人教版高中生物选择性必修3 第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具【原卷+答案】

第1节重组DNA技术的基本工具

A组必备知识基础练

1.下列有关基因工程的叙述，正确的是（）

A.基因工程是细胞水平上的生物工程

B.基因工程能定向改造生物的性状

C.基因工程的产物对生物都有利

D.基因工程引起的变异属于基因突变

2.（2024江西宜春月考）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，下列

四种限制酶中属于同尾酶的是（）

,

①Ncol5'-CCATGG-3

V-GGTACC-5'

♦

I

②I5'-CCCGGG-3'

3/-GGCiCCC-5/

♦

③Pc"5'-ACATGT-3'

3'-TGTACA-5,

♦

♦

5'-CCCGGG-3'

④XmaI

3Z-GGGCCC-5Z

4

A.①③B.②®

C.①③和②④D.①@

3.下列与磷酸二酯键无关的酶是（）

A.限制酶B.RNA聚合酶

C.DNA聚合酶D.解旋酶

4.科学家把兔子血红蛋白基因导入大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下

列关于这一先进技术的理论依据的叙述，不正确的是（）

A.所有生物共用一套遗传密典

B.基因能控制蛋白质的合成

C.兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核昔酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原

则

D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先

5.在基因工程操作过程中,DNA连接幅的作用是)

A.将任意两个DNA片段连接起来

B.将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，包括DNA片段和碱基对之间的氢键

C.连接具有相同黏性末端或平末端的DNA片段，即形成磷酸二酯键

D.只连接具有相同黏性末端的DNA片段碱基对之间的氢键

6.下图表示限制前切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是

（）

5'・3'

A

—

—

II—

cTTAA

5，

AATTC

vCTTAA

A5-CTTAAG-3；切点在C和T之间

B5-CTTAAG-3',切点在G和A之间

C5-GAATTC-3',切点在G和A之间

D5-CTTAAC-3,,切点在C和T之间

7.卜.图表示三种酶分别作用于DNA分子的不同部位，①@③这三种酶依次是（）

②

一3/1@3

GAATTC)GAATTC-

I

—

—

—IIIIIIII

cTTAAGcTTAG

A-

5/5

3Z

A.DNA连接的、限制酶、解旋防

B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶

C.解旋幅、限制前、DNA连接睡

D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶

8.下列关于基因工程的说法，正确的有（）

①基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的②重组DNA技术所用的工具包括限制能、

DNA连接酶、载体③限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的④Eco"DNA连接前既可连

接平末端，又可连接黏性末端⑤DNA连接酶都是从原核生物中分离得到的⑥载体质粒可采用抗

生素抗性基因作为筛选的标记基因⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体⑧基因

工程的原理为基因重组

A.3项B.4项

C.5项D.6项

9.下列关于质粒的叙述，正确的是（）

A.质粒和真核细胞DNA的基本组成单位不同

B.质粒的复制过程是在受体细胞外独立进行的

C.质粒是蛋白质合成的场所，存在于所有细胞中

D.基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的

10.下列有关限制能和DNA连接随的叙述，正确的是（）

A.限制酶将DNA双链切割成两条单链

B.同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性

C.序列5'-CTAGl-3'和3，-GlGATCC5被限制酶切出的黏性末端相同

D.E.co"DNA连接酶只能催化黏性末端的连接

11.下列关于如图所示黏性末端的说法，错误的是（）

------------r-T3'---------1|||3'

AATTCAATTG

A.DNA连接酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键

B.甲、乙黏性末端是由不同的限制酹切割而成的

C.切割甲的限制酶也能识别由甲、乙片段形成的重:组DNA分子

D.甲、乙黏性末端可形成重组DNA分子

12.（2024辽宁朝阳期末统考）某同学利用鸡血细胞做“DNA的粗提取与鉴定”实验。下列关于实验操

作的叙述，正确的是（）

A.将鸡血细胞置于生理盐水中，使其破裂释放内容物

B.析出DNA的过程中,用玻璃棒沿不同方向快速进行搅拌

C.用2mol/L的NaCI溶液反复溶解DNA,以提高DNA纯度

D.鉴定粗提取的DNA时，将丝状物加入未预冷的酒精中

13.图1和图2分别表示限制酹EcoRI和S〃〃rI的作用示意图。请回答下列问题。

GATTC

IIAu:III

CTAAG

Ti

5,

黏性末端

CCCGGGCCC?GG3'

IIIIIIIII+II

GGGCCCGGGcCC

3Z-5'3',5Z

中轴线（切点）平末端

图2

（DEcoRI和SmaI的化学本质是，其单体是。

（2）氏oRI识别的碱基序列是,EcoRI和SmaI的识别序列不相同，说明限制酶具有—

性。

（3）由图2可知,当限制酶在它识别序列的切开时，产生的末端是平末端;要将图1中的

末端再连接起来,需要用隘。

（4）1970年，阿尔伯等在细菌中发现了第一个限制酶，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列推测该

限制酶在细菌细胞中的作用可能

是0

B组能力素养提升练

14.下表关于DNA粗提取与鉴定实验的表述，不正确的是（）

选

试剂操作作用

项

A研磨液与生物材料混合提取溶

解DNA

2mol/L溶解

B与提取出的DNA混合

NaCl溶液DNA

冷却的酒溶解

C加入离心后的上清液中

精DNA

二苯胺试加入溶解有DNA的NaCl鉴定

D

剂溶液中DNA

15.以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是（）

①T-CTGCA②5-G③,-TG④3-G

V-CTTAAV-ACS'-CTGCA

A.以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的

B.②片段是在识别序列为5'-GAATT-3'

3：CTTAAS的限制酶作用下形成的

C.①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子

D.限制酹和DNA连接酹作用的部位都是磷酸二酯键

16.在基因工程操作中限制性内切核酸酶是不可缺少的工具。下列关于限制性内切核酸酶的叙述，错

误的是（）

A.不同限制酹切割后，只能产生相同的黏性末端

B.限制性内切核酸酶可以从某些原核生物中提取

C.限制性内切核酸酶的活性受温度和pH等因素的影响

D.一种限制性内切核酸酶只能识别一种特定的脱氧核甘酸序列

17.基因工程需要特定的工具，下列叙述正确的是（

A.基因工程所需载体有质粒、细菌拟核等，至少要有一个限制酶识别位点

B.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,能够识别双链DNA分子中的某种特定的核甘酸序列

C.限制酶、DNA连接酶和解旋酶作用的化学键都是两个核音酸之间的磷酸二酯键

D.限制前有数千种，而DNA连接前只有两种

18.如图表示DNA的粗提取与鉴定实验的部分操作流程。下列相关叙述正确的是（）

体积分数为95%

仅1镭逐湎地

图1图2

A.将图I中的研磨液过滤后保留沉淀

B.图2过程中，用玻璃棒进行交叉搅拌会使DNA析出更快

C.图2析出得到的白色丝状物只能溶十2mol/L的NaCl溶液中

D.图3对提取后的DNA进行鉴定，两支试管中均要加入二苯胺试剂

19.下列有关限制性内切核酸前的叙述，正确的是()

A.用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个

B.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大

C.5：CATG，G和5，GGATCC3序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接

D.只有用相同的限制酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，才能形成重组质粒

20.实验中对DNA进行鉴定时，做如下操作，分析回答下列问题。

序号A试管B试管

加2mol/L的加2mol/L的

1

NaCI溶液5mLNaCI溶液5mL

加入提取的DNA

2不加

丝状物并搅拌

加4mL二苯加4mL二苯

3

胺试剂，混匀胺试剂，混匀

4沸水浴5min沸水浴5111m

实睑

现象

匿

(1)根据下图，完成表格横线处的实验内容。

(2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何变化?.：.

(3)在沸水中加热的目的是，同时说明DNA对高温有较强的o

(4)A试管在实验中的作用是o

(5)B试管中溶液颜色的变化程度主要与有关。

21用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。回答下列

问题。

(l)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是o

(2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有兔制原点,可以保证质粒

在受体细胞中能；质粒DNA分子上有，便于外源

DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体

的宿主细胞,方法是。

第3章第1节重组DNA技术的基本工具

1.B基因工程是分子水平上的生物工程,A项错误;基因工程的优点之一是目的性强，可以按照

人们的意愿定向改造生物的性状,B项正确;基因工程的产物对生物不都是有益的,也可能对生物

产生危害,C项错误;基因工程产生的变异属于基因重组,D项错误。

2.A分析题图可知，经限制酶切割后,①产生的黏性末端为CATGG-3'

C-5',②产生的平末端为GGG-3'

CCC-5；③产生的粘性末端为CATGT-3'

A-5；④产生的黏性末端为CCGGG-3,

C-5'o因此①©产生的黏性末端相同,符合同尾酶的定义。

3.DDNA和RNA分子中都含有磷酸二酯键，凡是涉及DNA和RNA合成或分解的过程都会影

响磷酸二酯键数目变化。限制酶切割的是DNA分子中的璘酸二酯键;RNA聚合酶所催化形成

的产物是RNA,DNA聚合酶所催化形成的产物是DNA,两者都可催化形成磷酸二酯键;而解旋薛

催化氢键断裂，与磷酸二酯键无关,D项符合题意。

4.D题干表述的是目的基因导入受体细胞并得以表达的过程，目的基因在不同生物细胞中能够

表达出相同的蛋白质，说明控制其合成的mRNA上的密码子是共用的，相同的密码子决定相同的

氮基酸,A项正确;基因通过转录获得mRNA,进而控制蛋白质的合成,B项正确;基因通常是有遗

传效应的DNA片段，只要是双链DNA,都遵循碱基互补配对原则，其组成原料都是四种脱氧核甘

酸,C项正确;生物之间是否有共同的原始祖先与转基因技术之间没有必然关系,D项错误。

5.CDNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。E.coli

DNA连接酶和T4DNA连接酶既能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，也能连接具有

平末端的DNA片段，但EcHiDNA连接酶连接具有平末站的DNA片段的效率远远低于T4

DNA连接酶。

6.C由图可知，该限制酶切割的位点在G与A之间，由产生的黏性末端可知，该限制酶所能识别

的序列为5'-GAATTC-3'o

7.C①作用的部位是氢键，因此①是解旋酶;②作用的部位是磷酸二酯键，因此②是限制降;③作

用的部位是两个DNA片段的缺口，因此③是DNA连接酶,

8.C基因工程的操作对象是基因，因此其是在DNA分子水平上进行设计和施工的，①正确;重组

DNA技术所用的工具包括限制酶、DNA连接酶、载体，②正确;限制晦主要是从原核生物中分

离纯化出来的，③错误;Eco〃DNA连接酶既可连接平末端，也可连接黏性末端，④正确;DNA连接

酶不都是从原核生物中分离存到的，也可以从T4噬菌体中获得，⑤错误;载体质粒可采用抗生素

抗性基因作为筛选的标记基因，来筛选含有目的基因的受体细胞，⑥正确;质粒是基因工程中运载

目的基因的常用载体，此外还有动植物病毒、噬菌体等，⑦错误;基因工程的原理为基因重组，⑧正

确。

9.D质粒是独立于真核细肮细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双

锥DNA分子,其基本组成单位与真核细胞DNA的完全相同，都是脱氧核甘酸,A项错误;质粒作

为基因工程的载体,可以进入受体细胞进行自我复制,B项错误;细胞中蛋白质合成的场所是核糖

体,C项错误;天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基祝上进

行过人工改造的,D项正确。

10.CDNA双链之间由氢键相连，而限制酶破坏的是磷酸二酯键,可以将DNA分子切割成两

段,A项错误洞种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，原因是目的基因

和质粒都具有相同的酶切位点，因此具有专一性,B项错误;序列5'-CTAGi-3'和3'-GiGATCC-5'被

限制酶切出的黏性末端相同，均为GATC-5;C项正确;Eco/iDNA连接酶既能催化黏性末端的连

接，也能催化平末端的连接,D项错误。

ll.CDNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,A项正确;切割甲的限制百每的

识别序列是5'-GAATTC-3',切割乙的限制酶的识别序列是5'-CAATTG-3',所以甲、乙黏性末端

是由不同的限制酶切割而成的,B项正确;甲、乙片段形成的重组DNA分子的序列是5,-

CAATTC-3；而切割甲的限制酶的识别序列是5'-GAATTC3,且在G和A之间切割，所以切割甲

的限制的■不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子,C项错误;甲和乙的黏性末端相同，都是

AATT-3',可以被DNA连接酶连接形成重组DNA分子,D项正确。

12.C应将鸡血细胞置于蒸健水中，使其吸水涨破释放内容物,A项错误;析出DNA的过程中，为

防止DNA断裂.要沿着一个方向缓慢轻柔地进行搅拌,B项错误;根据DNA和某些蛋白质在

NaCl溶液中的溶解度不同，可用2mol/L的NaCl溶液反复溶解DNA.以提高DNA纯度,C项正

确;鉴定粗提取的DNA时，应将丝状物加入2mol/L的NaCl溶液中，使其溶解，便于鉴定,D项错

•口

误0

13.答案(1)蛋白质氨基酸

(2)5'-GAATTC-31专一

(3)中轴线E.coliDNA连接腑或T4DNA连接

(4)切割外来DNA,起到防御作用

解析(l)EcoRISmaI的化学本质是蛋白质，蛋白质是生物大分子，其单体是氨基酸。(2)分析

图1和图2可知,EcoRI识别的碱基序列是5'-GAATTC-3'5MI的识别序列是5-CCCGGG-

3\EcoRI和Smal的识别序列不相同，说明限制酶具有专一性。(3)由图2可知，当限制酶在它识

别序列的中轴线切开时，产生的末端是平末端;DNA连接酶可以连接两个DNA片段,要将图1中

的末端再连接起来,需要用Eco〃DNA连接酶或T4DNA连接酶。(4)1970年，阿尔伯等在细菌中

发现了第一个限制酹，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列，推测该限制酶在细菌细胞中的作

用可能是切割外来DNA,起到防御作用。

14.CDNA不溶于酒精溶液,但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质

和DNA进一步分离,C项错误。

15.D图中①④是由同一种限制晦切割形成的,因此题干中的DNA片段是由3种限制薛切割后

产生的,A项错误;②片段是在识别序列为5'-GAATTC-3'

3'-CTTAAG-5'的限制酶作用下形成的,B项错误;①和④两个片段可在DNA连接酹的作用下形

成重组DNA分子,C项错误。

16.A酶具有专一性，不同的限制酶可以识别不同的脱氧核甘酸序列，产生的黏性末端通常不

同,A项错误;限制性内切核酸酹主要从原核生物中提取,B项正确;限制性内切核酸酶具有酹的特

性，其活性受温度和pH等因素的影响,C项正确;限制性内切核酸酶具有专一性，一种限制性内切

核酸酶只能识别一种特定的脱氧核昔酸序列,并在特定位点切割,D项正确。

17.B基因工程所需载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等,载体需有一个或多个限制酶识别位

点，以便连接不同的目的基因，细菌拟核不能作为载体,A项错误;限制酶主要从原核生物中分离纯

化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核普酸序列，并在特定位点实现切割，因此限制

酶