期中)以下幾種酶中與磷酸二酯鍵的形成或斷裂有關(guān)的有幾種()限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶DNA聚合酶 解旋酶DNA酶A兩種 B三種 C四種 D五種答案C解析限制性核酸內(nèi)切酶和DNA酶都與磷酸二酯鍵的斷裂有關(guān)；DNA連接酶和DNA聚合酶都與磷酸二酯鍵的形成有關(guān)；解旋酶與氫鍵斷裂有關(guān)。5(2017遼寧五校高二下學(xué)期期中)下列關(guān)于基因工程工具酶的說(shuō)法，正確的是()AEcoli DNA連接酶既能夠連接平末端，也可以連接黏性末端B每種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定位點(diǎn)進(jìn)行切割，體現(xiàn)了酶的專一性CDNA連接酶連接的是堿基間的氫鍵D限制酶、DNA連接酶和質(zhì)粒是基因工程常用的工具酶答案B解析Ecoli DNA連接酶只能連接黏性末端，不能連接平末端，A項(xiàng)錯(cuò)誤；每種限制酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列，并在特定的位點(diǎn)上切割DNA分子，體現(xiàn)了酶的專一性，B項(xiàng)正確；DNA連接酶連接的是兩個(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；限制酶和DNA連接酶是基因工程常用的工具酶，但質(zhì)粒是載體，不是工具酶，D項(xiàng)錯(cuò)誤。6據(jù)圖判斷，下列有關(guān)幾種酶功能的敘述錯(cuò)誤的是()A限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處BDNA聚合酶可以連接a處C解旋酶可以使b處解開DDNA連接酶可以連接c處答案D解析a處指的是相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是一個(gè)脫氧核苷酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵，DNA連接酶不能連接此化學(xué)鍵。題組三基因工程中的載體7質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運(yùn)載工具。下列有關(guān)敘述正確的是()A質(zhì)粒只分布于原核細(xì)胞中B在所有的質(zhì)粒上總能找到一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)C攜帶目的基因的重組質(zhì)粒只有整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上才會(huì)隨后者的復(fù)制而復(fù)制D質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定選擇答案D解析質(zhì)粒不只分布于原核生物中，在真核生物酵母菌細(xì)胞內(nèi)也有分布，A項(xiàng)錯(cuò)誤；并不是所有的質(zhì)粒都能找到限制酶的切割位點(diǎn)而成為合適的運(yùn)載目的基因的工具，B項(xiàng)錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，可以在細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制，也可以整合到染色體DNA上，隨染色體DNA進(jìn)行同步復(fù)制，C項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因，D項(xiàng)正確。8下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，Ampr為氨芐青霉素抗性基因，Tetr為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的含重組DNA的細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()答案C解析A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列；B項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芐青霉素培養(yǎng)基上都能生長(zhǎng)；C項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)；D項(xiàng)氨芐青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞，能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)而不能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。綜合強(qiáng)化9某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過(guò)基因工程的方法，將基因a與載體結(jié)合后導(dǎo)入馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在。下列有關(guān)這一過(guò)程的敘述不正確的是()A獲取基因a的限制酶的作用部位是圖中的B連接基因a與載體的DNA連接酶的作用部位是圖中的C基因a進(jìn)入馬鈴薯細(xì)胞后，可隨馬鈴薯DNA分子的復(fù)制而復(fù)制，傳給子代細(xì)胞D通過(guò)該技術(shù)人類實(shí)現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀答案B解析限制酶和DNA連接酶的作用部位都位于，但兩者作用相反；載體具有在宿主細(xì)胞中復(fù)制的能力，與目的基因結(jié)合后，目的基因也會(huì)在宿主細(xì)胞中一起復(fù)制；基因工程的目的就是定向改造生物的遺傳性狀。10(2018河南周口中英文學(xué)校高二月考)關(guān)于基因工程，下列說(shuō)法正確的有()重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和載體基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和施工限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列只要目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列基因工程可以將一種生物的優(yōu)良性狀移植到另一種生物體上質(zhì)粒是基因工程中唯一用作運(yùn)載目的基因的載體A2項(xiàng) B3項(xiàng) C4項(xiàng) D5項(xiàng)答案A解析重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶，載體不屬于工具酶，錯(cuò)誤；基因工程又稱DNA重組技術(shù)，是在DNA分子水平上進(jìn)行的設(shè)計(jì)和施工，正確；一種限制酶只能識(shí)別某種特定的核苷酸序列，其具有特異性，所以限制酶的切口不都是GAATTC堿基序列，錯(cuò)誤；即使目的基因能進(jìn)入受體細(xì)胞，也不一定可以成功表達(dá)，還要考慮基因的插入位置等因素，所以需要檢測(cè)和鑒定，錯(cuò)誤；一種限制酶只能識(shí)別某種特定的核苷酸序列，即具有特異性，錯(cuò)誤；基因工程是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，因而可以通過(guò)基因工程將一種生物的優(yōu)良性狀移植到另一種生物體上，正確；基因工程常用的載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等，錯(cuò)誤。11(2017重慶八中期中)如圖所示為一種限制酶切割DNA分子的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)這種限制酶的切點(diǎn)是_，結(jié)果是形成兩個(gè)_末端，這兩個(gè)末端的特點(diǎn)是_。(2)圖中DNA分子被該種限制酶切割后形成的兩個(gè)末端是_。(3)如果G發(fā)生突變，_(填“可能”或“不可能”)導(dǎo)致限制酶不能識(shí)別切割位點(diǎn)。答案(1)GA之間黏性堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)(2)和(3)可能解析由題意知，該限制酶識(shí)別的核苷酸序列是GAATTC，專一切口是G和A。切出的兩個(gè)黏性末端堿基能夠互補(bǔ)配對(duì)。12(2016全國(guó)乙，40節(jié)選)某一質(zhì)粒載體如圖所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的基因失活(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)。有人將此質(zhì)粒載體用BamH酶切后，與用BamH酶切獲得的目的基因混合，加入DNA連接酶進(jìn)行連接反應(yīng)，用得到的混合物直接轉(zhuǎn)化大腸桿菌，結(jié)果大腸桿菌有的未被轉(zhuǎn)化，有的被轉(zhuǎn)化。被轉(zhuǎn)化的大腸桿菌有三種，分別是含有環(huán)狀目的基因、含有質(zhì)粒載體、含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)質(zhì)粒載體作為基因工程的工具，應(yīng)具備的基本條件有_(答出兩點(diǎn)即可)，而作為基因表達(dá)載體，除滿足上述基本條件外，還需具有啟動(dòng)子和終止子。(2)如果用含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，在上述四種大腸桿菌細(xì)胞中，未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的細(xì)胞是不能區(qū)分的，其原因是_；并且_和_的細(xì)胞也是不能區(qū)分的，其原因是_。在上述篩選的基礎(chǔ)上，若要篩選含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌的單菌落，還需使用含有_的固體培養(yǎng)基。(3)基因工程中，某些噬菌體經(jīng)改造后可以作為載體，其DNA復(fù)制所需的原料來(lái)自于_。答案(1)能自我復(fù)制、具有標(biāo)記基因、含一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)(答出兩點(diǎn)即可)(2)二者均不含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均不生長(zhǎng)含有質(zhì)粒載體含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒(或答含有重組質(zhì)粒)二者均含有氨芐青霉素抗性基因，在該培養(yǎng)基上均能生長(zhǎng)四環(huán)素(3)受體細(xì)胞解析(1)作為載體必須具備如下特點(diǎn)：能自我復(fù)制，從而在受體細(xì)胞中穩(wěn)定保存；含標(biāo)記基因，以供重組DNA的鑒定和選擇；具一個(gè)至多個(gè)限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)以便外源DNA片段插入。(2)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上，只有具有Ampr的大腸桿菌才能夠生長(zhǎng)。而Ampr位于質(zhì)粒上，故未被轉(zhuǎn)化的和僅含環(huán)狀目的基因的大腸桿菌細(xì)胞中無(wú)Ampr，故不能在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)，而僅含有質(zhì)粒載體的和含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌均具有Ampr，因而能在培養(yǎng)基中生長(zhǎng)。目的基因的插入破壞了質(zhì)粒載體的Tetr，故含有插入了目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌不能在含有四環(huán)素的