北师大版生物选修三 第4章 第1节基因工程的基本原理和技术 作业.docx

第1节基因工程的基本原理和技术课时作业基础过关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如图所示是限制性内切酶切割某dna分子的过程，从图中可知，该限制性内切酶能识别的核苷酸序列及切点是()acttaag，切点在c和t之间bcttaag，切点在g和a之间cgaattc，切点在g和a之间dgaattc，切点在c和t之间答案c解析由题意知，该限制性内切酶能识别的核苷酸序列是gaattc，专一切口是g和a之间。3下列关于限制性内切酶的叙述，错误的是()a限制性内切酶可从原核生物中提取b同一种限制性内切酶切割不同的dna分子产生的末端能够进行碱基互补配对c限制性内切酶能任意切割dna分子，从而产生大量的dna片段d每一种限制性内切酶只能识别特定的核苷酸序列答案c解析限制性内切酶存在于许多原核生物中，可以从中提取；每种限制性内切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；同一种限制性内切酶切割不同的dna产生的末端能够进行碱基互补配对。4下列关于限制性内切酶和dna连接酶的说法中，正确的是()a其化学本质都是蛋白质bdna连接酶可恢复dna分子中的氢键c在基因工程中dna聚合酶可以替代dna连接酶d限制性内切酶切割后一定能产生黏性末端答案a解析限制性内切酶和dna连接酶的化学本质都是蛋白质。5作为运载体的质粒不可能具有()a一个至多个限制性内切酶的切割位点b特殊的遗传报告基因c经人工改造的特点d复杂的结构答案d解析质粒是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核dna之外的，并具有自我复制能力的双链环状dna分子。6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7下图为dna分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、dna聚合酶、dna连接酶、解旋酶作用顺序的是()a bc d答案c解析图示中表示该酶切割dna分子双链产生黏性末端的过程，用到的酶是限制性内切酶；是黏性末端连接的过程，用到的酶是dna连接酶；是dna分子解旋的过程，要用解旋酶；是dna复制过程，需要dna聚合酶。8据图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是()a限制性内切酶可以切断a处bdna聚合酶可以连接a处c解旋酶可以使b处解开ddna连接酶可以连接c处答案d解析dna连接酶连接的是两个相邻的脱氧核糖核苷酸的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，如a处，而图示中的c处连接的是同一个脱氧核糖核苷酸的磷酸和脱氧核糖。9下列说法中不正确的有()限制性内切酶主要是从真核生物中分离纯化出来的dna连接酶都是从原核生物中分离得到的所有限制性内切酶识别的核苷酸序列均由6个核苷酸组成不同限制性内切酶切割dna的位点不同有的质粒是单链dnaa bc d答案b解析限制性内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，有很少量是来自真核生物酵母菌，错误；t4dna连接酶来源于t4噬菌体(一种病毒)，错误；ecor 、sma 限制性内切酶识别的序列均为6个核苷酸，也有少数限制性内切酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，错误；不同限制性内切酶切割dna的位点不同，切割出不同的黏性末端或平末端，正确；所有的质粒都是双链的环状dna分子，错误。故选b。10下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组dna的细胞，应选用的质粒是()答案c解析a项破坏了复制必需的序列。b项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长。c项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长。d项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长。11如图表示两种限制性内切酶识别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 ecor tcgaattcagcttaag乙：5gttaac3caattg hpa gttaaccaattg(1)图中甲和乙代表_。(2)ecor、hpa代表_。(3)图中甲经过相应操作形成两个片段，切口的类型为_。(4)由图解可以看出，限制性内切酶的作用特点是_。答案(1)有特定脱氧核糖核苷酸序列的dna片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端(4)每种限制性内切酶都能识别特定的脱氧核糖核苷酸序列并从特定的位点将dna分子切开解析图中甲和乙代表有特定脱氧核糖核苷酸序列的dna片段，ecor、hpa代表两种不同的限制性内切酶。由图可知，ecor的切点是g、a，甲经ecor处理后形成两个黏性末端；hpa的切点是t、a，乙经hpa处理后形成的是平末端。由此可见，限制性内切酶的作用特点是：能识别双链dna分子的特定脱氧核糖核苷酸序列，并从特定的位点将dna分子切开。12基因工程中，需要使用限制性内切酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制性内切酶的识别序列和切点是ggatcc，限制性内切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：上述质粒用限制性内切酶_切割，目的基因用限制性内切酶_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报告基因的理由：_。(2)不同生物的基因可以拼接的结构基础是_。(3)大肠杆菌是首先成功表达外源基因的宿主菌，但不能表达结构复杂的蛋白质，哺乳类细胞、昆虫细胞表达系统虽然能表达结构复杂的哺乳类细胞蛋白，但操作复杂，表达水平低，不宜推广使用。基因工程中常选用酵母菌作为受体细胞，请从细胞结构等方面分析用酵母菌作为受体细胞能克服上述不足的理由：_。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)(3)单细胞真核生物，含有加工、修饰蛋白质的内质网和高尔基体；繁殖速度快，能很快得到大量的目的基因；培养成本低；容易培养13下表中列出了几种限制性内切酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制性内切酶的酶切位点。请回答下列问题：限制性内切酶bamhhindecorsma识别序列及切割位点ggatcccctaggaagcttttcgaagaattccttaagcccggg gggccc(1)一个图1所示的质粒分子经sma切割前后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)用图中的质粒和外源dna构建重组质粒，不能使用sma切割，原因是_。(4)与只使用ecor相比较，使用bamh和hind 两种限制性内切酶同时处理质粒、外源dna的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)现使用bamh和hind两种限制性内切酶同时处理质粒、外源dna，并经拼接获得的重组质粒进行再次酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，请根据图1、2中标示的酶切位点及表所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。采用bamh和hind酶切，得到_种dna片段。采用ecor和hind酶切，得到_种dna片段。答案(1)0、2(2)高(3)sma会破坏质粒的抗性基因、外源dna中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源dna片段自身环化(5)dna连接(6)23解析(1)该质粒为环状dna分子，经sma切割前，不含有游离的磷酸基团，经sma切割后含有2个游离的磷酸基团。(2)sma识别的是cccggg序列，在c与g之间切割，sma酶切位点越多，也就是cg碱基对越多，由于c与g之间的氢键(3个)比a与t之间的氢键(2个)数量多，故其含量越多，质粒的热稳定性越高。(3)据图1可知，sma切割位点在抗生素抗性基因(报告基因)中，据图2可知，sma切割位点在目的基因中，因此使用sma切割会破坏质粒的抗性基因、外源dna中的目的基因。(4)用同一种限制性内切酶处理质粒和外源dna，再用dna连接酶连接时，往往会有三种连接形式：目的基因质粒、目的基因目的基因(环化)、质粒质粒(环化)，后两种是我们不需要的，因而要进行筛选。用两种限制酶处理质粒和外源dna，因形成的末端不同可避免上述情况的发生。(5)连接质粒与目的基因的工具酶是dna连接酶。(6)由bamh和hind两种限制性内切酶同时处理质粒、外源dna，并经拼接获得的重组质粒，这两种酶的识别序列仍然完整存在，如再用bamh和hind两种限制性内切酶进行酶切时，可再度被切开，形成2种dna片段；而ecor的识别序列在原质粒中存在并没有破坏，同时切下的目的基因中还存在1个ecor的识别序列，因此在重组质粒中存在2个ecor的识别序列，如用ecor 和hind 酶切，可得到3种dna片段。真题体验14(2016全国乙，40)某一质粒载体如图所示，外源dna插入到ampr或tetr中会导致相应的基因失活(ampr表示氨苄青霉素抗性基因，tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用bamh酶切后，与用bamh酶切获得的目的基因混合，加入dna连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。请回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是_；并且_和_的细胞也是不能区分的，其原因是_。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落，还需使用含有_的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为运载体，其dna复制所需的原料来自于_。答案(1)能自我复制、具有标记基因、含一个至多个限制酶切割位点(答出两点即可)(2)二者均不含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均不生长含有质粒载体含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)二者均含有氨苄青霉素抗性基因，在该培养基上均能生长四环素(3)受体细胞解析(1)作为运载体必须具备如下特点：能自我复制，从而在受体细胞中稳定保存；含标记基因，以供重组dna的鉴定和选择；具有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点以便外源dna片段插入。(2)在含