高中生物 課時跟蹤檢測（一）DNA重組技術(shù)的基本工具 新3

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE課時跟蹤檢測(一)DNA重組技術(shù)的基本工具（滿分50分時間25分鐘)一、選擇題（每小題2分，共20分)1．下列對基因工程的理解，正確的是()①它是一種按照人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程②對基因進(jìn)行人為改造③是體外進(jìn)行的人為的基因重組④主要技術(shù)為體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)⑤在DNA分子水平上進(jìn)行操作A．①②③④⑤ B．①③④⑤C．①②③⑤ D．①③⑤解析：選B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DNA分子水平;基因工程只是實現(xiàn)了基因重組，并沒有改造基因.2．關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是(）A．將單個核苷酸加到某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)的黏性末端之間連接起來，而不能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接解析：選BDNA連接酶和DNA聚合酶都是催化兩個脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵.DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，將兩個DNA片段連接成重組DNA分子。DNA聚合酶是將單個核苷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。3．下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對應(yīng)的內(nèi)容，正確的組合是（）選項供體“手術(shù)刀”“縫合針”載體受體A質(zhì)粒限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶提供目的基因的生物大腸桿菌等B提供目的基因的生物DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶質(zhì)粒大腸桿菌等C提供目的基因的生物限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶質(zhì)粒大腸桿菌等D大腸桿菌等DNA連接酶限制性核酸內(nèi)切酶提供目的基因的生物質(zhì)粒解析：選C供體是提供目的基因的生物，受體是接受目的基因的生物；常用的載體是質(zhì)粒;操作工具中的“手術(shù)刀”和“縫合針”分別是限制酶和DNA連接酶。4．如下圖所示，兩個核酸片段在適宜條件下，經(jīng)X酶的催化作用發(fā)生下述變化。則X酶是(）A．DNA連接酶 B．RNA聚合酶C．DNA聚合酶 D．限制酶解析:選A圖中X酶可將兩個具有黏性末端的DNA片段連接在一起,因此該酶為DNA連接酶.5．下列關(guān)于載體的敘述,錯誤的是（）A．載體與目的基因結(jié)合后，實質(zhì)上就是一個重組DNA分子B．對某種限制酶而言,載體最好只有一個切點,但還要有其他多種酶的切點C．目前常用的載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動植物病毒D．載體具有某些標(biāo)記基因，便于對其進(jìn)行切割解析：選D標(biāo)記基因的作用是用于受體細(xì)胞的鑒別和篩選。6．下圖表示限制酶切割DNA分子的過程,從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列和切點是（)A．CTTAAG,切點在C和T之間B．CTTAAG,切點在G和A之間C．GAATTC,切點在G和A之間D．GAATTC，切點在C和T之間解析：選C由圖示可知：該限制酶能識別的堿基序列是GAATTC,切點在G和A之間。7．據(jù)圖判斷，有關(guān)工具酶功能的敘述錯誤的是（)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：選Da處指的是兩個相鄰脫氧核苷酸之間的脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵，而c處指的是同一個脫氧核苷酸內(nèi)的脫氧核糖和磷酸之間的化學(xué)鍵。8．下圖為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨識序列.箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位,其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補(bǔ)黏合？其正確的末端互補(bǔ)序列應(yīng)該為(）A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互補(bǔ)序列—AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互補(bǔ)序列—GATC—C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互補(bǔ)序列-AATT-D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互補(bǔ)序列—GATC-解析：選DA選項中BamHⅠ酶切出的末端序列為—GATC-,EcoRⅠ酶切出的末端序列為—AATT-，兩者不互補(bǔ)；B項HindⅢ酶切出的末端序列為—AGCT—，與BamHⅠ酶切出的末端序列不互補(bǔ)；同理可推知,C項中也不互補(bǔ)，只有D項中才互補(bǔ)。9．現(xiàn)有一長度為1000堿基對（bp）的DNA分子,用限制性核酸內(nèi)切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。下圖中DNA分子的酶切圖譜正確的是(）解析：選D長度為1000bp的DNA分子，被EcoRⅠ酶切后長度不變，說明該DNA為環(huán)狀。用KpnⅠ單獨酶切得到400bp和600bp兩種長度,說明該DNA分子上有兩個KpnⅠ酶的切割位點.用兩種酶同時切割,得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子,說明EcoRⅠ酶的作用位點正好在KpnⅠ酶切割后得到的400bp的DNA片段的中間位置。10．基因工程利用某目的基因(下圖甲)和Pl噬菌體載體(下圖乙)構(gòu)建重組DNA。限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點分別是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析錯誤的是（）A．構(gòu)建重組DNA時,可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌體載體B．構(gòu)建重組DNA時，可用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌體載體C．圖乙中的Pl噬菌體載體只用EcoRⅠ切割后，含有2個游離的磷酸基團(tuán)D．用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌體載體,再用DNA連接酶連接，只能產(chǎn)生一種重組DNA解析：選D由題圖可知，BglⅡ、Sau3AⅠ及EcoRⅠ三種酶在目的基因和Pl噬菌體上都有切口,故可用BglⅡ和Sau3AⅠ或EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌體載體；從圖乙知Pl噬菌體載體為環(huán)狀DNA，只用EcoRⅠ切割后產(chǎn)生兩條反向雙螺旋鏈狀DNA，有2個游離的磷酸基團(tuán)；用EcoRⅠ切割目的基因所在片段和Pl噬菌體載體,再用DNA連接酶連接,產(chǎn)生的重組DNA不止一種。二、非選擇題(共30分）11．(10分）通過DNA重組技術(shù)使原有基因得以改造的動物稱為轉(zhuǎn)基因動物.科學(xué)家運(yùn)用這一技術(shù)使羊奶中含有人體蛋白質(zhì)。下圖表示這一技術(shù)的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC-，請回答:（1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是____________。人的蛋白質(zhì)基因“插入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中時需要的酶是________。(2）請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。（3）人的蛋白質(zhì)基因之所以能“插入"到羊的染色體內(nèi)，原因是__________________________,“插入”時用的工具是________，其種類有____________________。解析：本題主要考查各種工具在基因工程中的作用，要明確限制酶的作用是切取目的基因，DNA連接酶起“縫合"作用，載體能把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。答案：（1)限制酶DNA連接酶（3)基因的結(jié)構(gòu)是相同的載體質(zhì)粒、動植物病毒及λ噬菌體的衍生物12．(10分）基因工程中，需使用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒,便于重組和篩選.已知限制酶Ⅰ的識別序列和切點是-eq\o（GG，\s\up6(↓)）ATCC—，限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—.（1）根據(jù)已知條件和下圖中信息回答：①上述質(zhì)粒用限制酶________切割，目的基因用限制酶________切割。②將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處,還要加入適量的________。③請指出質(zhì)粒上至少要有一個標(biāo)記基因的理由:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)不同生物的基因可以拼接的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:（1)兩個DNA片段能否連接關(guān)鍵是看所形成的黏性末端是否相同。用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割肯定露出相同的黏性末端。在這里限制性核酸內(nèi)切酶Ⅰ、Ⅱ雖是兩種不同的限制性核酸內(nèi)切酶，但是它們切割產(chǎn)生的黏性末端相同，因而也可以用DNA連接酶將其連接起來.（2）不同基因拼接成功的基礎(chǔ)是DNA的空間結(jié)構(gòu)和基本單位相同.答案：(1）①ⅠⅡ②DNA連接酶③檢測重組質(zhì)粒(或目的基因）是否導(dǎo)入受體細(xì)胞(2)DNA結(jié)構(gòu)基本相同和基本組成單位相同13．(10分)下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點.請回答下列問題：（1)一個圖2所示DNA分子用EcoRⅠ切割獲取目的基因時，有________個磷酸二酯鍵被水解.(2）若對圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造，插入的SmaⅠ酶切位點越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越________.（3）用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4）與只使用EcoRⅠ相比較，使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA的優(yōu)點在于可以防止________________.(5）為了獲取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入________酶。（6)現(xiàn)使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA，并經(jīng)拼接獲得的重組質(zhì)粒進(jìn)行再次酶切,假設(shè)所用的酶均可將識別位點完全切開，請根據(jù)圖1、2中標(biāo)示的酶切位點及表所列的識別序列,對以下酶切結(jié)果作出判斷。①采用BamHⅠ和HindⅢ酶切，得到________種DNA片段.②采用EcoRⅠ和HindⅢ酶切，得到________種DNA片段。解析:(1）將目的基因切下來需要切斷四個磷酸二酯鍵。（2）SmaⅠ識別的是CCCGGG序列，在C與G之間切割,SmaⅠ酶切位點越多,也就是C—G堿基對越多，由于C與G之間的氫鍵(3個)比A與T之間的氫鍵(2個)數(shù)量多，故其含量越多，質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越高。(3）據(jù)圖1可知，SmaⅠ切割位點在抗生素抗性基因（標(biāo)記基因）中，據(jù)圖2可知,SmaⅠ切割位點在目的基因中，因此使用SmaⅠ切割會破壞質(zhì)粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因。(4)用同一種限制酶處理質(zhì)粒和外源DNA，再用DNA連接酶連接時，往往會有三種連接形式：目的基因—質(zhì)粒、目的基因—目的基因（環(huán)化)、質(zhì)?！|(zhì)粒(環(huán)化），后兩種是我們不需要的，因而要進(jìn)行篩選.用兩種限制酶處理質(zhì)粒和外源DNA，因形成的末端不同可避免上述情況的發(fā)生。(5）連接質(zhì)粒與目的基因的工具酶是DNA連接酶。(6)由BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA，并經(jīng)拼接獲得的重組質(zhì)粒，這兩種酶的識別序列仍然完整存在，如再用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶進(jìn)行酶切時，可再度被切開，形成2種DNA片段;而EcoRⅠ的識別序列在原質(zhì)