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

1.1DNA重组技术的基本工具
课时过关·能力提升
一、基础牢固
1. 推行基因工程的最后目的是()
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.创立吻合人们需要的新的生物种类和生物产品
剖析 : A、 B、 C三项均为基因工程操作的详尽内容, 但不是基因工程的目的。

推行基因工程的最后目
的是经过基因操作定向改造生物的遗传物质, 创立吻合人们需要的新的生物种类和生物产品。

答案:D
2.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② DNA聚合酶③限制酶④ RNA聚合酶⑤载体
A. ②③⑤
B. ①③④
C.①③⑤
D. ④③⑤
剖析 : “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:C
3.以下列图表示限制酶切割 DNA 分子的过程 , 从图中可知 , 该限制酶能识其他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:C
4. 以下关于磷酸二酯键的说法, 正确的选项是 ()
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
剖析 : 核酸由核苷酸组成 , 核苷酸经过磷酸二酯键形成核苷酸长链 , 进而形成拥有必然空间结构的核酸。

故 DNA和 RNA中均含有磷酸二酯键。

答案:C
5. 两个核酸片段在适合条件下, 经 X 酶的催化作用发生以下列图所示的变化。

则X 酶是 ()
A.DNA连接酶
B.RNA聚合酶
1
C.DNA聚合酶
D. 限制酶
剖析 : 图中 X 酶可将两个拥有互补黏性尾端的DNA片段连接在一起, 因此该酶为DNA连接酶。

答案:A
6. 以下有关基因工程的表达, 正确的选项是 ()
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
剖析 : 基因工程是在生物体外, 经过对 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 ), 尔后导入受体细胞内 , 使目的基因在受体细胞内表达 , 产生出人类所需要的基因产物。

但其实不是所有的基因产物对人类都有益。

答案:D
7. 以下有关基因工程中限制性核酸内切酶的表达, 错误的选项是 ()
A.一种限制性核酸内切酶只能鉴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单存在于原核生物中, 其合成场所是核糖体
剖析 : 限制性核酸内切酶只能够鉴别双链DNA分子的某种特定的脱氧核苷酸序列, 不能够鉴别 RNA 分
子的核糖核苷酸序列 ,A 项错误 ; 同其他的酶相同 , 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:A
8. 以下关于质粒的表达 , 正确的选项是 ()
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
剖析 : 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:A
9. 以下各项中 , 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.产物拥有颜色反应的基因
D.储蓄蛋白的基因
剖析 : 在基因工程中, 利用标记基因能够鉴别和精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:D
10.依照基因工程的有关知识 , 回答以下问题。

(1)限制性核酸内切酶切割 DNA分子后产生的片段 , 其尾端种类有
和。

(2) 质粒载体用Eco RⅠ切割后产生的片段以下:
2
AATTC G
G C TTAA
为使载体与目的基因相连
, 含有目的基因的
DNA 除可用 Eco R Ⅰ切割外 , 还可用另一种限制性核酸内
切酶切割 , 该酶必定拥有的特点是 。

(3) 按其本源不相同 , 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) 黏性尾端
平尾端
(2) 切割产生的 DNA 片段尾端与 Eco R Ⅰ切割产生的相同
(3) ·
coli
T 4
E (4) λ 噬菌体的衍生物 动植物病毒
二、能力提升
1. 基因工程的操作离不开三种工具 , 以下有关说法错误的选项是 ()
A. 常用相同的限制性核酸内切酶办理目的基因和质粒
, 进而获得互补的黏性尾端
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 , 拥有鉴别特定核苷酸序列的能力
剖析 : 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:C
2. 以下关于 DNA 连接酶的表达 , 正确的选项是 () ①可催化黏性尾端互补的 DNA 片段之间的连接 ②都能催化平尾端的 DNA 片段之间的连接 ③催
化两个黏性尾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
剖析 : E · coli DNA 连接酶只能连接双链 DNA 片段互补的黏性尾端 , 而不能够催化 DNA 片段平尾端的连
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:D
3. 以下黏性尾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
剖析 : 同一种限制性核酸内切酶识其他核苷酸序列相同 , 且切割形成的黏性尾端的碱基能互补配
对。

答案:C
4. 以下列图为 DNA 分子在不相同酶的作用下所发生的变化 , 图中依次表示限制
性核酸内切酶、 DNA 聚合 酶、 DNA 连接酶、解旋酶作用的正确序次是
(
)
3
A. ①②③④
B. ①②④③
C.①④②③
D. ①④③②
剖析 : 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
苷酸经过磷酸二酯键连在已有的DNA片段上 ;DNA 连接酶可缝合两个尾端互补的双链DNA片段 , 进而
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:C
5.限制酶 MunⅠ和限制酶 Eco RⅠ的鉴别序列及切割位点分别是—C↓ AATTG—和— G↓ AATTC—。

以下列图
表示四种质粒和目的基因 , 其中箭头所指部位为限制酶的鉴别位点, 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()
剖析 : 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鉴别
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:A
6. 以下列图所示为部分双链DNA片段 , 以下有关基因工程中工具酶功能的表达, 错误的选项是 ()
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
剖析 : 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 , 需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒, 以便于重组和精选。

已知限制酶Ⅰ的
鉴别序列和切点是—G↓ GATCC— , 限制酶Ⅱ的鉴别序列和切点是—↓ GATC—。

依照图判断以下操作正
确的是()
A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割
4
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
剖析 : 目的基因若用限制酶Ⅰ切割 , 只幸亏目的基因的一侧切开 , 而不能够将其切下 , 因此应用限制酶Ⅱ切割 ; 质粒若用限制酶Ⅱ切割 , 两种标记基因均将被破坏 , 因此只能用限制酶Ⅰ切割。

答案:D
8.依照以下所给资料回答以下问题。

资料一把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上, 尔后导入大肠杆菌体内, 产生出人的胰岛素。

资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。

资料三有人把蜘蛛中控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 , 拥有必然的性 ; 同时能够说明各种生物共用一
套。

(3)上述技术所用的工具酶有。

(4)资料三中的缝合线与一般的缝合线对照有何优点?。

(5)可遗传的变异分为三种 :、、, 而基因工程能够定向改变一个物种的遗传性状, 这属于。

(6)从上述资料不能够得出哪一结
论?。

A.动植物之间能够相互转基因
B.真核生物与原核生物之间共用一套密码子
C.基因工程能够定向地改变生物的遗传性状
D.转基因生物的出现对生物的进化是有益的
剖析 : 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。

用资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 , 将来可被分解吸取 , 进而免去“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) 能够被分解吸取 , 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若是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒,pBR322 质粒是较早成立的质粒载体 , 其主要结构以下页左上图所示。

R R
为四环素抗性基因
说明 : amp为氨苄青霉素抗性基因 , tet
(1) 成立人工质粒时要有抗性基因, 以便于。

(2)pBR322 分子中有单个RⅠ限制酶作用位点 ,RⅠ只能鉴别序列—GAATTC— , 并只幸亏 G 与
Eco Eco
A 之间切割。

若在某目的基因的两侧各有 1 个Eco RⅠ的切点 , 请画出目的基因两侧被限制酶Eco RⅠ
切割后所形成的黏性尾端。

5
(3)pBR322 分子中还有单个的Bam HⅠ限制酶作用位点,现将经 Bam HⅠ办理后的质粒,与用另一种限制酶 Bgl Ⅱ办理获得的目的基因, 经过 DNA连接酶作用恢复键 , 成功获得了重组质粒。

说明。

剖析 : 作为载体的质粒应该有标记基因, 以利于重组 DNA的判断和选择。

限制酶的作用是切出黏性
尾端或平尾端 ,DNA 连接酶的作用是催化磷酸二酯键的形成。

既然经Bam HⅠ办理后的质粒与用另一种限制酶 Bgl Ⅱ办理获得的目的基因, 经过 DNA连接酶的作用能恢复磷酸二酯键, 则说明Bam HⅠ和Bgl Ⅱ切割获得的黏性尾端互补。

答案 : (1) 重组 DNA的判断和选择
(2) 以以下列图
(3) 磷酸二酯两种限制酶(Bam HⅠ和BglⅡ )切割获得的黏性尾端互补
6。