新人教選修3生物同步練習(xí)：DNA重組技術(shù)的基本工具

ZHUANTIYII專題1基因工程1DNA重組技術(shù)的基本工具課堂知能驗收對應(yīng)學(xué)生用書P001.下列有關(guān)基因工程誕生的說法，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)展起來的B.工具酶和載體的發(fā)現(xiàn)使基因工程的實施成為可能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行答案D解析基因工程可在不同物種間進行，它可打破生殖隔離的界限，定向改造生物的遺傳性狀，D錯誤。.下列關(guān)于限制性核酸內(nèi)切酶的說法錯誤的是（）A.限制性核酸內(nèi)切酶主要是從微生物細胞中分離提純的B.限制性核酸內(nèi)切酶不能將目的基因連接到不同的載體上C.一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸D.限制性核酸內(nèi)切酶既可切割鏈狀DNA也可切割環(huán)狀DNA答案C解析限制性核酸內(nèi)切酶主要是從原核生物中分離出來的，A正確；把目的基因連接到載體上使用的酶是DNA連接酶，B正確；通常一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別一種特定的核苷酸序列，C錯誤。3.限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。如圖所示為四種限制酶BamHl、EcoRI、Hindlll以及BglH的識別序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補黏合并且正確的末端互補序列是（）BamWI Eco\lIHindIII BglU1111

—GGATCC——GAATTC——AAGCTT AGATCT——CCTAGG——CTTAAG——TTCGAA TCTAGA—liltBamHI和EcoRI；末端互補序列一AATT-BamH1和Hindlll；末端互補序列一GATC—EcoR1和Hindlll；末端互補序列一AATT—BamH1和BglII；末端互補序列一GATC—答案D解析限制酶BamHI與BglII雖然識別的核苷酸序列不同，但切割后露出的黏性末端相同，故末端序列可以進行堿基互補配對。4.“分子縫合針”一一DNA連接酶“縫合”的部位是（）A.堿基對之間的氫鍵B.堿基與脫氧核糖^雙鏈DNA片段間的磷酸二酯鍵D.脫氧核糖與脫氧核糖答案C解析相鄰的兩個脫氧核苷酸之間由磷酸和脫氧核糖形成的磷酸二酯鍵連接，DNA連接酶連接的是此化學(xué)鍵。5.（2017?石家莊一中月考）基因工程載體必須具備的條件中，錯誤的是（）A.能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存B.具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接C.能進入受體細胞中并控制其新陳代謝過程D.在限制酶切點外必須含有標記基因，便于篩選答案C解析作為基因工程的載體必須能夠在受體細胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存，有多個限制酶的切點，具有某些標記基因，A、B、D正確;載體的存在與否對受體細胞生存沒有決定性作用，即不影響宿主細胞的正常代謝活動，C錯誤。.質(zhì)粒之所以能作為基因工程的載體，是由于它()A.含蛋白質(zhì)，從而能完成生命活動B.能夠自我復(fù)制C是RNA,能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成D.具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，能夠攜帶目的基因答案B解析質(zhì)粒是一種小型環(huán)狀DNA分子，不含蛋白質(zhì)，A、C錯誤；質(zhì)粒在受體細胞中能夠自我復(fù)制，從而保持連續(xù)性，B正確；質(zhì)粒具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但不是作為基因工程載體的必備條件，D錯誤。.下列是基因工程的有關(guān)問題，請回答：(1)限制性核酸內(nèi)切酶可以識別雙鏈DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的(填化學(xué)鍵名稱)斷裂，形成的末端總體可分為兩種類型，分別是。(2)目的基因和載體重組時需要的工具酶是，與限制性核酸內(nèi)切酶相比，它對所重組的DNA兩端堿基序列（填“有”或“無”）專一性要求。（3）如圖表示的是構(gòu)建表達載體時的某種質(zhì)粒與目的基因。已知限制酶I的識別序列和切點是一GIGATCC—,限制酶H的識別序列和切點是一IGATC—。CTA（；GGATCCCCTAGC（；GAT（：C目的基因GATCCCTAGG CTAGCTA（；GGATCCCCTAGC（；GAT（：C目的基因GATCCCTAGG CTAG>eneGeneH注:GeneI和GeneU表ZK兩種標ill基因o表示限制前僅有的識別序列放大分析可知，最好選擇限制酶切割質(zhì)粒，限制酶切割目的基因所在的DNA,這樣做的好處分別是答案（1）磷酸二酯鍵黏性末端和平末端（2）DNA連接酶無（3）III限制酶I切割質(zhì)粒不會把兩個標記基因都破壞目的基因兩端均有限制酶I的識別序列解析（1）限制性核酸內(nèi)切酶作用的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵。限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA分子后形成平末端或黏性末端。⑵目的基因與載體連接需要用DNA連接酶，它連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，對所重組的DNA兩端的堿基序列無專一性。(3)限制酶I的識別序列和切點是一GIGATCC—,限制酶II的識別序列和切點是一IGATC—,目的基因的兩端皆有限制酶II的識別序列，用限制酶I切割質(zhì)粒只會破壞一個標記基因，用限制酶I切割質(zhì)粒則會將兩個標記基因全部破壞。8.啤酒酵母菌是啤酒生產(chǎn)上常用的典型的發(fā)酵酵母菌，除用于釀造啤酒及其他的飲料酒外，還可發(fā)酵面包，菌體維生素、蛋白質(zhì)含量高，可作食用、藥用和飼料?？茖W(xué)家將大麥細胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，獲得的啤酒酵母菌種可產(chǎn)生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒?；镜牟僮鬟^程如下：(1)該技術(shù)定向改變了啤酒酵母菌的性狀，這在可遺傳變異的來源中屬于。(2)為了將LTP1基因?qū)虢湍妇毎麅?nèi),所用的載體是。(3)要使載體與LTP1基因連接，首先應(yīng)使用進行切割。

AATTC—假如載體被切割后，得到的分子末端序列為 廠，則能與該G—載體連接的目的基因分子末端有（多選），其中與AATTC—G是同一種限制酶切割的是—GA,—AATTC—G是同一種限制酶切割的是—GA,—CTTAAB.AATTT—AC.AATTG—C—D.TTAAG—C—（4）將LTP1基因片段與載體“縫合”起來，需要 酶，常用的有、，它們連接的化學(xué)鍵是，其中能“縫合”兩個雙鏈DNA片段的平末端的酶是答案（1）基因重組（2）（大腸桿菌的）質(zhì)粒（3）限制酶ABCA（4）DNA連接E-coliDNA連接酶T4DNA連接酶磷酸二酯鍵T4DNA連接酶解析（1）由圖可知該技術(shù)屬于基因工程，該變異屬于基因重組。⑵據(jù)圖可以看出，載體來自大腸桿菌，一定是質(zhì)粒。（3）與入內(nèi)1^—具有相同黏性末端的是A、B、C，它們能相G—互連接，但與其來自同一種限制酶切割的是A。(4)不同來源的DNA片段結(jié)合需要的酶是DNA連接酶，常用的有E-coliDNA連接酶、TjNA連接酶，它們連接的化學(xué)鍵是磷酸二酯鍵，而起到“縫合”平末端作用的連接酶是T4DNA連接酶。課后提能訓(xùn)練對應(yīng)學(xué)生用書P003（2018-貴州遵義四中高二月考）下列說法中，正確的是（）A.DNA連接酶最初是從人體細胞中發(fā)現(xiàn)的B.限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列C.利用載體在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆”D.限制酶能識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并使鏈間的氫鍵斷裂答案C解析DNA連接酶最初是從原核細胞中發(fā)現(xiàn)的，A錯誤；限制酶有多種，每種限制酶都能識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，因此不是所有限制酶的切口都是GAATTC的堿基序列，B、D錯誤；利用載體在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制的過程可稱為分子水平上的“克隆”，C正確。（2018.河南師大附中高二月考）下列有關(guān)限制性核酸內(nèi)切酶的敘述中正確的是（）A.用限制酶切割一個DNA分子中部，獲得一個目的基因時，被水解的磷酸二酯鍵有2個B.限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大C.—CATGJ一和一GIGATCC—序列被限制性核酸內(nèi)切酶切出的黏性末端游離堿基數(shù)不同D.只有用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，才能形成重組質(zhì)粒答案B解析用限制性核酸內(nèi)切酶切割一個DNA分子中部，獲得一個目的基因時，需要切割目的基因的兩側(cè)，因此要斷裂4個磷酸二酯鍵，A錯誤；限制性核酸內(nèi)切酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的幾率就越大，B正確；一CATGI—和一GIGATCC一序列1」被限制酶切出的黏性末端游離堿基數(shù)均為四個，C錯誤；不同的限制性核酸內(nèi)切酶切割也可能形成相同的末端序列，因此不同限制酶處理含目的基因的DNA片段和質(zhì)粒，也能形成重組質(zhì)粒，D錯誤。3.下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是（）A.不能將單個核苷酸加到某DNA片段末端B.一種DNA連接酶只能連接某一特定序列的DNA片段。連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵D.只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來，而不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接答案A解析DNA連接酶的作用是連接兩個DNA片段，形成磷酸二酯鍵，并不是只能作用于某一特定序列，A正確，B、C錯誤；T4DNA連接酶既可以連接DNA片段互補的黏性末端，也可以連接平末端，但連接平末端的效率比較低，D錯誤。4.如圖所示DNA分子的某一片段，其中①②③分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是（）DNA連接酶、限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶B.限制性核酸內(nèi)切酶、解旋酶、DNA連接酶C解旋酶、限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶D.限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、解旋酶答案C解析使氫鍵斷裂的酶是解旋酶，限制性核酸內(nèi)切酶使相鄰兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂，連接DNA片段之間的磷酸二酯鍵的酶是DNA連接酶。5.（2017?云南師大附中月考）下列有關(guān)酶的敘述，正確的是（）A.同種限制酶既可以切割目的基因所在片段又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性RNA聚合酶和DNA聚合酶都可以催化遺化信息的轉(zhuǎn)錄C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵答案C解析一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點上切割DNA分子，因此具有專一性，A錯誤；DNA聚合酶不能催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄，B錯誤；煙草花葉病毒的核酸為RNA,不能用限制酶切割，C正確；DNA連接酶可催化DNA片段間的磷酸二酯鍵的形成，D錯誤。(2018.天津六校聯(lián)考)下列有關(guān)基因工程的敘述正確的是()A.DNA連接酶的作用是使互補的黏性末端之間發(fā)生堿基A與T,C與G之間的連接B.基因工程中使用的載體最常見的是大腸桿菌C.載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞并可促進目的基因的表達D.基因工程造成的變異，實質(zhì)上相當于人為的基因重組，但卻產(chǎn)生了定向變異答案D解析DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵，A錯誤；基因工程中使用的載體最常見的是質(zhì)粒，B錯誤；載體上的抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞，但不能促進目的基因的表達，C錯誤；基因工程能按照人們的意愿定向改造生物的性狀，其原理是基因重組，D正確。7.下圖表示兩種限制酶識別DNA分子的特定序列，并在特定位點對DNA分子進行切割的示意圖，請回答以下問題:(1)圖中甲和乙代表(2)EcoRI、Hpa1代表。(3)圖中甲和乙經(jīng)過相應(yīng)操作均形成兩個片段，切口的類型分別為、。甲中限制酶的切點是之間，乙中限制酶的切點是之間。(4)由圖解可以看出，限制酶的作用特點是⑸如果甲中G堿基發(fā)生基因突變，可能發(fā)生的情況是答案(1)有特定脫氧核苷酸序列的DNA片段(2)兩種不同的限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶)(3)黏性末端平末端G、AT、A(4)能識別雙鏈DNA分子的特定脫氧核苷酸序列，并從特定的位點將DNA分子切開⑸限制酶不能識別切割位點解析(1)由圖示看出，甲和乙代表由脫氧核苷酸構(gòu)成的有不同的酶切位點的DNA片段。(2)EcoRI和HpaI能切割DNA分子，說明它們是限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶)。(3)甲中切點在G、A之間，切口在識別序列中軸線兩側(cè)，形成黏性末端；乙中切點在T、A之間，切口在識別序列中軸線處，形成平土淤^末u而。⑷限制酶能識別DNA分子的特定核苷酸序列，并從特定位點切割DNA分子。⑸當特定核苷酸序列變化后，就不能被相應(yīng)限制酶識別。8.下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點，請回答下列問題：(1)一個圖1所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Smal切割前后，分別含有、個游離的磷酸基團。(2)若對圖中質(zhì)粒進行改造，插入的Smal酶切位點越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。(3)要用圖1中的質(zhì)粒和圖2中外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Smal切割，原因是。(4)圖1中的質(zhì)粒本質(zhì)為，具有能力，是基因工程中的載體。除質(zhì)粒外，基因工程中還可以用、等作為載體。(5)為了獲取重組質(zhì)粒，將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入酶。答案(1)02⑵高(3)SmaI會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)環(huán)狀DNA分子自我復(fù)制最常用九噬菌體衍生物動植物病毒(5)DNA連接解析(1)質(zhì)粒被切割前為環(huán)狀DNA分子，所有磷酸基團均參與形成磷酸二酯鍵，故不含游離的磷酸基團。從圖1可以看出質(zhì)