2016高中生物 专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具同步练习 新人教版选修3
- 格式:doc
- 大小:221.50 KB
- 文档页数:8
1.1DNA重组技术的基本工具课时过关·能力提升一、基础牢固1. 推行基因工程的最后目的是()A. 提取生物体的DNA分子B. 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.创立吻合人们需要的新的生物种类和生物产品剖析 : A、 B、 C三项均为基因工程操作的详尽内容, 但不是基因工程的目的。
推行基因工程的最后目的是经过基因操作定向改造生物的遗传物质, 创立吻合人们需要的新的生物种类和生物产品。
答案:D2.DNA 重组技术中的工具——“分子缝合针”“分子手术刀”“分子运输车”分别是()①DNA连接酶② DNA聚合酶③限制酶④ RNA聚合酶⑤载体A. ②③⑤B. ①③④C.①③⑤D. ④③⑤剖析 : “分子缝合针”是DNA连接酶 , 能连接 DNA片段 ; “分子手术刀”是限制酶, 能切割 DNA分子; “分子运输车”是载体 , 能运输目的基因。
答案:C3.以下列图表示限制酶切割 DNA 分子的过程 , 从图中可知 , 该限制酶能识其他核苷酸序列和切点是()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 之间答案:C4. 以下关于磷酸二酯键的说法, 正确的选项是 ()A.只有目的基因中存在B.只有质粒分子中存在C.DNA和 RNA分子中都存在D.只存在于双链DNA分子中剖析 : 核酸由核苷酸组成 , 核苷酸经过磷酸二酯键形成核苷酸长链 , 进而形成拥有必然空间结构的核酸。
故 DNA和 RNA中均含有磷酸二酯键。
答案:C5. 两个核酸片段在适合条件下, 经 X 酶的催化作用发生以下列图所示的变化。
则X 酶是 ()A.DNA连接酶B.RNA聚合酶1C.DNA聚合酶D. 限制酶剖析 : 图中 X 酶可将两个拥有互补黏性尾端的DNA片段连接在一起, 因此该酶为DNA连接酶。
1.1 DNA重组技术的基本工具【同步训练与拓展】1.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具酶是 ( )A.限制酶和连接酶B.限制酶和水解酶C.限制酶和运载体D.连接酶和运载体2. 限制性内切酶的特点是 ( )A.只能识别CAATTC序列B.识别特定的核苷酸序列和具有特定的酶切位点C.识别黏性末端D.切割质粒DNA的标记基因3. 基因工程操作过程至少需要的工具有( )A.准确切割DNA的“手术刀”B.将DNA片段再连接起来的“缝合针”C.将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”D.A、B、C都是4.有关E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶作用的叙述正确的是( )A.T4DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来B.E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接C.T4DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端,又可以“缝合”平末端D.E·coli DNA连接酶连接平末端的效率比较低5.下图表示哪种限制酶的作用?它识别的碱基序列是什么?切点是什么?( )A.SmaⅠ;识别CCCGGG序列;将C与G两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开B.Eco RⅠ;识别CCCGGG序列;将C与G两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开C.SmaⅠ;识别GGGCCC序列;将G与C两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开D.Eco RⅠ;识别GGGCCC序列;将G与C两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开6.大多数限制酶的识别序列由几个核苷酸组成?( )A.4个B.5个C.6个D.7个7.基因工程操作过程中准确切割DNA的“分子手术刀”大多是从哪一类生物中分离出来的? ( )A.原核生物B.真菌C.动物D.植物8.限制性核酸内切酶的识别特点是( )A.能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列B.能够识别单链DNA分子的某种特定核苷酸序列C.能够识别双链DNA分子的一种特定核苷酸序列D.能够识别单链DNA分子的一种特定核苷酸序列9.当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时,产生的是( )A.平末端B.黏性末端C.平末端或黏性末端D.平末端和黏性末端10.质粒可以作为基因工程的载体,而且是最常用的载体,是因为 ( )①有限制酶切割位点;②能在细胞中进行自我复制;③有特殊的标记基因;④含基因少;⑤大小适宜;⑥是单链DNA;⑦是环状DNAA.①②③④⑤B.②③④⑤⑥C.①②③⑥⑦D.④⑤⑦11.在进行基因工程操作中,被用作载体的质粒都是 ( )A.天然质粒经人工细胞外复制大量产生的B.在天然质粒的基础上进行过人工改造的C.从原核生物中直接提取得到的D.经过人工加工的原核生物产生的12.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA分子,这与酶的什么性质相吻合 ( )A.高效性B.具有多样性C.专一性D.催化活性受外界条件影响13. (1)基因工程又叫_______________________,操作水平:___________________,操作环境:______________。
高中生物专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具练基础版含解析新人教版选修31、1 DNA重组技术的基本工具(练)1、下列关于染色体和质粒的叙述,正确的是()A、染色体和质粒的化学本质都是DNAB、染色体和质粒都只存在于原核细胞中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常用载体【答案】C2、下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是()A、DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶B、限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶C、解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶D、限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶【答案】C【解析】①处为氢键,是解旋酶的作用部位;②处为磷酸二酯键,是限制酶的作用部位;③处为两个DNA片段的缺口,是DNA连接酶的作用部位。
3、下列关于“分子运输车”的叙述,正确的是()A、常见种类只有质粒和动植物病毒B、能够在受体细胞中进行自我复制,但不能整合到染色体DNA上C、质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接D、在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的【答案】D【解析】基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等,A错误;载体能够在受体细胞中进行自我复制,也可能整合到染色体DNA上,B错误;质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内,C错误;在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的,D正确。
4、下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A、①②③④B、①②④③C、①④②③D、①④③②【答案】C5、下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点,切出的断面为黏性末端)。
相关叙述错误的是()限制酶1:↓GATC限制酶2:CCGC↓GG限制酶3:G↓GATCCA、不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,体现了酶的专一性B、限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对C、限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同D、能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2【答案】D【解析】酶具有专一性,不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点,A正确;限制酶2和3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC,均为6个碱基对,B正确;限制酶1和3剪出的粘性末端相同,均为GATC,C正确;限制酶只能识别特定的DNA序列,因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列,D错误。
【创新方案】高中生物专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具每课一练新人教版选修3(时间:25分钟;满分50分)一、选择题(每小题2分,共20分)1.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是( )A.限制酶和DNA连接酶B.限制酶和水解酶C.限制酶和载体D.DNA连接酶和载体解析:基因工程中操作工具有3种,即“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”。
在基因工程操作过程中,利用限制性核酸内切酶将DNA分子切开获取目的基因,同时用同一种限制性核酸内切酶将载体切开,获得和目的基因相同的黏性末端;再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组DNA分子。
答案:A2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是( )A.每一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列B.限制酶的活性受温度影响C.限制酶能识别和切割RNAD.限制酶可从原核生物中提取解析: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。
答案:C3.目前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。
下列哪一项不是这一先进技术的理论依据( )A.所有生物共用一套遗传密码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都是由四种脱氧核苷酸构成,都遵循相同的碱基互配对原则D.兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先解析:转基因生物体内的外源基因能够成功表达是建立在下列基础之上的:所有生物共用一套遗传密码;具有细胞结构的不同生物遗传物质的组成一样,即都是由四种脱氧核苷酸连接而成的长链,然后根据碱基互补配对原则组成双链;不同生物体内蛋白质的合成都要在核糖体上完成,且都需经过转录和翻译过程。
答案:D4.作为基因的运输工具——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: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;具有某些标记基因,是为了通过标记基因是否表达来判断目的基因是否进入了受体细胞,从而进行筛选受体细胞;具有多个限制酶切点,则是为了便于与外源基因连接。
第1节DNA重组技术的基本工具一、基因工程的概念1.手段:通过体外________和________等技术,赋予生物以新的________。
2.目的:按照人们的愿望进行严格的设计,创造出更符合人们需要的新的________和________。
3.设计和施工水平:________水平,因此,基因工程又叫做DNA重组技术。
1.DNA重组转基因遗传特性2.生物类型生物产品3.DNA分子二、DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(又称限制酶)。
(1)来源:主要是从________中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子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____________断开,因此具有________性。
经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:________和________。
前者是限制酶在它识别序列的____________将DNA的两条链切开产生的,后者是限制酶在它识别序列的__________切开产生的。
2.DNA连接酶——“分子缝合针”。
(1)作用:将____________“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____________,形成重组DNA分子。
(2)种类。
①E·coli DNA连接酶:只能缝合DNA片段的________。
②T4DNA连接酶:既可缝合DNA片段的黏性末端,又可缝合DNA片段的________,但连接后者的效率________。
3.载体——“分子运输车”。
(1)作用:携带________进入受体细胞。
(2)种类:质粒、________的衍生物、动植物病毒等。
(3)特点。
①能够在受体细胞中进行________,或整合到________上,随染色体DNA进行同步复制。
②有一个至多个________切割位点,供外源基因插入。
③具有特殊的______________,供重组DNA的鉴定和选择。
DNA重组技术的基本工具-----课后练习宾阳高中高二生物组朱春连一选择题1.基因工程中,切割目的基因和载体所用的限制酶及切口必备的特点是( )A.可用不同的限制性内切酶,露出的黏性末端必须相同B.必须用相同的限制性内切酶,露出的黏性末端可不相同C.必须用相同的限制性内切酶,露出的黏性末端必须相同D.可用不同的限制性内切酶,露出不同的黏性末端2.下图中有关工具酶功能的叙述,不正确的是( )A.切断a处的酶为限制性内切酶 B.连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为DNA解旋酶 D.连接b处的酶为RNA聚合酶3.以下是几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段。
下列的叙述中,错误的是()A.以上DNA片段是由4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聚合酶C.上述能进行连接的两个片段,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4.下列有关基因工程中运载体的说法中,正确的一项是()A.在进行基因工程操作中,被用作运载体的质粒都是天然质粒B.所有的质粒都可以作为基因工程中的运载体C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因5.下图为DNA分子的某一片段,其中①、②、③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )A.DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶B.限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶D.限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶6.下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。
卡那霉素抗性基因(kan r)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。
下列叙述正确的是 ( )A.构建重组质粒过程中需要限制性内切酶和DNA连接酶B.愈伤组织的分化产生了不同基因型的植株C.卡那霉素抗性基因(kan r)中有该过程所利用的限制性内切酶的识别位点D.抗虫棉有性生殖后代能保持抗虫性状的稳定遗传7.下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,有关的叙述错误的是()A.基因工程的核心是基因表达载体的构建B.可以利用人的皮肤细胞来完成①过程C.过程②必需的酶是逆转录酶,过程③必需的酶是解旋酶。
第1节重组DNA技术的基本工具题组一基因工程的概念和工具酶1.玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻的强60倍。
我国科学家正致力于将玉米的PEPC 基因导入水稻中,以提高水稻产量。
下列有关该应用技术的叙述,不正确的是()A.该技术是在DNA水平上进行设计和施工的B.该技术的操作环境是生物体内C.该技术的原理是基因重组D.该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型2.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,不正确的是()A.所有生物共用一套遗传密码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都是由四种脱氧核苷酸构成,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3.据图所示,有关工具酶功能的叙述不正确的是()A.限制性内切核酸酶可以切断a处B.DNA聚合酶可以连接a处C.解旋酶可以使b处解开D.DNA连接酶可以连接c处4.限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶,下列有关说法正确的是()A.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键B.限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸C.E.coli DNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA5.限制酶是一种核酸切割酶,可辨识并切割DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列。
如图所示为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、Hin dⅢ以及BglⅡ的识别序列,箭头表示每一种限制酶的特定切割位点,切割出来的DNA片段末端可以互补黏合的是_(限制酶),其正确的末端互补序列应该为()A.Bam HⅠ和Eco RⅠ;末端互补序列为AATTB.Bam HⅠ和Hin dⅢ;末端互补序列为GA TCC.Eco RⅠ和Hin dⅢ;末端互补序列为AA TTD.Bam HⅠ和BglⅡ;末端互补序列为GA TC6.(2023·江苏南京高二期中)下列关于如图所示黏性末端的说法,错误的是()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酶切割而成的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分子题组二“分子运输车”载体7.质粒是基因工程中常用的载体。
【优化设计】2015-2016学年高中生物 1.1DNA重组技术的基本工具课后习题新人教版选修3课时演练·促提升1.有关DNA重组技术中的工具——“分子缝合针”“分子手术刀”“分子运输车”的组合正确的是( )①DNA连接酶②DNA聚合酶③限制酶④RNA聚合酶⑤载体A.②③⑤B.①③④C.①③⑤D.④③⑤答案:C2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是( )①一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列②限制酶的活性受温度影响③限制酶能识别和切割RNA ④限制酶可从原核生物中提取⑤限制酶的操作对象是原核细胞A.②③B.③④C.③⑤D.①⑤解析:限制酶的作用是在基因工程中提取目的基因和切割载体,是作用于DNA分子,而非原核细胞,也不能识别和切割RNA分子。
答案:C3.下列黏性末端属于同一限制酶切割而成的是( )A.①②B.①③C.①④D.②③解析:将①②③④黏性末端分别进行比较,只有①③相同,因此①③属于同一种限制酶切割形成的末端。
答案:B4.下面是质粒的结构示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头分别表示四种限制性核酸内切酶的不同酶切位点。
若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的限制酶酶切位点与哪一选项相符?( )解析:要得到能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,选用的质粒应为ori正常、amp被破坏、tet正常。
答案:A5.现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶Eco RⅠ酶单独酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp,用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA片段,用Eco R Ⅰ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA片段。
该DNA分子的酶切图谱正确的是( )解析:从图谱中可发现有链状DNA、环状DNA,用Eco RⅠ酶切割后DNA的长度不变,此DNA应该为环状。
学习资料高中生物专题1基因工程1DNA重组技术的基本工具课时达标训练含解析新人教版选修班级:科目:DNA重组技术的基本工具1。
据下图所示,有关工具酶功能的叙述错误的是( )A.切断a处的酶为限制酶B。
连接a处的酶为DNA连接酶C。
切断b处的酶为解旋酶D.连接b处的酶为RNA聚合酶【解题指南】解答本题需要明确以下两点:(1)各种酶的作用特点。
(2)正确识别图中a、b两处结构的名称.【解析】选D。
据图分析知a为磷酸二酯键,b为氢键。
限制酶用于切断磷酸二酯键,A正确;DNA连接酶在连接DNA片段时,是催化形成磷酸二酯键,中间的氢键会自动形成,B正确;解旋酶用于解开DNA双链,作用于氢键,C正确;RNA聚合酶是将单个的核糖核苷酸连在核糖核苷酸链上,使相邻核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,而氢键是自动形成的,D错误.【补偿训练】基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。
以下有关基本工具的叙述,正确的是()A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成B.所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端C.真正被用作载体的质粒都是天然质粒D.原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身【解析】选D。
多数限制酶识别的核苷酸序列由6个核苷酸组成,但不是所有限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的,A错误;DNA连接酶分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶,前者只能连接黏性末端,后者既能连接黏性末端,又能连接平末端,B错误;真正被用作载体的质粒都是被改造过的质粒,C错误;原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身,一般不切割自身的DNA分子,D正确。
2。
下列一般不作为基因工程中的标记基因的是()A.四环素抗性基因B。
绿色荧光蛋白基因C.产物具有颜色反应的基因D。
贮藏蛋白的基因【解析】选D.四环素抗性基因可作为基因工程的标记基因,筛选重组分子;绿色荧光蛋白基因也可以用作基因工程的标记基因;产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应发生与否筛选重组分子;贮藏蛋白的基因不能用于筛选重组分子。
1.1 DNA 重组技术的基本工具[ 课时作业 ]一、选择题1.以下对基因工程的理解 ||,正确的选项是 ( ) ①它是一种依据人们的意向 ||,定向改造生物遗传特征的工程②对基因进行人为改造③是体外进行的人为的基因重组④在实验室内 ||,利用有关的酶和原料合成DNA⑤主要技术为体外DNA 重组技术和转基因技术⑥在 DNA 分子水平长进行操作A .①②③④⑤⑥B .①③④⑤⑥C.①②③⑤⑥ D .①③⑤⑥分析:基因工程的目的是依据人的意向||,定向改造生物性状;技术手段是体外DNA 重组技术和转基因技术;操作水平是DNA 分子水平;基因工程不过实现了基因重组||,并无改造基因 ||。
答案: B2.以下实践活动包含基因工程技术的是()A .水稻 F1花药经培养和染色体加倍||,获取基因型纯合新品种B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交||,经过基因重组获取抗虫矮秆小麦C.将含抗病基因的重组DNA 导入玉米细胞 ||,经组织培养获取抗病植株D.用射线照耀大豆使其基因构造发生改变||,获取种子性状发生变异的大豆分析:此题主要考察不一样育种方式所用到的技术||。
A 项为单倍体育种 ||,用到植物组织培养技术;B 项为传统的杂交育种; C 项抗病植株的培养用到基因工程技术和植物组织培养技术;D 项为诱变育种 ||。
答案: C3.以下对于 DNA 连结酶作用的表达||,正确的选项是 ()A .将单个核苷酸加到某DNA 片段尾端 ||,形成磷酸二酯键B.将断开的两个 DNA 片段的骨架连结起来||,从头形成磷酸二酯键第1页/共7页D.只好将双链DNA 片段互补的黏性尾端之间连结起来||,而不可以将双链DNA 片段平尾端之间进行连结分析: DNA 连结酶和DNA 聚合酶都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键||。
DNA 连接酶是在两个DNA 片段之间形成磷酸二酯键||,将两个 DNA 片段连结成重组DNA 分子 ||。
DNA 聚合酶是将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯键||,合成新的DNA 分子||。
【成才之路】2016高中生物专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具同步练习新人教版选修3一、选择题1.下列对基因工程的理解,正确的是( )①它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程②对基因进行人为删减或增添某些碱基③是体外进行的人为的基因重组④在实验室内,利用相关的酶和原料合成DNA⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术⑥在DNA分子水平上进行操作⑦一旦成功,便可遗传A.①②③④⑤⑥B.①③④⑤⑥⑦C.①③⑤⑥⑦D.①②③⑤⑥⑦[答案] C[解析] 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.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( )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.CTTAAC,切点在C和T之间[答案] C3.下列关于DNA连接酶的叙述,正确的是( )①可催化互补黏性末端的DNA片段之间的连接②都能催化平末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化DNA 分子两条链的脱氧核糖和磷酸间磷酸二酯键的形成A .①③B .②④C .②③D .①④[答案] D[解析] E·coli DNA 连接酶只能连接双链DNA 片段互补的黏性末端,而不能催化DNA 片段平末端的连接。
DNA 连接酶的作用是催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成,即把“梯子”的“扶手”缝合起来。
4.基因工程操作离不开三种工具,下列有关说法不正确的是( )A .常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒,从而获得互补的黏性末端B .在三种工具中最常用载体——质粒的基本单位是脱氧核糖核苷酸,两种酶的基本单位是氨基酸C .DNA 聚合酶能够催化形成磷酸二酯键,是基因工程中的“分子缝合针”D .限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离获得,具有识别特定核苷酸序列的能力[答案] C[解析] DNA 聚合酶用于DNA 的复制,DNA 连接酶才是基因工程中的“分子缝合针”。
质粒是细胞质中小型环状DNA 分子,基本组成单位是脱氧核糖核苷酸;限制性核酸内切酶和DNA 连接酶的本质都是蛋白质,基本组成单位是氨基酸。
5.(2015·郑州检测)质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内,质粒上有标记基因如图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。
外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上的生长情况也不同,下表是外源基因插入位置(插入点有a 、b 、c),请根据表中提供的细菌生长情况,推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点,正确的一组是()B .①是a 和b ;②是a ;③是bC.①是a和b;②是b;③是aD.①是c;②是a;③是b[答案] A[解析] 对①细菌来说,能在含氨苄青霉素的培养基上生长,也能在含四环素的培养基上生长,说明抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因都没有被破坏,插入点是c;对②细菌来说,能在含氨苄青霉素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉素基因正常,不能在含四环素的培养基上生长,说明其抗四环素基因被破坏,插入点为b;对③细菌来说,不能在含氨苄青霉素的培养基上生长,说明其抗氨苄青霉基因被插入而破坏,故插入点为a6.作为基因的运输工具——质粒,必须具备的条件之一及理由是( )A.能够在受体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.具有多个限制酶切割位点,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.能够在受体细胞中复制并稳定保存,以便于进行筛选[答案] A[解析] 作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达,必须能够在受体细胞内稳定地保存并大量复制,以便通过复制提供大量目的基因。
同时要具有某些标记基因,是为了通过标记基因是否表达来判断目的基因是否进入了受体细胞,从而进行筛选受体细胞。
载体要具有多个限制酶切割位点,则是为了便于与外源基因连接。
二、非选择题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”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。
(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是__________________,“插入”时用的工具是________,其种类有________________________。
(3)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
[答案] (1)限制酶DNA连接酶(2)基因的结构是相同的载体质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物(3)[解析] 本题主要考查各种工具在基因工程中的作用,首先明确限制酶为剪刀切割目的基因,DNA连接酶起缝合作用,载体会把目的基因导入受体细胞,然后结合问题组织答案。
(1)剪刀为限制酶,剪下羊的蛋白质基因,使用DNA连接酶将其与载体结合。
(2)插入时是基因与原有基因结合,都为反向平行的双螺旋结构,插入时需要载体。
8.治疗糖尿病用的胰岛素,在过去主要是从动物(如猪、牛)体获得的。
自20世纪70年代基因工程发展起来以后,人们开始采用高新技术生产胰岛素,其操作过程如图所示。
(1)图中的质粒存在于细菌细胞中,从其分子结构看,可确定它是一种______________。
(2)请根据碱基互补配对的原则判断,在连接酶的作用下,甲与乙能否拼接起来,并说明理由。
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)细菌丙进行分裂后,其中被拼接的质粒也由一个变成两个,两个变成四个……质粒这种增加方式在遗传学上称为______________。
目的基因通过表达后,能使细菌产生胰岛素,这是因为基因具有控制______________合成的功能。
[答案] (1)DNA(2)能二者具有相同的黏性末端(3)DNA的复制(DNA的扩增) 蛋白质一、选择题1.基因工程技术也称为DNA重组技术,其实施必须具备的四个必要条件是( )A.目的基因限制酶载体受体细胞B.重组DNA RNA聚合酶限制酶连接酶C.工具酶目的基因载体受体细胞D.模板DNA mRNA 质粒受体细胞[答案] C[解析] 基因工程是把供体生物的基因(目的基因)导入受体(细胞),并使其成功表达,以使受体获得新的遗传特性的过程。
因此该过程需要有目的的基因、受体细胞及其工具(工具酶和载体)。
2.限制酶是一种核酸切割酶,可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。
下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。
箭头表示每一种限制酶的特定切割部位,其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合?其正确的末端互补序列是什么( )A.Bam HⅠ和Eco RⅠ;末端互补序列为—AATT—B.Bam HⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—GATC—C.Eco RⅠ和HindⅢ;末端互补序列为—AATT—D.Bam HⅠ和BglⅡ;末端互补序列为—GATC—[答案] D[解析] Bam HⅠ和BglⅡ处理后形成的末端互补,其末端互补序列为“—GATC—”。
3.下列关于DNA重组技术基本工具的说法,正确的是( )A.DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端B.细菌细胞内含有的限制酶不能对自身的DNA进行剪切C.限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端D.质粒是基因工程中唯一的载体[答案] B[解析] DNA连接酶分两类:E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶,前者只能将双链DNA 片段互补的黏性末端连接起来,而后者既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端,也可以连接双链DNA片段的平末端。
细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活,即能将外源DNA切断,从而保护自身的遗传特性。
限制酶切割DNA后,产生的末端有黏性末端和平末端两种。
质粒是常用的载体,除此之外,基因工程中用到的载体还有λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。
4.现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶Eco RI酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用Kp nI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子,用Eco RI、Kpn I同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。
该DNA分子的酶切图谱正确的是( )[答案] D[解析] “现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶Eco RⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp”说明此DNA分子是环状DNA分子,只留下C、D两项供选,“Eco RⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子”确定只能选D。
5.有关基因工程的叙述,正确的是( )A.限制酶只在获取目的基因时才用B.重组质粒的形成是在细胞内完成的C.质粒是目前基因工程的唯一载体D.DNA连接酶和DNA聚合酶都连磷酸二酯键[答案] C[解析] 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造,从而使蛋白质的功能满足人们的需要。
而蛋白质功能与其高级结构密切相关,蛋白质高级结构又非常复杂,所以直接对蛋白质进行改造非常困难,而蛋白是由基因构成。
二、非选择题6.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,请回答以下问题:(1)图中甲和乙代表__________________。
(2)Eco R I、Hpa I代表__________________。
(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)如果甲中G碱基发生基因突变,可能发生的情况是________________________________________________________________________。
[答案] (1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端平末端G、A T、A(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列,并从特定的位点将DNA分子切开(5)限制酶不能识别切割位点[解析] (1)由图示看出,甲和乙代表由脱氧核苷酸构成的不同的DNA片段。