2019-2020学年高中生物 专题1 基因工程 1 DNA重组技术的基本工具同步检测（含解斩）新人教版选修3

11dna重组技术的基本工具理一理判一判1.切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性识别6个核苷酸序列。()2dna连接酶能将目的基因与载体的黏性末端通过形成氢键而连接起来。()3ecoli dna连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。()4重组dna分子上的抗性基因可用于检测目的基因是否表达。() 5catg和ggatcc序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同。()6载体上的抗性基因有利于筛选含重组dna的细胞和促进目的基因的表达。()7若用家蚕作为表达基因a的受体，则不可选用噬菌体作为载体。()8载体必须具备的条件之一是：具有一个至多个限制性酶切点，以便与外源基因连接。()悟一悟1.限制酶是一类酶而不是一种酶。2限制酶不切割自身dna的原因是该生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰。3获取目的基因和切割载体时常使用同种限制酶，其目的是产生相同的黏性末端。也可用不同的限制酶切割，但必须能产生相同的黏性末端。不同限制酶切出的黏性末端 未必不同，如gatc和ggatcc序列不同，但经限制酶处理后形成的黏性末端相同。4限制酶作用于磷酸二酯键，而不是氢键。获取一个目的基因需限制酶剪切目的基因的两端、共产生4个黏性末端或平末端。5dna连接酶是将dna双链上的两个缺口连接起来，因此dna连接酶不需要模板。若为黏性末端，则两个dna片段要具有互补的黏性末端才能通过dna连接酶连接起来；若为平末端，则碱基相同且两条链序列相反才可用dna连接酶连接。6质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核dna之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状dna分子，它是基因工程中最常用的载体，其上的基因属于细胞质基因。7一般来说，天然质粒往往不能满足载体必须具备的全部条件，目前真正被用作载体的质粒都是经过人工改造的。感悟体会：练一练1.2019辽宁会考将单个的脱氧核苷酸连接成dna分子的主要的酶是()adna连接酶bdna酶cdna解旋酶 ddna聚合酶解析：dna连接酶被用于将两dna黏性末端间的磷酸二酯键连接起来，常用于基因工程，a错误；dna酶可以水解dna，断开脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，b错误；dna解旋酶用于dna的复制，其作用是将dna双链间的氢键断开，c错误；dna复制时，需要dna聚合酶等酶，dna聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成dna分子，d正确。答案：d22019河南会考下列哪项不属于基因工程的基本工具()adna连接酶 b运载体cdna聚合酶 d限制性核酸内切酶解析：dna连接酶能够将限制酶切割的末端进行连接，是基因工程的“针线”，a不符合题意；运载体是基因工程的操作工具之一，b不符合题意；dna聚合酶在复制过程中可催化合成dna分子，c符合题意；限制性核酸内切酶能特异性识别特定的核苷酸系列，并在特定的核苷酸序列处切割质粒和目的基因，是基因工程中剪切目的基因的工具，称为基因工程的“剪刀”，d不符合题意。答案：c32019湖南会考基因工程的基本工具基因的“针线”是指()adna连接酶 b蛋白酶c限制性核酸内切酶 d运载体解析：dna连接酶是基因工程的针线，a正确；蛋白酶不是基因工程的工具酶，b错误；限制性核酸内切酶是基因工程的剪刀，c错误；运载体是基因工程中运输目的基因的工具，d错误。答案：a42019江苏会考下列关于质粒的叙述，正确的是()a是细菌等细胞质中能自主复制的环状dnab是细菌细胞中广泛存在的细胞器c携带外源基因进入受体细胞后，只能停留在该细胞内独立复制d在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒解析：质粒是双链环状dna分子，能自主复制，主要存在于细菌等原核细胞的细胞质中，故a正确；质粒不是细胞器，故b错误；质粒携带外源基因进入受体细胞后，可与受体细胞的dna整合，并随着受体dna的复制而复制，故c错误；作为基因工程的运载体，要具有限制酶的切割位点、标记基因等条件，而天然的质粒不会同时具有这些条件，需要经过人工改造后才能用作基因工程的运载体，故d错误。答案：a考点一 限制性核酸内切酶“分子手术刀”1.2019河北高二期末基因工程操作过程中，dna的“手术刀”指的是()adna酶 bdna聚合酶c限制酶 d解旋酶解析：dna酶可催化dna水解，不是基因工程的基本工具，a错误；dna聚合酶可催化dna的合成，不是基因工程的基本工具，b错误；限制酶是dna的“手术刀”，c正确；解旋酶可催化dna的双链打开，不是基因工程的基本工具，d错误。答案：c22019陕西高一期末在基因工程的操作过程中，利用限制性内切酶(限制性核酸内切酶)进行()adna的连接 bdna的剪切cdna的水解 ddna的解旋解析：限制酶能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，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裂，即限制性内切酶进行的是dna的剪切。答案：b3以下是几种不同限制酶切割dna分子后形成的部分片段。下列有关叙述，错误的是()a以上dna片段是由5种限制酶切割后产生的b若要把相应片段连接起来，应选用dna连接酶c上述两个片段能进行连接，其连接后形成的dna分子是d限制酶和dna连接酶作用的部位都是磷酸二酯键解析：和的黏性末端相同，是由同一种限制酶切割产生的，因此以上dna片段是由4种限制酶切割而成的；dna连接酶可连接切割出来的dna片段；和片段可连接为；限制酶和dna连接酶作用的部位都是磷酸二酯键。答案：a考点二 dna连接酶“分子缝合针”4.2019河北高二期末下列关于dna连接酶的说法，正确的是()a作用于dna的氢键b都是从原核生物中分离出来的c都能连接平末端d都能连接黏性末端解析：dna连接酶作用于dna分子中的磷酸二酯键，a错误；dna连接酶既可以从原核生物中分离得到，也可以从病毒中分离得到，b错误；ecoli dna连接酶只能连接黏性端，不能连接平末端，c错误；ecoli dna连接酶和t4dna连接酶都能连接黏性末端，d正确。答案：d52019陕西高二期中下列有关dna连接酶的叙述，正确的是()催化具有相同黏性末端的dna片段之间进行连接催化具有不同黏性末端的dna片段之间进行连接催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成催化脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成a bc d解析：dna连接酶分为ecoli dna连接酶和t4dna连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外t4dna连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低；dna连接酶将断开的两个dna片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键。dna连接酶可以催化具有相同的黏性末端的dna片段之间进行连接，正确、错误；dna连接酶催化脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成，而两个黏性末端互补碱基间氢键的形成不需要dna连接酶的催化，错误、正确。因此，正确的是。答案：a考点三 基因进入受体细胞的载体“分子运输车”6.2019河北高二期末下列有关基因工程中的载体的说法，错误的是()a某些动物病毒也可作为载体b单链rna也可作为目的基因的载体c应具有一个或多个限制酶切点d具有特殊的标记基因解析：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，a正确；单链rna不能作为基因的载体，b错误；基因工程的运载体必须要有一个或多个限制酶切点，便于与目的基因连接形成重组dna分子，c正确；基因工程的运载体必须具有特殊的标记基因，以便检测目的基因是否导入受体细胞，d正确。答案：b72019黑龙江哈尔滨三中高二期中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解析：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒；质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核dna之外并具有自我复制能力的双链环状dna分子。综上所述，a、b、c不符合题意，d符合题意。答案：d82019陕西渭南市尚德中学高二期中质粒作为基因工程的载体，下列说法正确的是()a质粒只有一个限制酶切割位点b质粒上有特殊的标记基因c质粒不能在受体细胞中自我复制d质粒上不含碱基t解析：质粒作为载体应该含有一个到多个限制酶的切割位点，a错误；质粒上应该具有标记基因，用于检测目的基因是否导入受体细胞，b正确；质粒作为载体必须能在受体细胞中复制并稳定保存，c错误；质粒的本质是双链dna，含有碱基a、t、g、c，d错误。答案：b92019东北育才学校高二期中质粒是细菌中的有机分子，下列对其描述，正确的是()a质粒完全水解后最多可产生4种化合物b质粒能够自主复制c质粒中含有两个游离的磷酸基团d质粒是基因工程的工具酶答案：b解析：质粒是一种具有自主复制能力的很小的双链环状dna分子，不含游离的磷酸基团，完全水解后最多可产生6种化合物：脱氧核糖、磷酸、4种含氮的碱基，a、c错误，b正确；质粒是基因工程的工具载体，而不是工具酶，d错误。基础达标一、选择题(每小题5分，共60分)12019广东实验中学高一期末实施基因工程的最终目的是()a定向改造生物的遗传性状b对dna分子进行重组c提取完整的dna分子d将目的基因提取出来解析：基因工程的核心技术是dna重组技术，即利用供体生物的遗传物质，或人工合成的基因，经过体外切割后与适当的载体连接起来，形成重组dna分子，然后将重组dna分子导入到受体细胞或受体生物构建转基因生物，该种生物就可以按人类事先设计好的蓝图表现出另外一种生物的某种性状，因此基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状，a正确。答案：a22019河北高二期末以下经限制酶切割形成的片段中，能通过dna连接酶与片段连接起来的是()解析：根据题干信息分析，已知一个黏性末端为，其露出来的碱基序列是ttaa，而dna连接酶连接的另一个黏性末端的碱基序列应该与之发生碱基互补配对，则另一个黏性末端露出来的对应的碱基序列应该是aatt，即，a正确；露出来的碱基序列不能与之间发生碱基互补配对，b错误；为黏性末端，而为平末端，c错误；为黏性末端，而为平末端，d错误。答案：a32019福建省泉州市泉港区第一中学高二期末下列关于限制酶的说法，正确的是()a限制酶广泛存在于真核生物中，其化学本质是蛋白质b不同的限制酶切割dna后都会形成黏性末端c一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列d限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成解析：限制酶主要存在于原核生物中，其化学本质是蛋白质，a错误；不同的限制酶切割dna后会形成黏性末端或平末端，b错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，且在特定的位点打开磷酸二酯键，c正确；切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别核苷酸序列，但识别的核苷酸序列不一定是6个核苷酸，d错误。答案：c42019北京四中高二期中下列关于质粒的叙述，正确的是()a细菌质粒和真核细胞dna的基本结构单位不同b细菌质粒的复制过程是在细胞外独立进行的c质粒是原核细胞中蛋白质合成的场所d质粒是能够自主复制的小型环状dna分子解析：细菌质粒和真核细胞dna的基本结构单位相同，都是脱氧核苷酸，a错误；有的质粒可以整合到宿主细胞的染色体dna上，如ti质粒的tdna，b错误；原核细胞中蛋白质合成的场所是核糖体，c错误；质粒是细菌细胞质中能够自主复制的小型环状dna分子，d正确。答案：d52019北京四中高二期中下列有关dna连接酶的表述，正确的是()a促进脱氧核糖核苷酸之间形成氢键b促进脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键c只能连接具有黏性末端的dna片段d能连接经各种限制酶作用后的不同来源的dna片段解析：dna连接酶能连接两个脱氧核苷酸片段，形成磷酸二酯键，使脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，a错误、b正确；ecolidna连接酶、t4dna连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外t4dna连接酶还可以连接平末端，c错误；dna连接酶能催化相同黏性末端的dna片段之间的连接，也能连接平末端，d错误。答案：b62019吉林高二期末下图表示限制酶切割某dna的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是()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dcttaac，切点在c和t之间解析：依图可知，该限制酶切割的位点为ga之间，结合所形成的黏性末端可知该限制酶所能识别的碱基序列为gaattc，综上所述，c正确，a、b、d错误。答案：c72019福建高二期末下列关于dna连接酶的叙述，正确的是()a将单个核苷酸加到某dna片段末端，形成磷酸二酯键b将断开的两个dna片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键c连接两条dna链上碱基之间的氢键d只能将双链dna片段互补的黏性末端连接起来解析：dna连接酶能连接两个dna片段，而不是将单个核苷酸连接到已有的dna链上，a错误；dna连接酶可将断开的两个dna片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键，b正确；两个dna链中的氢键的形成不需要酶的作用，c错误；dna连接酶包括ecoli dna连接酶和t4dna连接酶，其中t4dna连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端，只不过连接平末端的效率较低，d错误。答案：b82019山东微山县第二中学高二月考下图是两种限制酶识别并切割的dna分子的特定核苷酸序列。下列有关说法，正确的是()a二者的识别序列相同，切出的黏性末端相同b二者的识别序列相同，切出的黏性末端不同c二者的识别序列不同，切出的黏性末端相同d二者的识别序列不同，切出的黏性末端不同解析：限制酶bamh的识别序列为ggatcc，切出的黏性末端是gatc；限制酶bgl的识别序列为agatct，切出的黏性末端是gatc，可见二者的识别序列不同，切出的黏性末端相同，c正确。答案：c92019山东微山县第二中学高二月考限制酶切割dna时()a专一识别特定的核苷酸序列b切断的是碱基对之间的氢键c任意切割，没有特定的核苷酸序列d识别多种核苷酸序列，但切口只有一个解析：限制酶能专一识别特定的核苷酸序列，a正确；限制酶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裂，b错误；限制酶要识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列，不能任意切割，c错误；限制酶切割时，能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，d错误。答案：a102019陕西渭南市尚德中学高二期中下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是()a主要来自真核生物b识别序列只含6个核苷酸c能识别dna上特定的核苷酸序列d切割产生的均为黏性末端解析：限制性核酸内切酶主要存在于原核生物中，a错误；大多数限制酶识别的序列是6个核苷酸组成的，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，b错误；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，c正确；限制酶切割产生的dna片段末端可以是黏性末端或平末端，d错误。答案：c112019陕西省黄陵县中学高二期中质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是()能自主复制不能自主复制结构很小蛋白质环状rna环状dna能“友好”地“借居”a bc d解析：质粒必须能自主复制，以保证能在宿主细胞中稳定存在并复制，正确、错误；质粒为小型环状dna，其结构很小，正确；质粒的化学本质是dna，不是蛋白质，错误；质粒为小型环状dna，错误、正确；质粒必须能“友好”地“借居”，以便于目的基因的稳定存在和复制，正确。答案：c122019福建厦门一中高二月考已知一双链dna分子，用限制酶切割得到长度为120 kb(kb：千碱基对)的片段；用限制酶切割得到40 kb和80 kb的两个片段；同时用限制酶和限制酶切割时，得到10 kb、80 kb和30 kb的3个片段。据此分析该双链dna分子结构及酶切位点情况为()解析：该dna分子为环状dna，用限制酶切割得到长度为120 kb片段，用限制酶切割得到40 kb和80 kb两个片段，则说明该dna上限制酶有1个酶切位点，限制酶有两个酶切位点；同时用限制酶和限制酶切割时，得到10 kb、80 kb和30 kb共3个片段，则说明限制酶的酶切位点位于限制酶切割后的40 kb片段中，选项中只有d符合，故d正确。答案：d二、非选择题(40分)13(16分)2019吉林市第五十五中学高二月考根据基因工程的有关知识，回答下列问题。(1)限制酶切割dna分子后产生的片段，其末端类型有：_和_。(2)质粒用ecor切割后产生的片段如下：aattcg gcttaa为使载体与目的基因相连，含有目的基因的dna除可用ecor切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)实际操作中，往往用ecor和另一种限制性内切酶同时分别切割质粒和外源dna分子，其优点在于可防止_。(4)按其来源不同，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。(5)基因工程中除质粒外，_和_也可作为载体。解析：(1)限制性内切酶切割dna分子后产生两种类型的末端，即黏性末端和平末端。(2)根据题意分析，质粒可以用ecor切割，也可以用另一种限制酶切割，说明该酶切割产生的dna片段末端与ecor切割产生的相同。(3)根据题意分析，用不同的限制酶同时分别切割质粒和外源dna分子，可以防止质粒和含目的基因的外源dna片段自身环化，进而使得目的基因准确插入质粒。(4)基因工程使用的dna连接酶按来源分，可分为ecoli dna连接酶和t4dna连接酶。(5)基因工程常用的运载体有质粒、动植物病毒和噬菌体的衍生物。答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的dna片段末端与ecor切割产生的相同(3)质粒和含目的基因的外源dna片段自身环化(4)ecolit4(5)动植物病毒噬菌体的衍生物14(16分)2019全国高二课时练习为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性dna分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。 (1)该实验中体现出限制酶的作用特点是_。(2)由实验可知，在这段已知序列上，a酶与b酶的识别序列分别为_个和_个。(3)根据表中数据，请在下图中用箭头标出相应限制酶的酶切位点。(4)已知bamh与bgl的识别序列及切割位点如下图所示，用这两种酶和dna连接酶对一段含有数个bamh和bgl识别序列的dna分子进行反复的切割、连接操作，若干次循环后和_序列明显增多，该过程中dna连接酶催化_键的形成。解析：(1)该实验中体现出限制酶的作用特点是酶的专一性。(2)a酶