高中生物專題1基因工程1.1DNA重組技術(shù)的基本工具檢測(cè)選修3講解.doc

專題1 基因工程1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具1下列有關(guān)基因工程的敘述，錯(cuò)誤的是()A植物基因工程中，受體細(xì)胞用植物的受精卵或體細(xì)胞均可B限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNACDNA連接酶連接的是黏性末端兩條主鏈上的磷酸和脫氧核糖D基因工程的載體質(zhì)粒，能自我復(fù)制，含有標(biāo)記基因，為單鏈DNA解析：植物細(xì)胞具有全能性，受體細(xì)胞用受精卵或體細(xì)胞均可，A正確；限制酶對(duì)自身細(xì)胞具有保護(hù)作用，只切割外源DNA，B正確；DNA連接酶連接磷酸和脫氧核糖，C正確；載體質(zhì)粒是雙鏈環(huán)狀DNA，D錯(cuò)誤。答案：D2在基因工程中限制酶是一種重要的工具酶，這種酶()A是一種RNA分子B主要存在于真核生物中C能識(shí)別基因中的非編碼區(qū)堿基序列D本身的合成是受基因控制的解析：限制酶的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，由相應(yīng)的基因編碼合成，主要存在于原核生物中。限制酶能識(shí)別特定的堿基序列并進(jìn)行切割，這種堿基序列不一定存在于非編碼區(qū)。答案：D3下列關(guān)于DNA連接酶的作用的敘述，正確的是()A將單個(gè)核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯鍵B將斷開的兩個(gè)DNA片段的骨架連接起來，重新形成磷酸二酯鍵C連接兩條DNA鏈上堿基之間的氫鍵D只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端連接起來解析：選項(xiàng)A是DNA聚合酶的作用，故A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA連接酶能將雙鏈DNA片段末端連接起來，重新形成磷酸二酯鍵，故B項(xiàng)正確、C項(xiàng)錯(cuò)誤。D項(xiàng)只涉及了Ecoli DNA連接酶的作用T4 DNA連接酶還可以連接平末端，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：B4下列關(guān)于限制酶和DNA連接酶的說法中，正確的是()A其化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)BDNA連接酶可恢復(fù)DNA分子中的氫鍵C在基因工程中DNA聚合酶可以替代DNA連接酶D限制酶切割后一定能產(chǎn)生黏性末端解析：限制酶和DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)都是蛋白質(zhì)。答案：A5下圖為DNA分子的切割和連接過程。DNA分子的切割和連接(1)EcoR I是一種_酶，其識(shí)別序列是_，切割位點(diǎn)是_與_之間的_鍵。切割結(jié)果產(chǎn)生的DNA片段末端形式為_。(2)不同來源的DNA片段結(jié)合，在這里需要的酶應(yīng)是_，此酶的作用是在_與_之間形成_鍵而起“縫合”作用的，其中能連接平末端的連接酶是_。解析：EcoR I是一種限制酶，從圖中可以看出其識(shí)別序列是GAATTC，切割位點(diǎn)是鳥嘌呤脫氧核苷酸和腺嘌呤脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵。切割后產(chǎn)生的DNA末端形式為黏性末端。要將不同來源的DNA片段連接起來，需要DNA連接酶，其作用是形成磷酸二酯鍵而將兩DNA片段“縫合”起來。T4 DNA連接酶既可以“縫合”黏性末端，也可以“縫合”平末端。答案：(1)限制性核酸內(nèi)切(限制)GAATTC鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸磷酸二酯黏性末端(2)Ecoli DNA連接酶或T4 DNA連接酶鳥嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸磷酸二酯T4 DNA連接酶A級(jí)基礎(chǔ)鞏固1能有效地打破物種的界限，定向地改造生物的遺傳性狀，培育新的農(nóng)作物優(yōu)良品種的生物技術(shù)是()A基因工程技術(shù)B誘變育種技術(shù)C雜交育種技術(shù) D組織培養(yǎng)技術(shù)解析：誘變育種是在一定的條件下，對(duì)某一品種進(jìn)行誘變而產(chǎn)生的突變性狀；雜交育種必須在同種生物之間進(jìn)行；組織培養(yǎng)技術(shù)是無性生殖，難以產(chǎn)生新品種；而基因工程可以打破物種的界限，在不同種生物之間進(jìn)行基因重組，從而定向改造生物的遺傳性狀。答案：A2在基因工程中，常用的“剪刀”“針線”和“載體”分別指()A大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶B噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶C限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒D限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒解析：基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由此可見，DNA重組技術(shù)至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)分子“剪刀”，DNA連接酶分子“針線”，質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒或噬菌體運(yùn)載體。答案：D3下列四個(gè)DNA分子，彼此間具有黏性末端的一組是()A BC D解析：兩個(gè)黏性末端彼此之間可以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則連接成DNA片段。答案：D4作為基因的運(yùn)輸工具載體，必須具備的條件之一及理由是()A能夠在受體細(xì)胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復(fù)制，以便提供大量的目的基因B具有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，以便于目的基因的表達(dá)C具有某些標(biāo)記基因，以便為目的基因的表達(dá)提供條件D能夠在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存，以便于進(jìn)行篩選解析：作為載體要攜帶目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞并使之表達(dá)，必須能夠在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定地保存并大量復(fù)制。同時(shí)要具有某些標(biāo)記基因，是為了通過標(biāo)記基因是否表達(dá)來判斷目的基因是否進(jìn)入了受體細(xì)胞，從而篩選受體細(xì)胞。載體要具有多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，則是為了便于與外源基因連接。答案：A5限制酶是一種核酸內(nèi)切酶，可識(shí)別并切割DNA分子上特定的核苷酸序列，下圖為四種限制酶BamH，EcoR ，Hind 和Bgl 的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)：切割出來的DNA黏性末端可以互補(bǔ)配對(duì)的是()ABamH 和EcoR BBamH 和Hind CBamH 和Bgl DEcoR 和Hind 解析：BamH切割出來的DNA黏性末端是GATC，Bgl切割出來的DNA黏性末端也是GATC，它們可以互補(bǔ)配對(duì)。答案：CB級(jí)能力訓(xùn)練6如圖表示兩種限制酶識(shí)別DNA分子的特定序列，并在特定位點(diǎn)對(duì)DNA分子進(jìn)行切割的示意圖，請(qǐng)回答以下問題：(1)圖中甲和乙代表_。(2)EcoR、Hpa代表_。(3)圖中甲和乙經(jīng)過相應(yīng)操作均形成兩個(gè)片段，切口的類型分別為_、_。甲中限制酶的切點(diǎn)是_之間，乙中限制酶的切點(diǎn)是_之間。(4)由圖解可以看出，限制酶的作用特點(diǎn)是_。(5)如果甲中G堿基發(fā)生基因突變，可能發(fā)生的情況是_。解析：(1)由題圖看出，甲和乙代表由脫氧核苷酸構(gòu)成的不同的DNA片段。(2)EcoR和Hpa能切割DNA分子，說明它們是限制酶。(3)甲中切點(diǎn)在G、A之間，切口在識(shí)別序列中軸線兩側(cè)，形成黏性末端；乙中切點(diǎn)在A、T之間，切口在識(shí)別序列中軸線處，形成平末端。(4)限制酶能識(shí)別DNA分子的特定核苷酸序列，并從特定位點(diǎn)切割DNA分子。(5)當(dāng)特定核苷酸序列變化后，就不能被相應(yīng)限制酶識(shí)別。答案：(1)有特定脫氧核苷酸序列的DNA片段(2)兩種不同的限制酶(3)黏性末端平末端G、AA、T(4)能識(shí)別雙鏈DNA分子的特定脫氧核苷酸序列，并從特定的位點(diǎn)將DNA分子切開(5)限制酶不能識(shí)別切割位點(diǎn)7在DNA重組技術(shù)中使用的工具酶是()A限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶BDNA水解酶和DNA連接酶C限制性核酸內(nèi)切酶和DNA聚合酶DDNA聚合酶和DNA水解酶解析：基因工程中使用的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。答案：A8某種線性DNA含有限制性核酸內(nèi)切酶EcoR的1個(gè)酶切位點(diǎn)。該DNA樣品(甲)經(jīng)EcoR酶切后，在DNA連接酶催化下形成產(chǎn)物乙(如圖)，則反應(yīng)液中產(chǎn)物乙共有()A1種 B2種C3種 D4種解析：根據(jù)題意可知，線性DNA含有限制性核酸內(nèi)切酶EcoR I的1個(gè)酶切位點(diǎn)，因此經(jīng)過該酶切割后會(huì)形成兩個(gè)相同的黏性末端，但是黏性末端兩側(cè)的序列不同，可以分別用a和b表示。由于a和b具有相同的黏性末端，因此利用DNA連接酶催化后，能夠產(chǎn)生aa連接、bb連接、ab連接三種產(chǎn)物。答案：C9據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是()A限制酶可以切斷a處BDNA聚合酶可以連接a處C解旋酶可以使b處解開DDNA連接酶可以連接c處解析：限制酶切割DNA分子時(shí)破壞的是DNA鏈中的磷酸二酯鍵，如圖a處。DNA聚合酶是將單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵，因此DNA聚合酶可以連接a處。解旋酶解開兩個(gè)堿基對(duì)之間的氫鍵，即b處解開。DNA連接酶連接的是兩個(gè)相鄰的脫氧核苷酸的磷酸和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵，如a處，而圖示的c處連接的是同一個(gè)脫氧核苷酸內(nèi)的磷酸和脫氧核糖。答案：D10質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運(yùn)載工具。下列有關(guān)敘述正確的是()A質(zhì)粒是只存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀雙鏈DNA分子B在所有的質(zhì)粒上總能找到一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)C攜帶目的基因的重組質(zhì)粒只有整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA上才會(huì)隨后者的復(fù)制而復(fù)制D質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定選擇解析：質(zhì)粒不只分布于原核生物中，在真核生物酵母菌細(xì)胞內(nèi)也有分布，A項(xiàng)錯(cuò)誤；并不是所有的質(zhì)粒都能找到限制酶的切割位點(diǎn)而成為合適的運(yùn)載目的基因的工具，B項(xiàng)錯(cuò)誤；重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，可以在細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制，也可以整合后復(fù)制，C項(xiàng)錯(cuò)誤；質(zhì)粒上抗性基因常作為標(biāo)記基因，D項(xiàng)正確。答案：D11如圖為某基因工程中利用的質(zhì)粒簡(jiǎn)圖，小箭頭所指分別為限制酶EcoR I、BamH I的酶切位點(diǎn)，ampR為青霉素(抗生素)抗性基因，tetR為四環(huán)素(抗生素)抗性基因，P為啟動(dòng)子，T為終止子，ori為復(fù)制原點(diǎn)。已知目的基因的兩端分別有包括EcoR I、BamH I在內(nèi)的多種酶的酶切位點(diǎn)。據(jù)圖回答下列問題：(1)在基因工程中常用的工具有三種：一是用于切割DNA分子的_；二是將目的基因與載體拼接的_；三是作為載體的質(zhì)粒。(2)將含有目的基因的DNA與經(jīng)特定的酶切后的載體(質(zhì)粒)進(jìn)行拼接形成重組DNA，理論上講，重組DNA可能有“_”“_”“_”三種，其中有效的(所需要的)重組DNA是_。因此需要對(duì)這些拼接產(chǎn)物進(jìn)行分離提純。(3)利用圖示的質(zhì)粒拼接形成的三種拼接產(chǎn)物(重組DNA)與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的拼接產(chǎn)物(重組DNA)是_。解析：(1)在基因工程中常用的工具酶有兩種：一是用于切割DNA分子的限制酶，二是將目的基因與載體連接的DNA連接酶。(2)用同一種限制酶將含有目的基因的DNA和質(zhì)粒分別切開，產(chǎn)生的黏性末端相同，進(jìn)行拼接形成的重組DNA，理論上講，可能有目的基因目的基因、目的基因載體和載體載體三種。其中人們所需要的重組DNA是目的基因載體。(3)由圖可以看出兩種限制酶的酶切位點(diǎn)都在四環(huán)素抗性基因中，兩種限制酶都能破壞四環(huán)素抗性基因，因此用該質(zhì)粒拼接形成的三種拼接產(chǎn)物(重組DNA)與無任何抗藥性的原核宿主細(xì)胞接種到含四環(huán)素的培養(yǎng)基中，能生長(zhǎng)的原核宿主細(xì)胞所含有的拼接產(chǎn)物應(yīng)是載體載體(仍有抗性基因)。答案：(1)限制酶(限制性核酸內(nèi)切酶)DNA連接酶(2)目的基因目的基因目的基因載體載體載體目的基因載體(3)載體載體12如圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題。(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本