人教版高二下学期生物（选择性必修3）《3.1重组DNA技术的基本工具》同步练习题及答案

第页人教版高二下学期生物（选择性必修3）《3.1重组DNA技术的基本工具》同步练习题及答案一、必备知识基础1.(2025天津期中)下图表示不同的限制酶在目的基因的提取和基因表达载体的构建中的作用,下列叙述正确的是()图1图2A.限制酶沿识别序列的中轴线两侧将DNA两条链切开B.图1和图2中将分别产生2个和1个黏性末端C.限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键和氢键D.图中酶1、酶2和酶3必须是同一类限制酶2.下列关于DNA重组技术基本工具的说法,正确的是()A.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键B.限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端C.病毒不能作为将目的基因送入受体细胞的载体D.微生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用3.(2025广西桂林期中)基因工程需要三种工具:限制酶、DNA连接酶和载体。下列叙述正确的是()A.限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的,具有特异性B.DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键相同,催化的反应底物也相同C.质粒的基本单位是核糖核苷酸,另外两种工具的基本单位是氨基酸D.基因工程中常用的载体除质粒外,还包括噬菌体、动植物病毒等4.同尾酶是指切割不同的DNA片段后能产生相同黏性末端的一类限制酶,右图四种限制酶中属于同尾酶的是()A.①③B.②④C.①③和②④D.①④5.(2025山东日照期中)用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb=1000个碱基对)的长链,而同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,见下图(其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后产生的一个黏性末端)。若用限制酶MboⅠ单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段的长度为()A.2.5kb和11.5kbB.14kbC.5.5kb和8.5kbD.6kb和8kb6.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DNA片段,其末端类型通常有和两种形式。

(2)将质粒载体用限制酶X(识别的序列由6个核苷酸组成)切割后,产生的片段如下所示:该酶识别的序列为,切割的部位是。

(3)为使切割后的载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用限制酶X切割外,还可用限制酶Y切割,两种酶共同的特点是。

(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。二、能力素养提升7.(2025黑龙江哈尔滨二模)下图是一种特殊的限制性内切核酸酶BbsⅠ。这种酶包含两个部分,一个部分识别6个特定的核苷酸序列,另一个部分可以切割双链DNA产生末端,如下图所示。下列叙述错误的是()注:N代表A、T、C、G四种中的一种。A.该酶降低了DNA分子中磷酸二酯键断开的活化能B.该酶切割后只能产生一种黏性末端C.该酶具有高效性、专一性等特征D.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键8.(2025辽宁一模)在基因工程操作中,科研人员利用两种限制酶(EcoRⅠ和NotⅠ)处理基因表达载体,进行电泳检测,结果如图所示,下列叙述错误的是()A.该基因表达载体最可能是环状DNA分子B.该DNA分子上有3个EcoRⅠ酶切位点C.EcoRⅠ和NotⅠ的切点之间最长相距约9kbD.限制酶作用于该载体的氢键使其断裂9.(2025河北保定期中)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述,错误的是()A.用限制酶切割获得一个外源基因时得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开B.T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接C.序列-CATG↓-和-G↓GATCC-被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大10.如图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列,图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制酶,它们识别的碱基序列和酶切位点分别为-C↓CGG-、-G↓GATCC-、−↓GATC-、-CCC↓图1图2(1)限制酶切断的化学键所处的具体部位是。

(2)下列有关限制酶的叙述,正确的是(多选)。

A.从反应类型来看,限制酶催化的是一种水解反应B.限制酶的活性受温度、pH的影响C.一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列D.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端(3)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1所示DNA片段,其产物长度为537bp、661bp和bp。(4)若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换,那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图1及其对应的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,产物中共有种不同长度的DNA片段。

(5)若将图2中质粒和目的基因D通过同一种限制酶处理后进行连接,形成重组质粒,那么应选用的限制酶是,理由是。参考答案1.A解析限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开,A项正确。图1中含有酶1和酶2的切割位点,能产生4个黏性末端,图2中含有酶3的切割位点,能产生2个黏性末端,B项错误。限制酶切割的是特定核苷酸序列之间的磷酸二酯键,不会切割氢键,C项错误。限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开,图中酶1、酶2和酶3可以是不同种类的限制酶,D项错误。2.D解析DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键,A项错误。限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端,B项错误。质粒是基因工程中常用的载体,噬菌体、动植物病毒也可以作为基因工程的载体,C项错误。微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用,主要用于切割外源DNA,D项正确。3.D解析限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的,A项错误。DNA连接酶与DNA聚合酶催化合成的化学键都是磷酸二酯键,但催化的反应底物不同。DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来,作用于DNA片段;而DNA聚合酶是将单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA链上,作用于单个脱氧核苷酸,B项错误。质粒是小型环状DNA分子,其基本单位是脱氧核苷酸,而不是核糖核苷酸;限制酶和DNA连接酶的化学本质是蛋白质,基本单位是氨基酸,C项错误。基因工程中常用的载体除质粒外,还包括噬菌体、动植物病毒等,D项正确。4.A解析分析题图可知,经限制酶切割后,①产生的黏性末端为,②产生的平末端为,③产生的黏性末端为,④产生的黏性末端为。因此①③产生的黏性末端相同,符合同尾酶的定义。5.D解析用限制酶EcoRⅤ单独切割某普通质粒,可产生14kb(1kb=1000个碱基对)的长链,说明质粒中含有1个EcoRⅤ切点;同时用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ联合切割该质粒,可得到三种长度的DNA片段,说明质粒中含有2个MboⅠ切点。质粒中含有1个EcoRⅤ切点、2个MboⅠ切点。若用MboⅠ限制酶单独切割该普通质粒,则产生的DNA片段为2种,总长度为14kb,结合EcoRⅤ的酶切位点可知,D项符合题意。6.答案(1)黏性末端平末端(2)G和A之间的磷酸二酯键(3)两种限制酶切割后形成的黏性末端相同(4)T4E.coli(5)噬菌体动植物病毒7.B解析酶的作用是降低化学反应的活化能,该酶降低了DNA分子中磷酸二酯键断开的活化能,A项正确。图中N代表4种碱基中的一种,则该酶切割后能产生44种黏性末端,B项错误。酶均具有高效性、专一性等特征,C项正确。限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键,D项正确。8.D解析当仅用NotⅠ切割基因表达载体时,仅产生一种长度的DNA片段(10kb),因此该载体最有可能为环状DNA分子,该DNA分子上只有1个NotⅠ酶切位点,A项正确。该基因表达载体是环状DNA分子,由题图可知,当仅用EcoRⅠ切割基因表达载体时,产生2种长度的DNA片段:2kb和6kb,该基因表达载体长10kb,所以用EcoRⅠ切割载体应产生3个DNA片段:2个2kb和1个6kb,即该DNA分子上有3个EcoRⅠ酶切位点,B项正确。用两种限制酶同时切割时产生6kb、2kb和1kb3种长度的DNA片段:1个6kb、1个2kb、2个1kb,所以两种限制酶的酶切位点最长相距9kb,C项正确。限制酶切割载体时直接破坏的是磷酸二酯键,D项错误。9.C解析用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口,有4个磷酸二酯键被断开,A项正确。T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化黏性末端和平末端的连接,B项正确。序列-CATG↓-和-G↓GATCC-被限制酶切出的黏性末端碱基数相同,都是4个,C项错误。限制性内切核酸酶识别序列越短,特异性越低,则该序列在DNA中出现的概率就越大,D项正确。10.答案(1)一条链上相邻两个核苷酸的磷酸基团与脱氧核糖之间(2)ABC(3)790(4)4(5)BamHⅠMspⅠ和SmaⅠ会破坏目的基因,MboⅠ会将质粒上的两个标记基因全部破坏,BamHⅠ在目的基因两端和质粒的抗生素A抗性基因上有识别序列,既能形成重组质粒,又因破坏两个标记基因中的一个,利于筛选解析(1)限制酶能够识别双链DNA分子中某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位相邻的两个核苷酸的磷酸基团与脱氧核糖之间的磷酸二酯键断裂。(2)限制酶使磷酸二酯键断裂,催化的是水解反应,A项正确。酶的活性受温度、pH等因素的影响,B项正确。限制酶具有专一性,即一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列,C项正确。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末