2024-2025学年高中生物专题1基因工程1DNA重组技术的基本工具课后分层检测案含解析新人教版选修3

DNA重组技术的基本工具

［基础巩固练］

1.基因工程技术引起的生物变异属于（）

A.染色体变异B.基因突变

C.基因重组D.不遗传的变异

2.下列哪一项不是基因工程的载体必需具备的条件（）

A.能在宿主细胞中复制并保存

B.具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接

C.具有标记基因，便于筛选

D.是环状DNA分子

3.“分子缝合针”绎合的部位是（）

A.碱基对之间的氢键

B.碱基与脱氧核糖

C.DNA双链上的磷酸二酯键

D.磷酸与脱氧核糖

4.下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是（）

—T—C—G

II

—A—G—C—T—T—A—A

①

—C—A

I

—G—T—T—C—C—A

②

A——A——T——T—C—

I

G—

③

A—G—C—T—T—C—

A—G—

④

A.①②B.①③

C.①④I）.②③

5.下列有关基因工程的叙述，错误的是（）

A.最常用的载体是大肠杆菌的质粒

B.工具酶主:要有限制性核酸内切酶和DNA连接酶

C.该技术人为地增加了生物变异的范围，实现种间遗传物质的交换

D.基本原理是基因突变

6.下列关于限制酶的说法，正确的是（）

A.限制酶广泛存在于各种生物中，其化学本质是蛋白质

B.一种限制酶只能识别一种特定的核甘酸序列

C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端

D.限制酶均特异性地识别含6个核甘酸的序列

7.如图所示为限制酹而加【和窈/【I的识别序列及切割位点，试验中用的加【切割

DNA获得目的基因，用BglII切割质粒，并将它们拼接得到重组质粒。下列相关叙述正确的

是（）

BamHIBglU

JJ

-GGATCC——AGATCT-

—CCTAGG——TCTAGA—

tf

A.在前切过程中，只须要限制好酶的浓度，不须要限制温度等因素

B.经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种醉所识别

C.质粒经纵/【I切割后形成的黏性末端是一CTACG

I）.分别用图中两种限制酶切割，可保证目的基因定向地插入质粒

8.限制酶MunI和限制酶历况I的识别序列及切割位点分别是

一CTTAAG一和一GAATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭

头所指部位为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是

（）

目的县因

CTTAAG|CHAAG

GAATTClGAATFC

含目的基因的DNA片段

9.下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割

的示意图，请回答以卜问题:

甲5*-T-C-G-A—A—T—T-C—3，

3'—A-G-C—T—T—A—A-C—5'

EcoRI1

T—C—GA—A-T-JC—

—A—G—<?-T—T-A—AG—

乙5'—Gf-T-A—A-€—y

y—C—kAbT—T-G-5'

I

-G—T-TA—A~~C-

—C—A—AT-T-G—

(1)图中甲和乙代表

O

⑵旅小IHpaI代表

O

(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、。

甲中限制酶的切点是________之间，乙中限制酶的切点是________之间。

(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是

(5)假如甲中G碱基发生基因突变，可能发生的状况是

［实力提升练］

10.某DNA分了•中含有某限制酶的一个识别序列，用该限制酶切割该DNA分子，可能形

成的两个DNA片段是()

选项片段1片段2

n।"r~GA-G—C—T—1

①「III

-1-1-1-C—C—T—A—G/

।।।T-9

②A1T1I1

_1_1_1_肚_七_1

19汁11

③一不•t

1__1—1-T—C6-A-^11

111<A—A—T—T—(

④1riii

111(TT—A—AB111

A.①②B.③④

C.①③D.②④

11.下面是四种不同质粒的示意图，其中。方为夏制必需的序列，日磔为氨羊青霉素抗

性基因，衣％为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个

能在四环素培育基上生长而不能在氨茶青霉素培育基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的

限制醐1：——VGATC

限制酶2：——CATG1——

限制海3：——G'GATCC——

限制幅4：——CCC’GGG——

限制幅5：——AG’CT——

通过对上述内容的分析，下列有关说法错误的是()

A.不同的限制酶可以切出相同的粘性末端

B.限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列

C.限制前3、4识别的序列都是由6个脱氧核甘酸组成

I).DNA连接能可拼接由限制酶4和5切出的DNA片段，也可拼接由限制醉1和2切出的

DNA片段

15.下表所示为几种限制酶的识别序列及其切割位点，请回答下列问题：

限制酶BaniWTHindHIEcoRTS〃?aJ

识别序4

-GGATCC--AAGCTT--GAATTC--CCCGGG-

列及切

-CCTAGG--TTCGAA--CTTAAG--GGGCCC-

割位点

A1

(1)从表中四种酶的切割位点看，可以切出平末端的酶是

(2)将目的基因与质粒DNA缝合依靠的是酶，它的作用是形成磷酸二酯键；两

条链间的碱基对间通过连接起来。

(3)图1中的质粒分子可被表中限制酶切割，切割后的质粒含有个游

高的磷酸基团。

1111"||……J-f—J-T-1-------1—|

CTTAAGCTTAAGAATTCG

胸叨

GAATTCGAATTC-----------GC1TAA

□iiii____________1i11।।__—iiii

(目的基因)乙

图2

(4)在相关酶的作用下，图1中的甲与图2中的乙________(填“能”或“不能”)拼接

起来。请说明理由：o

［素养养成练］

16.|二|前基因工程所用的质粒载体主要是以自然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的

人工质粒，PBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主:要结构如图一所示。

(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于。

(2)pBR322分子中有单个&况I限制酶作用位点，历oRI只能识别序列一GAATX—,

并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个比加I的切点，请画出目的基因

两侧被限制酹成I切割后所形成的黏性末端。

(3)pBR322分子中另有单个的施加I限制酶作用位点，现将经及加1I处理后的质粒与

用另一种限制酶窈/II处理得到的目的基因，通过DNA连接前的作用复原键，胜利

地获得了重组质粒，这说明

(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无4〃炉和的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨

节青霉素的培育基上培育，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培育基上，使绒布面沾上

菌落，然后将绒布按到含四环素的培育基.上培育，得到如图三的结果(空圈表示与图二比照无

菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是,图三结果显示，多数

大肠杆菌导入的是。

课后分层检测案1

1.解析：基因工程就是依据人们的意愿，把•种生物的某种基因提取出来，加以修饰

改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因工程技术引起的生

物变异属于基因重组。

答案：C

2.解析：作为基因工程的载体要能在宿主细胞中复制并保存；要具有多个限制酶切割

位点，以便与外源基因连接；要具有标记基因，便于筛选，故A、B、C与题意不符。基因工

程的载体不肯定要是环状DNA分子，D符合题意。

答案：D

3.解析：“分子缝合针”缝合的部位是DNA双链上的磷酸二酯键。

答案：C

4.解析：限制酶能够识别双链DNA分子上的某种埼定核甘酸序列，并且使每一条链中

特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯犍断开，且切割后可形成能够互补配对的黏性天端。

由题图可知，①③能够互补，其他的不能互补，所以①③属于同一种限制酶切割而成的。

答案：B

5.解析：基因工程的基本原理是基因重组，不同生物的DNA具有相同的结构，遗传信

息传递和表达方式相同是基因工程赖以完成的基础；基因工程中的工具酶是限制性核酸内切

酶和DNA连接酶，最常用的载体是大肠杆菌质粒；该技术可克服生殖隔离现象，实现种间遗

传物质交换，依据人的意愿使生物发生定向的变异。

答案:D

6.解析：限制酶主要是从原核生物中分别纯化出来的，A错误；限制酶具有专一性，即

一种限制酶只能识别一种特定的核甘酸序列，B正确；限制酶切割DNA后会形成黏性末端或平

末端，C错误；大多数限制酶的识别序列由6个核甘酸组成，也有少数限制能的识别序列由4、

5或8个核甘酸组成，D错误。

答案：B

7.解析：影响的促反应的因素有温度、pH、酶浓度、底物浓度、反应时间等，因此酶

切过程中，需限制好酶浓度、温度和反应时间等因素，A错误；经两种的处理得到的重组质粒

—A

不能再被这两种醉识别，B正确；质粒经的7II切割后形成的黏性末端是一TCTAG,c

错误；分别用题图中两种限制酶切割目的基因和质粒，曰于形成的黏性末端相同，因此并不

能保证目的基因定向地插入质粒，D错误。

答案：B

8.解析：用限制酶施〃I切割A质粒后，不会破坏标记基因，而目.还能产生与目的基

因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体；B项中质粒没有标记基因，不适于作

为FI的基因的载体：C、D质粒含有标记基因，但用限制酶切割后会被破坏，因此不适于作为

目的基因的载体。

答案：A

9.解析：(1)由图示看出，甲和乙代表由脱氧核甘酸构成的不同的DNA片段。(2)历加I

和拉后【能切割DNA分子，说明它们是限制酶。(3)甲中切点在G、A之间，切口在识别序列

中轴线两侧，形成黏性末端；乙中切点在A、T之间，切口在识别序列中轴线处，形成平末端。

(4)(5)限制酶能识别DNA分子中的特定核甘酸序列，并从特定位点切割DNA分子。当特定核

甘酸序列改变后，就不能被相应限制酶识别。

答案：(1)有特定脱氧核甘酸序列的DMA片段

(2)两种不同的限制酶

(3)黏性末端平末端G、AA、T

(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核甘酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开

(5)限制的不能识别切割位点

10.解析：限制性核酸内切酶只能识别特定的碱基序列，而旦在特定位点进行切割，切

割后两个DNA片段露出相同的末端。①中片段1和片段2的黏性末端不遵循碱基互补配对原

则；②中限制性核酸内切能的切割位点为G-A和T-C之间，故②中的片段1和片段2不能

体现限制性核酸内切酶在特定位点切割的特点；③中的片段1和片段2说明限制性核酸内切

酶识别AGCT序列,在G和C之间进行切割;④中的片段1和片段2说明限制性核酸内切酶识

别GAATTC序列,在G和A之间进行切割。

答案：B

11.解析•：破坏了复制必需的序列ori,A错误；氨苇青霉素抗性基因和四环素抗性基

因都完好，在四环素培育基上和氨羊青霉素培育基上都能生长，B错误；氨茉青霉素抗性基因

被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培育基上生长而不能在氨玉青霉素培育基上生长,

C正确；氨苫青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，D错误。

答案：C

12.解析：大多数限制性核酸内切能识别6个核甘酸序列，少数限制前识别序列由4、5

或8个核甘酸组成，A错误；限制酶、DNA连接酶和DMA聚合酶作用部位相同，都是磷酸二酯

键，B正确；在基因工程中，常用的运载体有质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒，C错误;

DNA连接睡可使DNA片段的粘性末端通过磷酸二酯键连接起来，D错误。

答案：B

13.解析：质粒的复制原点上有DNA聚合酶结合位点，A错误；③三种重组后细菌

的外源基因插入点①是b、②是c、③是a,B错误；限制陋能将磷酸二酯键水解断裂，质粒

被一种限制的切开，磷酸二酯键断裂2个，C正确；将外源基因与质粒连接时需用DNA连接酹

连接，I）错误。

答案：C

14.解析：由分析可知，限制前1和3切出的黏性末端相同，故不同的限制酶可以切出

相同的粘性末端，A正确；限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限

制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列，B正确；由分析可知，限制酶3、4识别

的序列都是由6个脱氧核甘酸组成，C正确；DNA经不同限制酶切割后，只有在形成相同的黏

性末端时，才可以通过DNA连接酶拼接，由此可知DNA连接酶可拼接由限制酶1和3切出的

DNA片段，不行拼接由限制酶1和2切出的DNA片段，也不能连接