2024-2025學年高中生物1.1DNA重組技術的基本工具練習含解析新人教版選修3

PAGEPAGE61.1DNA重組技術的基本工具課時過關·實力提升一、基礎鞏固1.實施基因工程的最終目的是()A.提取生物體的DNA分子B.對DNA分子進行人工剪切C.在生物體外對DNA分子進行改造D.創(chuàng)建符合人們須要的新的生物類型和生物產品解析:A、B、C三項均為基因工程操作的詳細內容,但不是基因工程的目的。實施基因工程的最終目的是通過基因操作定向改造生物的遺傳物質,創(chuàng)建符合人們須要的新的生物類型和生物產品。答案:D2.DNA重組技術中的工具——“分子縫合針”“分子手術刀”“分子運輸車”分別是()①DNA連接酶②DNA聚合酶③限制酶④RNA聚合酶⑤載體A.②③⑤ B.①③④C.①③⑤ D.④③⑤解析:“分子縫合針”是DNA連接酶,能連接DNA片段;“分子手術刀”是限制酶,能切割DNA分子;“分子運輸車”是載體,能運輸目的基因。答案:C3.下圖表示限制酶切割DNA分子的過程,從圖中可知,該限制酶能識別的核苷酸序列和切點是()A.CTTAAG,切點在C和T之間B.CTTAAG,切點在G和A之間C.GAATTC,切點在G和A之間D.GAATTC,切點在C和T之間答案:C4.下列關于磷酸二酯鍵的說法,正確的是()A.只有目的基因中存在B.只有質粒分子中存在C.DNA和RNA分子中都存在D.只存在于雙鏈DNA分子中解析:核酸由核苷酸構成,核苷酸通過磷酸二酯鍵形成核苷酸長鏈,進而形成具有肯定空間結構的核酸。故DNA和RNA中均含有磷酸二酯鍵。答案:C5.兩個核酸片段在相宜條件下,經(jīng)X酶的催化作用發(fā)生下圖所示的變更。則X酶是()A.DNA連接酶 B.RNA聚合酶C.DNA聚合酶 D.限制酶解析:圖中X酶可將兩個具有互補黏性末端的DNA片段連接在一起,因此該酶為DNA連接酶。答案:A6.以下有關基因工程的敘述,正確的是()A.基因工程是細胞水平上的生物工程B.基因工程的產物對人類都是有益的C.基因工程產生的變異屬于人工誘變D.基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強解析:基因工程是在生物體外,通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”,對生物的基因進行改造(目的性強)和重新組合(基因重組),然后導入受體細胞內,使目的基因在受體細胞內表達,產生出人類所須要的基因產物。但并不是全部的基因產物對人類都有益。答案:D7.下列有關基因工程中限制性核酸內切酶的敘述,錯誤的是()A.一種限制性核酸內切酶只能識別一種特定的核糖核苷酸序列B.限制性核酸內切酶的活性受溫度、pH的影響,總有一個最適的條件C.限制性核酸內切酶能破壞相鄰脫氧核苷酸之間的化學鍵D.限制性核酸內切酶不只存在于原核生物中,其合成場所是核糖體解析:限制性核酸內切酶只能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的脫氧核苷酸序列,不能識別RNA分子的核糖核苷酸序列,A項錯誤;同其他的酶一樣,限制性核酸內切酶也受溫度和pH的影響,而且具有發(fā)揮最大催化效率的最適溫度和最適pH,B項正確;限制性核酸內切酶催化DNA分子上特定部位兩個核苷酸之間磷酸二酯鍵的斷裂,C項正確;限制性核酸內切酶主要從原核生物中分別純化,也有來自真核細胞的,其本質是蛋白質,在核糖體上合成,D項正確。答案:A8.下列關于質粒的敘述,正確的是()A.質粒是能夠自我復制的環(huán)狀DNA分子B.質粒是唯一的載體C.質粒只有在進入受體細胞后才能復制D.每個細菌細胞內只有一個質粒解析:基因工程中常用的載體,除質粒外,還有λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等。質粒在含有質粒的細胞和受體細胞內均可復制。細菌細胞內一般有多個質粒。答案:A9.下列各項中,一般不作為基因工程中的標記基因的是()A.四環(huán)素抗性基因 B.綠色熒光蛋白基因C.產物具有顏色反應的基因 D.貯藏蛋白的基因解析:在基因工程中,利用標記基因可以鑒別和篩選含有目的基因的細胞,A、B、C三項中的基因都能起到此作用。答案:D10.依據(jù)基因工程的有關學問,回答下列問題。(1)限制性核酸內切酶切割DNA分子后產生的片段,其末端類型有和。

(2)質粒載體用EcoRⅠ切割后產生的片段如下:AATTC……G G……CTTAA為使載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,還可用另一種限制性核酸內切酶切割,該酶必需具有的特點是

。

(3)按其來源不同,基因工程中所運用的DNA連接酶有兩類,即DNA連接酶和DNA連接酶。

(4)基因工程中除質粒外,和也可作為載體。

答案:(1)黏性末端平末端(2)切割產生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產生的相同(3)E·coliT4(4)λ噬菌體的衍生物動植物病毒二、實力提升1.基因工程的操作離不開三種工具,下列有關說法錯誤的是()A.常用相同的限制性核酸內切酶處理目的基因和質粒,從而獲得互補的黏性末端B.質粒的基本單位是脫氧核糖核苷酸,兩種酶的基本單位是氨基酸C.DNA聚合酶能夠催化形成磷酸二酯鍵,是基因工程中的“分子縫合針”D.限制性核酸內切酶主要從原核生物中分別獲得,具有識別特定核苷酸序列的實力解析:DNA聚合酶用于DNA的復制,DNA連接酶才是基因工程中的“分子縫合針”。質粒是一種獨立于細菌擬核DNA之外的小型雙鏈環(huán)狀DNA分子,基本組成單位是脫氧核糖核苷酸;限制性核酸內切酶和DNA連接酶的本質都是蛋白質,基本組成單位是氨基酸。答案:C2.下列關于DNA連接酶的敘述,正確的是()①可催化黏性末端互補的DNA片段之間的連接②都能催化平末端的DNA片段之間的連接③催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成④催化被限制酶切開的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的形成A.①③ B.②④ C.②③ D.①④解析:E·coliDNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補的黏性末端,而不能催化DNA片段平末端的連接。DNA連接酶的作用是催化被限制酶切開的兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵的形成,即把“梯子”的“扶手”縫合起來。答案:D3.下列黏性末端屬于同一種限制性核酸內切酶切割而成的是()A.①② B.①③ C.②④ D.②③解析:同一種限制性核酸內切酶識別的核苷酸序列相同,且切割形成的黏性末端的堿基能互補配對。答案:C4.下圖為DNA分子在不同酶的作用下所發(fā)生的變更,圖中依次表示限制性核酸內切酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確依次是()A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③②解析:限制性核酸內切酶的作用是將DNA雙鏈的磷酸二酯鍵切開;DNA聚合酶的作用是將單個脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連在已有的DNA片段上;DNA連接酶可縫合兩個末端互補的雙鏈DNA片段,從而連成一個DNA分子;解旋酶的作用是使雙鏈DNA的氫鍵斷裂,將DNA雙螺旋解開。答案:C5.限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的識別序列及切割位點分別是—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。下圖表示四種質粒和目的基因,其中箭頭所指部位為限制酶的識別位點,質粒陰影部分表示標記基因。適于作為圖示目的基因載體的質粒是()解析:由圖可知,質粒B無標記基因,不適合作為載體;質粒C和D的標記基因中都有限制酶的識別位點;只有質粒A有標記基因且MunⅠ的切割位點不在標記基因中。答案:A6.下圖所示為部分雙鏈DNA片段,下列有關基因工程中工具酶功能的敘述,錯誤的是()A.切斷a處的酶為限制酶B.連接a處的酶為DNA連接酶C.切斷b處的酶為DNA解旋酶D.連接b處的酶為RNA聚合酶解析:a處為磷酸二酯鍵,限制酶能切斷該處,DNA連接酶能連接形成該鍵。b處為氫鍵,切斷該處的酶為DNA解旋酶。答案:D★7.基因工程中,需運用特定的限制酶切割目的基因和質粒,以便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。依據(jù)圖推斷下列操作正確的是()A.目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割B.目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割C.質粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割D.質粒用限制酶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側切開,而不能將其切下,所以應用限制酶Ⅱ切割;質粒若用限制酶Ⅱ切割,兩種標記基因均將被破壞,所以只能用限制酶Ⅰ切割。答案:D8.依據(jù)下列所給材料回答問題。材料一把人的胰島素基因拼接到大腸桿菌的質粒上,然后導入大腸桿菌體內,產生出人的胰島素。材料二把螢火蟲的發(fā)光基因轉入煙草體內,培育出能產生熒光的煙草。材料三有人把蜘蛛中限制產生絲腺蛋白的基因轉入羊的細胞中,在羊分泌的乳汁中加入某種物質后,可抽出細絲,這種細絲可望用作手術的縫合線。(1)上述生物新品種的產生運用了技術。

(2)一種生物的基因在另一種生物體內能夠表達,而不影響其他基因的表達,這說明基因是有效應的片段,具有肯定的性;同時可以說明各種生物共用一套。

(3)上述技術所用的工具酶有

。

(4)材料三中的縫合線與一般的縫合線相比有何優(yōu)點?

。

(5)可遺傳的變異分為三種:、、,而基因工程可以定向變更一個物種的遺傳性狀,這屬于。

(6)從上述材料不能得出哪一結論?。

A.動植物之間可以相互轉基因B.真核生物與原核生物之間共用一套密碼子C.基因工程可以定向地變更生物的遺傳性狀D.轉基因生物的出現(xiàn)對生物的進化是有利的解析:讓某種生物實現(xiàn)外源基因的表達需運用體外DNA重組技術(基因工程)?；蚬こ痰墓ぞ呙赴ㄏ拗菩院怂醿惹忻浮NA連接酶。用材料三中所述細絲作縫合線的最大優(yōu)勢是該“線”的化學本質為蛋白質,將來可被分解汲取,從而免去“拆線”工序。從變異角度看,基因工程應屬于基因重組。答案:(1)DNA重組(基因工程)(2)遺傳DNA獨立遺傳密碼(3)限制性核酸內切酶、DNA連接酶(4)可以被分解汲取,不用拆線(5)基因突變基因重組染色體變異基因重組(6)D★9.目前基因工程所用的質粒載體主要是以自然細菌質粒的各種元件為基礎重新組建的人工質粒,pBR322質粒是較早構建的質粒載體,其主要結構如下頁左上圖所示。說明:ampR為氨芐青霉素抗性基因,tetR為四環(huán)素抗性基因(1)構建人工質粒時要有抗性基因,以便于

。

(2)pBR322分子中有單個EcoRⅠ限制酶作用位點,EcoRⅠ只能識別序列—GAATTC—,并只能在G與A之間切割。若在某目的基因的兩側各有1個EcoRⅠ的切點,請畫出目的基因兩側被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。(3)pBR322分子中另有單個的BamHⅠ限制酶作用位點,現(xiàn)將經(jīng)BamHⅠ處理后的質粒,與用另一種限制酶BglⅡ處理得到的目的基因,通過DNA連接酶作用復原