2017_2018學(xué)年高中生物專題1基因工程1DNA重組技術(shù)的基本工具優(yōu)化練習(xí)新人教版選修32018080126

1、1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具課時(shí)彳業(yè)一、選擇題1 .下列對(duì)基因工程的理解，正確的是（）它是一種按照人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程對(duì)基因進(jìn)行人為改造是體外進(jìn)行的人為的基因重組在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，利用相關(guān)的酶和原料合成DNA主要技術(shù)為體外DNA組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)在DNA分子水平上進(jìn)行操作A.B.C.D.解析：基因工程的目的是按照人的意愿，定向改造生物性狀；技術(shù)手段是體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)；操作水平是DN酚子水平；基因工程只是實(shí)現(xiàn)了基因重組，并沒有改造基因。答案：B2 .下列實(shí)踐活動(dòng)包含基因工程技術(shù)的是（）A.水稻Fi花藥經(jīng)培養(yǎng)和染色體加倍，獲得基因型純合新品種B.抗蟲小麥與矮稈小麥雜交

2、，通過基因重組獲得抗蟲矮稈小麥C.將含抗病基因的重組DNAt入玉米細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得抗病植株D.用射線照射大豆使其基因結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，獲得種子性狀發(fā)生變異的大豆解析：本題主要考查不同育種方式所用到的技術(shù)。A項(xiàng)為單倍體育種，用到植物組織培養(yǎng)技術(shù)；B項(xiàng)為傳統(tǒng)的雜交育種；C項(xiàng)抗病植株的培育用到基因工程技術(shù)和植物組織培養(yǎng)技術(shù)；D項(xiàng)為誘變育種。答案：C3 .下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是（）A.將單個(gè)核甘酸加到某DNM段末端，形成磷酸二酯鍵B.將斷開的兩個(gè)DNA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)的黏性末端之間連接起來，而不能將雙

3、鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接解析：DNA1接酶和DNAm合酶都是催化兩個(gè)脫氧核甘酸之間形成磷酸二酯鍵。DNA!接酶是在兩個(gè)DNA段之間形成磷酸二酯鍵，將兩個(gè)DNA片段連接成重組DNA子。DNA聚合酶是將單個(gè)核甘酸加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯鍵，合成新的DNA分子。答案：B4.基因工程在操作過程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關(guān)基本工具的敘述，正確的是（）A.所有限制酶的識(shí)別序列均由6個(gè)核甘酸組成B.所有DNA1接酶均能連接黏性末端和平末端C.真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒D.原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子而保護(hù)自身解析：大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核甘酸組成

4、，也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列是由4、5或8個(gè)核甘酸組成；DNA1接酶包括EcoliDNA連接酶和T,DNA!接酶，前者只能將雙鏈DNA段互補(bǔ)的黏性末端連接起來；在基因工程操作中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。答案：D5 .下列黏性末端屬于同一限制酶切割而成的是（）A.B.C.D.解析：同種限制酶識(shí)別的核甘酸序列相同，產(chǎn)生的黏性末端單鏈區(qū)段間能夠通過堿基互補(bǔ)配對(duì)形成雙鏈。答案：B6 .據(jù)圖判斷，有關(guān)工具酶功能的敘述錯(cuò)誤的是（）A.限制性核酸內(nèi)切酶可以切斷a處B.DNA聚合酶可以連接a處C.解旋酶可以使b處解開D.DNA連接酶可以連接c處解析：a處指的是兩個(gè)相鄰脫氧核甘

5、酸之間的脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是同一個(gè)脫氧核甘酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵。答案：D7 .下圖為DNA分子的某一片段，其中分別表示某種酶的作用部位，則相應(yīng)的酶依次是（）A.DNA1接酶、限制酶、解旋酶8 .限制酶、解旋酶、DNA1接酶C.解旋酶、限制酶、DNA1接酶D.限制酶、DNAI接酶、解旋酶解析：解旋酶可催化堿基之間氫鍵（）的斷裂，限制酶可使兩個(gè)核甘酸之間的磷酸二酯鍵（）斷開，而DNA!接酶則催化磷酸二酯鍵（）的形成。答案：CI.-G-A-A-T-T-C第2頁IIIIICTTAAG8 .某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a,通過基因工程的方法，將基因

6、a與載體結(jié)合后導(dǎo)入馬鈴薯植株中，經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)Amy在成熟塊莖細(xì)胞中存在。下列有關(guān)這一過程的敘述不正確的是()A.獲取基因a的限制酶的作用部位是上圖中的B.連接基因a與載體的DNA連接酶的作用部位是圖中的C.基因a進(jìn)入馬鈴薯細(xì)胞后，可隨馬鈴薯DNA子的復(fù)制而復(fù)制，傳給子代細(xì)胞D.通過該技術(shù)人類實(shí)現(xiàn)了定向改造馬鈴薯的遺傳性狀解析：為磷酸二酯鍵，為氫鍵，DNA1接酶和限制酶都是作用于磷酸二酯鍵，不能作用于氫鍵。答案：B9 .俄羅斯研究人員曾經(jīng)在貝加爾湖中發(fā)現(xiàn)了一些微生物突變種，其體內(nèi)含有以前未發(fā)現(xiàn)的限制性核酸內(nèi)切酶，能夠?qū)⑦M(jìn)入微生物體內(nèi)的外來病毒的脫氧核糖核酸“切割”開，從而殺死病毒。對(duì)這些微生物突變

7、種體內(nèi)的新發(fā)現(xiàn)的限制酶進(jìn)行分析，正確的說法是()A.該限制酶廣泛分布在一切原核生物中B.該限制酶能切割自身的突變DNAC.該限制酶切割DNAT生有黏性末端的DNA片段D.該限制酶有望推動(dòng)基因工程的進(jìn)一步發(fā)展解析：該限制酶是在某些微生物突變種體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，說明其在原核生物中的分布沒有普遍性，A項(xiàng)錯(cuò)。該限制酶能切割病毒的DNA對(duì)自身有免疫作用，B項(xiàng)錯(cuò)。由題干材料無法確定該限制酶切割DNA產(chǎn)生的末端是黏性末端還是平末端，C項(xiàng)錯(cuò)。新限制酶的發(fā)現(xiàn)增加了限制酶的類型，有望推動(dòng)基因工程的進(jìn)一步發(fā)展，D項(xiàng)對(duì)。答案：D10 .如圖所示，若用兩種識(shí)別序列完全不同的限制酶E和F,從基因組DNA±切下目的基因

8、，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1(3.7kb,1kb=1000對(duì)堿基)上相應(yīng)的EF區(qū)域(0.2kb),那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2()A.既能被E也能被F切開B.能被E但不能被F切開C.既不能被E也不能被F切開D.能被F但不能被E切開解析：欲用目的基因取代質(zhì)粒pZHZ1上相應(yīng)的EF區(qū)域，需要用酶E和F將質(zhì)粒E-F區(qū)域切下，構(gòu)建的重組質(zhì)粒pZHZ2仍然存在酶E和F識(shí)別的位點(diǎn)。答案：A11.下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復(fù)制必需的序列，amp為氨芳青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)。若要得到一個(gè)能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芳青霉素培養(yǎng)基上生長的

9、含重組DNA勺細(xì)胞，應(yīng)選用的質(zhì)粒是()解析：A項(xiàng)破壞了復(fù)制必需的序列。B項(xiàng)氨芳青霉素抗性基因和四環(huán)素抗性基因都完好，在四環(huán)素培養(yǎng)基上和氨芳青霉素培養(yǎng)基上都能生長。C項(xiàng)氨芳青霉素抗性基因被破壞，四環(huán)素抗性基因完好，能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芳青霉素培養(yǎng)基上生長。D項(xiàng)氨芳青霉素抗性基因完好，四環(huán)素抗性基因被破壞，能在氨芳青霉素培養(yǎng)基上生長而不能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長。答案：C12 .現(xiàn)有一長度為1000堿基對(duì)(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRI酶切后得到的DNA子仍是1000bp,用KpnI單獨(dú)酶切后得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRI、Kpnl同時(shí)酶切后

10、得到200bp和600bp兩種長度的DN冊(cè)子。該DNA分子的酶切圖譜正確的是()解析：“現(xiàn)有一長度為1000堿基對(duì)(bp)的DNA分子，用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRI酶切后得到的DN吩子仍是1000bp”說明此DN吩子是環(huán)狀DN的子，排除A、B兩項(xiàng)，“用EccRI、Kpnl酶同時(shí)切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子”確定只能選d答案：D二、非選擇題13 .根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：(1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有和。(2)質(zhì)粒運(yùn)載體用EcoRI切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTG-GGCTTAA為使運(yùn)載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用E

11、coRI切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點(diǎn)是(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即DNA連接酶和DNAI接酶。(4)基因工程中除質(zhì)粒外，和也可作為運(yùn)載體。(5)請(qǐng)畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。解析：當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA勺兩條鏈分別切開時(shí)，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，產(chǎn)生的則是平末端。為使運(yùn)載體與目的基因相連，用另一種限制酶切割后形成的黏性末端必須與EcoRI切割形成的黏性末端相同。根據(jù)酶的來源不同，可以將DNA連接酶分為兩類：一類是從大腸桿菌中分離得到的，稱為大腸桿菌DNA1接酶；另一類是從

12、T4噬菌體中分離出來的，稱為T4DNA1接酶?；蚬こ讨谐|(zhì)粒外，還有噬菌體、動(dòng)植物病毒等也可作為運(yùn)載體。答案：（1）黏性末端平末端（2）切割產(chǎn)生的DNA段末端與EccRI切割產(chǎn)生的相同（3）大腸桿菌T4（4）噬菌體動(dòng)植物病毒14 .（2019高考全國卷出節(jié)選）圖代）中的三個(gè)DNA片段上依次表示出了EccRI、BartHI和Sa13Al三種限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列與切割位點(diǎn)，圖（b）為某種表達(dá)載體的示意圖（載體上的EccRI、Sau3Al的切點(diǎn)是唯一的）。根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí)，回答下列問題：（1）經(jīng)BanHil酶切后得到的目的基因可以與上述表達(dá)載體被酶切后的產(chǎn)物連接，理由是。（2）DNA連接酶

13、是將兩個(gè)DNA片段連接起來的酶。常見的有和,其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是。解析：（1）由題圖可知，BanHil和Sau3Al兩種限制性內(nèi)切酶的共同識(shí)別序列是GATC,二者切割可以形成相同的黏性末端，因此經(jīng)BanHl酶切得到的目的基因可CTAG以與圈（b）所示表達(dá)載體被Sau3Al酶切后的產(chǎn)物連接。（2）常見的DNA連接酶有EcoliDNA連接酶和T,DNAl接酶，其中T4DNAl接酶既能連接黏性末端又能連接平末端。答案：（1）Sau3Al兩種酶切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端（2）EcoliDNA1接酶T4DNA1接酶T4DNA1接酶（其他合理答案也可）15 .下表中列出了幾種限制

14、酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖A、圖B中的箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)回答下列問題。限制酶BanhilHindmEccRISmal識(shí)別序列及_GGATCCJAAGCTTGAATTCCCdGGG切割位點(diǎn)CCTAGGTTCGAACTTAAGGGGCCC（1）一個(gè)圖A所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Smal切割前后，分別含有個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。（2）若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的Sma酶切位點(diǎn)越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越。用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用Sma：切割，原因是（4）與只使用EcoRI相比較，使用BanhiI和Hind出兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA勺優(yōu)點(diǎn)在于可以防止（5）為了獲取重組質(zhì)粒，將切

15、割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合，并加入酶。（6）重組質(zhì)粒中抗生素抗性基因的作用是為了解析：(1)質(zhì)粒切割前的DNA是雙鏈環(huán)狀DNA所有磷酸基團(tuán)參與形成磷酸二酯鍵，故沒有游離的磷酸基團(tuán)。從圖A可以看出，質(zhì)粒上只含有一個(gè)Sma!的切點(diǎn)，因此被該酶切割后，質(zhì)粒變?yōu)榫€性雙鏈DN6子，因每條鏈上含有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，所以切割后的DN哈有2個(gè)磷酸基團(tuán)。(2)Sma酶切位點(diǎn)中含堿基對(duì)CG越多，插入的Sma酶切位點(diǎn)越多，氫鍵越多，熱穩(wěn)定性就越高。(3)目的基因和質(zhì)粒的抗生素抗性基因中都含有Sma酶切位點(diǎn)，使用Smal切割時(shí)會(huì)破壞質(zhì)粒的抗性基因和目的基因。(4)質(zhì)粒是環(huán)狀DNA其中有一個(gè)EcoRI的識(shí)別位點(diǎn)，經(jīng)切割后容易自身環(huán)化，目的基因中有2個(gè)EcoRI的識(shí)別位