基因工程的工具——酶与载体.docx

1下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是()A通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割Bb能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开Cc连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对Db代表的是限制性核酸内切酶，c代表的是RNA聚合酶答案A解析b是限制性核酸内切酶，能识别特定的核苷酸序列并使DNA分子的每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，而不是使氢键断开；c是DNA连接酶，能连接两个DNA片段。2关于限制酶识别序列和切开部位的特点，叙述错误的是()A所识别的序列都可以找到一条中轴线B中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列C只识别和切割特定的核苷酸序列D在任何部位都能将DNA切开答案D解析一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子。3质粒之所以能做基因工程的载体，是由于它()A含蛋白质，从而能完成生命活动B能够自我复制，且能保持连续性C含RNA，能够指导蛋白质的合成D具有环状结构，能够携带目的基因答案B解析质粒存在于细菌和酵母菌等微生物中，是一种很小的环状DNA分子，其上有标记基因，便于检测。质粒在受体细胞中，能随受体细胞DNA的复制而复制，进行目的基因的扩增和表达。4通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是GGATCC，请回答下列问题。(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是_。(2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。(3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是_，“插入”时用的工具是_，其种类有_。答案(1)限制酶DNA连接酶(2)(3)基因的组成、碱基配对方式和空间结构是相同的载体质粒、动植物病毒、噬菌体的衍生物等解析基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA连接酶，不同生物的基因之所以能整合在一起，是因为基因的组成、碱基配对方式和空间结构是相同的。将目的基因导入受体细胞，离不开载体的协助，基因工程中常用的载体除质粒外，还有动植物病毒、噬菌体的衍生物等。基础过关知识点一基因工程的概念和工具酶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创造符合人们需要的新生物类型和生物产品答案D解析A、B和C三项均为基因工程操作的具体内容，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，创造符合人们需要的新的生物类型和生物产品。2下列关于限制酶的叙述中，错误的是()A它能在特殊位点切割DNA分子B同一种限制酶切割不同的DNA产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对C它能任意切割DNA，从而产生大量DNA片段D每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列答案C解析限制酶是基因工程的重要工具之一。每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。同一种限制酶切割不同的DNA产生的黏性末端能进行互补配对。3下列有关限制酶的说法，正确的是()A限制酶主要是从真核生物中分离出来的B限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成C限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开D限制酶切割产生的DNA片段末端都为黏性末端答案C解析限制酶主要存在于微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子，切开后形成两种末端黏性末端和平末端。少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。4下列关于DNA连接酶的叙述，不正确的是()A催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接B催化相同平末端的DNA片段之间的连接C催化两个黏性末端互补碱基氢键的形成D催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成答案C解析氢键是分子间作用力，其断裂和形成与DNA连接酶无关。5如图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则此酶是()ADNA连接酶 BRNA聚合酶CDNA聚合酶 D限制酶答案A解析DNA连接酶可以将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来。知识点二载体6作为基因工程中的“分子运输车”载体，应具备的条件是()必须有一个至多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去大小应合适，太大则不易操作A BC D答案D解析基因操作中要使载体携带目的基因，其上必须有一个至多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上；载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制；必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选；必须是安全的；大小应合适，太大则不易操作。7下列哪项不是基因工程中经常使用的载体()A细菌质粒 B噬菌体的衍生物C动植物病毒 D细菌拟核区的DNA答案D解析细菌拟核内的DNA分子不具备载体的基本条件，不能用于基因工程。8下列有关细菌质粒的叙述，正确的是()A质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器B质粒是细菌细胞中能自主复制的小型环状DNA分子C质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内复制D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的答案B解析质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，可以在细菌细胞内或宿主细胞内复制。能力提升9下列对基因工程的理解，正确的是()它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程对基因进行人为改造是体外进行的人为的基因重组在实验室内，利用相关的酶和原料合成DNA主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术在DNA分子水平进行操作一旦成功，便可遗传A BC D答案D解析基因工程可以对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，而不是对基因进行人为改造。10基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述，正确的是()A所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成B所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端C真正被用作载体的质粒都是天然质粒D原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身答案D解析大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成；DNA连接酶包括EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来；在基因工程操作中真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。11现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR 单独酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用Kpn 单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoR、Kpn同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是()答案D解析由题干条件可知用EcoR酶切后，并不能将DNA分为两段，故可判断为环状DNA，再根据“用EcoR、Kpn同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子”可得到答案D。12下列黏性末端是由同一种限制酶切割而成的是()TCGGACTTAAACTGTCCAAATTCGAGCTTCAGA B C D答案B解析只有和两个黏性末端的碱基是互补的，可以说明一般情况下是由同一种限制酶切开。13基因工程中，需要使用限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。(1)根据已知条件和图回答下列问题：上述质粒用限制酶_切割，目的基因用限制酶_切割。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，还要加入适量的_。请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由：_。(2)不同生物的基因可以拼接的结构基础是_。答案(1)DNA连接酶检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞(2)DNA结构基本相同(其他合理答案均可)解析要形成重组质粒，质粒只能出现一个切口，并且至少保留一个标记基因，因序列在Gene上，因此用限制酶切割质粒，保留Gene标记基因；目的基因必须切割两次，切割后产生的黏性末端能与质粒的黏性末端互补，序列中有酶的切割序列，因此用酶，产生的末端互补。14下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子特定序列，并在特定位点对DNA进行切割的示意图，请回答以下问题：甲：5TCGAATTC3AGCTTAAG TCGAATTCAGCTTAAG乙：5GTTAAC3CAATTG GTTAACCAATTG(1)图中甲和乙代表_。(2)EcoR、Hpa代表_。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为_、_。(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_。答案(1)有特殊脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端平末端(4)每种限制酶都能识别特定的脱氧核苷酸序列并从特定的位点将DNA分子切开解析从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的DNA片段，在相应的限制酶(EcoR、Hpa)的作用下，在特定的位点被剪切成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末端是黏性末端；后者是在识别序列的中心轴线处切开，则产生平末端。EcoR能将甲片段以图中方式剪切成两部分，但不能将乙片段剪切成两部分，说明每种限制酶的识别序列和切点具有高度的专一性。个性拓展15根据模拟制作重组DNA分子的活动，甲DNA分子、乙DNA分子被EcoR酶(识别序列为GAATTC，并在G与A之间切开)切后，即可获得所需的目的基因和质粒，回答以下问题：(1)绿色硬纸板(甲DNA分子)的碱基序列为：ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATACTATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG红色硬纸板(乙DNA分子)的碱基序列为：TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATACAGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG其中，_DNA分子含有“目的基因”，_DNA分子是“质粒”。(2)用“剪刀”进行切割。酶切割位点在_(“a处”还是“b处”)