2012高中生物 1.1DNA重组技术的基本工具单元测试 新人教版选修3

1 1 1DNA1 1DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具 1 下列对基因工程的理解 正确的是 可按照人们的意愿 定向改造生物遗传特性的工程 对基因进行人为删减或增添某些碱基 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 分子水平上进行操作 一旦成功 便可遗传 A B C D 解析 选 C 基因工程是对现有基因的剪切和重组 并没有对基因进行改造 也不是要合 成新的 DNA 2 2011 年广州高二检测 下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述 错误的是 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 限制性核酸内切酶的活性受温度影响 限制性核酸内切酶能识别和切割 RNA 限制性核酸内切酶可从原核生物中提取 限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞 A B C D 解析 选 C 本题考查限制性核酸内切酶的作用 限制性核酸内切酶主要存在于原核生物 中 酶的活性受温度的影响 限制性核酸内切酶识别和切割的是 DNA 分子 而不是原核细 胞 3 已知某种限制性内切酶在一线性 DNA 分子上有 3 个酶切位点 如图中箭头所指 如果 该线性 DNA 分子在 3 个酶切位点上都被该酶切断 则会产生 a b c d 四种不同长度的 DNA 片段 现有多个上述线性 DNA 分子 若在每个 DNA 分子上至少有 1 个酶切位点被该酶 切断 则从理论上讲 经该酶酶切后 这些线性 DNA 分子最多能产生长度不同的 DNA 片段 种类数是 A 3 B 4 C 9 D 12 解析 选 C 解本题的关键是要理解 在每个 DNA 分子上至少有 1 个酶切位点被该酶切断 2 即一个 DNA 分子可能被切了一个位点 也可能被切了两个或三个位点 要分开考虑 不要 遗漏和重复 切一个位点情况下可得到 a 和 bcd ab 和 cd abc 和 d 切两个位点情况下 可得到 a b 和 cd a bc 和 d ab c 和 d 切三个位点情况下可得到 a b c d 一共 可以得到九种片段 分别是 a b c d ab abc bc bcd cd 4 2011 年高考浙江卷 将 ada 腺苷酸脱氨酶基因 通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功 表达腺苷酸脱氨酶 下列叙述错误的是 A 每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B 每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C 每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个 ada D 每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 解析 选 C 大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶 说明这些大肠杆菌都至少含有一个重组 质粒 A 项正确 作为载体的条件为至少含有一个或多个酶切位点 所以作为载体的质粒 至少含有一个限制性核酸内切酶识别位点 B 项正确 作为基因表达载体应包括目的基因 启动子 终止子 标记基因四部分 但并不是每个酶切位点都至少插入一个 ada C 项错 误 由于这些目的基因成功表达 所以每个 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 D 项正 确 5 质粒是基因工程最常用的载体 下列关于质粒的说法正确的是 A 质粒在宿主细胞内都要整合到染色体 DNA 上 B 质粒是独立于细菌拟核 DNA 之外的小型细胞器 C 基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的 D 质粒上碱基之间数量存在 A G U C 解析 选 C 基因工程使用的载体需有一至多个酶切位点 具自我复制的能力 有标记基 因 对受体细胞安全 且分子大小适合 而自然存在的质粒 DNA 分子并不完全具备上述条 件 都要进行人工改造后才能用于基因工程操作 而质粒进入宿主细胞后不一定都要整合 到染色体 DNA 上 如宿主细胞是细菌细胞则不需整合 质粒是小型环状双链 DNA 分子而不 是细胞器 也不会有碱基 U 6 2011 年安庆高二检测 下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容 正确 的组合是 ABCD 供体质粒 提供目的基因 的生物 提供目的基 因的生物 大肠杆菌等 手术刀 限制性核酸内 切酶 DNA 连接酶 限制性核酸 内切酶 DNA 连接酶 缝合针DNA 连接酶 限制性核酸内 切酶 DNA 连接酶 限制性核酸内切 酶 3 载体 提供目的基因 的生物 质粒质粒 提供目的基因的 生物 受体大肠杆菌等大肠杆菌等大肠杆菌等质粒 解析 选 C 供体指的是提供目的基因的个体 受体是指接受目的基因的个体 基因的手 术刀是限制性核酸内切酶 基因的缝合针是 DNA 连接酶 载体常用的是质粒 也常用动植 物病毒 7 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 G GATCC 请回答 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 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 G GATCC 3 人体蛋白质基因之所以能 插入 到羊的染色体内 原因是 解析 本题考查基因工程的基本操作 在基因工程中用到的工具酶有限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 在对载体和目的基因进行切割的时候 一定要用同一种限制性核酸内切酶 才能切出相同的黏性末端 当插入目的基因时 常用 DNA 连接酶把二者之间形成磷酸二酯 键连上 答案 1 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 2 G GATCC CCTAG G 用限制性核酸内切酶切割 G GATCC CCTAG G 3 人的遗传物质 基因 与羊的都为 DNA 其物质组成和空间结构相同 紧扣教材 思考感悟 寻根问底 1 根据你所掌握的知识 你能推测这类酶存在于原核生物中的作用是什么吗 教材 P4 答案 原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵 但是生物在长期的进化过程中形成了一 套完善的防御机制 以防止外来病原物的侵害 限制酶就是细菌的一种防御性工具 当外 源 DNA 入侵时 会利用限制酶将外源 DNA 切割掉 以保证自身的安全 所以 限制酶在原 4 核生物中主要起到切割外源 DNA 使之失效 从而达到保护自身的目的 2 DNA 连接酶与 DNA 聚合酶是一回事吗 为什么 教材 P6 答案 不是一回事 基因工程中所用的连接酶有两种 一种是从大肠杆菌中分离得到的 称之为 E coli DNA 连接酶 另一种是从 T4 DNA 噬菌体中分离得到的 称为 T4 DNA 连接 酶 这两种连接酶催化反应基本相同 都是连接双链 DNA 的缺口 而不能连接单链 DNA DNA 连接酶和 DNA 聚合酶都是形成磷酸二酯键 在相邻核苷酸的 3 位碳原子上的羟基 与 5 位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成 二者的差别主要表现在 1 DNA 聚合酶只能将单个核苷酸加到已有核酸片段的 3 末端的羟基上 形成磷酸二酯键 而 DNA 连接酶是在两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键 不是在单个核苷酸与 DNA 片段之间 形成磷酸二酯键 2 DNA 聚合酶是以一条 DNA 链为模板 将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互 补的 DNA 链 而 DNA 连接酶是将 DNA 双链上的两个缺口同时连接起来 因此 DNA 连接酶 不需要模板 此外 二者虽然都是由蛋白质构成的酶 但组成和性质各不相同 旁栏思考 想一想 具备什么条件才能充当 分子运输车 教材 P6 答案 能自我复制 有一个或多个限制酶切割位点 有标记基因位点及对受体细胞无害等 1 基因工程是一种新兴生物技术 实施该工程的最终目的是 A 定向提取生物体 DNA 分子 B 定向对 DNA 分子进行人工 剪切 C 在生物体外对 DNA 分子进行改造 D 定向改造生物遗传性状 解析 选 D 基因工程也称 DNA 重组技术 它是按照人类的意愿 将某种基因有计划地转 移到另一种生物中去的新技术 故实施该工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状 2 在基因工程中使用到限制酶 其作用是 A 将目的基因从染色体上切割下来 B 识别并切割 DNA 分子中特定的核苷酸序列 C 将目的基因与运载体结合 D 将目的基因导入到受体细胞内 解析 选 B 限制酶的作用是识别 DNA 分子中特定的核苷酸序列 并在特定位点切割 DNA 即限制酶破坏的是 DNA 链中特定位点的连接相邻脱氧核苷酸的磷酸二酯键 3 2011 年呼和浩特高二检测 下图所示限制性核酸内切酶切割某 DNA 的过程 从图中可 知 该限制性核酸内切酶能识别的碱基序列及切点是 5 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 解析 选 C 本题考查限制性核酸内切酶的作用特点 根据限制性核酸内切酶切割特点 一条链的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 在切割部位 一条链正向读的碱基顺序 与另一条链反向读的碱基顺序完全一致 它们之间正好能互补配对 由图不难看出该限 制性核酸内切酶识别的碱基序列是 GAATTC 切点在 G 与 A 之间 4 下列有关基因工程中限制酶的描述 错误的是 A 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B 限制酶的活性受温度影响 C 限制酶能识别和切割 RNA D 限制酶可从原核生物中提取 解析 选 C 限制酶是切割 DNA 的工具 这类酶主要是从原核生物中分离纯化所得 其活 性的大小受温度的影响 限制酶能够识别双链 DNA 分子中的某种特定的核苷酸序列 并且 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 5 T4DNA 连接酶的功能是 A 只能连接黏性末端 B 只能连接平末端 C 能够连接 DNA 双链的氢键 D 既可以连接黏性末端 又能连接平末端 解析 选 D T4DNA 连接酶可以连接黏性末端和平末端 只是连接黏性末端的效率高 连接 平末端的效率比较低 6 关于磷酸二酯键说法正确的是 A 只有目的基因中存在 B 只有质粒分子中存在 C DNA 单链或双链分子都存在 D 只存在于双链 DNA 分子中 解析 选 C 在 DNA 的分子结构中 双链 DNA 分子的每一条链及单链 DNA 分子中相邻脱氧 核苷酸之间是以磷酸二酯键相连的 故 C 正确 7 2011 年湖北咸宁高二检测 下列关于染色体和质粒的叙述 正确的是 6 A 染色体和质粒的化学本质都是 DNA B 染色体和质粒都只存在于真核细胞中 C 染色体和质粒都与生物的遗传有关 D 染色体和质粒都可以作为基因工程的载体 解析 选 C 染色体是由 DNA 和蛋白质构成的 染色体存在于真核细胞中 质粒主要存在 于原核细胞中 DNA 是原核生物和真核生物的遗传物质 质粒控制原核生物的部分性状 8 基因工程的运输工具 载体 必须具备的条件之一及理由是 A 能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制 以便提供大量的目的基因 B 具有多个限制酶切点 以便于目的基因的表达 C 具有某些标记基因 以便为目的基因的表达提供条件 D 能够在宿主细胞中复制并稳定保存 以便于进行筛选 解析 选 A 本题考查载体必须具备的条件和理由 条件与理由必须相符 作为载体要携 带目的基因进入受体细胞并使之表达 必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制 以 便通过复制提供大量的目的基因 所以 A 项是正确的 载体要具有某些标记基因 是为了 通过标记基因是否进入受体细胞或表达来判断目的基因是否进入了受体细胞 从而进行受 体细胞的筛选 载体要具有多个限制酶切点 则是为了便于与外源基因连接 9 下列通常不被用作基因工程运载体的是 A 细菌质粒 B 噬菌体 C 动植物病毒 D 细菌核区的 DNA 解析 选 D 本题考查基因工程的工具 运载体 解答本题的关键是记住 理解运载体 必须具备的条件和常用的运载体 作为运载体必须具备的条件 在宿主细胞中能保存下 来并能大量复制 有多个限制性核酸内切酶切点 有一定的标记基因 便于筛选 记 住常用的运载体有质粒 噬菌体 动植物病毒等 细菌的核区由一个大型的环状 DNA 分子 反复折叠缠绕而成 控制着细胞的主要性状 所以一般不被用作基因工程的运载体 10 下图表示一项重要生物技术的关键步骤 X 是获得外源基因并能够表达的细胞 下列 有关说法不正确的是 A X 是能合成胰岛素的细菌细胞 B 质粒具有多个标记基因和多个限制酶切割位点 C 基因与运载体的重组只需要 DNA 连接酶 D 该细菌的性状被定向改造 7 解析 选 C 根据图示 重组质粒导入的是细菌细胞 所以 X 是能合成胰岛素的细菌细胞 质粒作为载体需要有多个限制酶切割位点以便转运多种目的基因 同时具有标记基因以便 于检测目的基因是否导入到受体细胞内 基因与载体的重组需要限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶 基因工程的特点是能够定向改造生物的性状 11 2011 年威海市高二检测 根据下列所给材料回答问题 材料 1 把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上 然后导入大肠杆菌内 产生出人的 胰岛素 材料 2 把萤火虫的荧光基因转入烟草体内 培育出发荧光的烟草 材料 3 有人把蜘蛛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 这种细丝有望用于手术的缝合线 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 具有一定的 性 同时可以说明各种生物共用 一套 3 上述技术所用的工具酶有 4 材料 3 中所用缝合线与普通线相比优点是 5 可遗传的变异分为三种 而基因工程改变一个物种的基 因属于 6 从上述所给的材料 不能得出哪一结论 A 动植物之间可以相互转基因 B 真核生物与原核生物之间可以相互转基因 C 基因工程可以定向地改变生物的基因 D 转基因生物的出现对生物的进化是有利的 答案 1 基因工程 2 遗传 DNA 独立 密码子 3 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 4 可以被分解吸收 不用拆线 5 基因重组 基因突变 染色体变异 基因重组 6 D 12 限制性核酸内切酶 的识别序列和切点是 G GATCC 限制性核酸内切酶 的识别 序列和切点是 GATC 在质粒上有酶 的一个切点 在目的基因的两侧各有 1 个酶 的切点 1 请画出质粒被限制性核酸内切酶 切割后所形成的黏性末端 2 请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶 切割后所形成的黏性末端 3 在 DNA 连接酶的作用下 上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 为什么 解析 本题主要是考查基因工程中有关限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的作用 一般来说 8 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并在特定的切割位点切割 DNA 虽然限制性核酸内切酶 与限