新教材2023年高中生物第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具提能作業(yè)新人教版選擇性必修3

第3章第1節(jié)A級基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練一、選擇題1．如圖表示限制酶切割某DNA分子的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切割位點是(C)A．5′－CTTAAG－3′，切點在C和T之間B．5′－CTTAAG－3′，切點在G和A之間C．5′－GAATTC－3′，切點在G和A之間D．5′－CTTAAC－3′，切點在C和T之間解析：兩條鏈均按照5′→3′方向分析，由題圖可知該限制酶識別的堿基序列為5′－GAATTC－3′，并在G與A之間斷開磷酸二酯鍵，故選C。2．下列關(guān)于E．coliDNA連接酶的敘述，正確的是(A)①催化具有相同黏性末端的DNA片段之間的連接②催化具有互補黏性末端的DNA片段之間的連接③催化具有平末端的DNA片段之間的連接④催化單個脫氧核苷酸之間磷酸二酯鍵的形成A．①② B．②④C．②③ D．①④解析：E．coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，可用于連接相同或互補的黏性末端，不能連接平末端；T4DNA連接酶來源于T4噬菌體，可用于連接黏性末端和平末端，但連接平末端的效率相對較低。DNA連接酶不能連接單個的脫氧核苷酸，在DNA復(fù)制時，靠DNA聚合酶將單個的脫氧核苷酸聚合在一起。3．質(zhì)粒是基因工程中最常用的目的基因運載工具。下列有關(guān)敘述正確的是(D)A．質(zhì)粒是只存在于原核細(xì)胞的細(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)粒上總能找到一個或多個限制酶切割位點C．?dāng)y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的鑒定和選擇解析：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項錯誤；并不是所有的質(zhì)粒都能找到限制酶的切割位點而成為合適的運載目的基因的工具，B項錯誤；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項錯誤；質(zhì)粒上的抗性基因常作為標(biāo)記基因供重組DNA的鑒定和選擇，D項正確。4．對下圖所示黏性末端的說法，正確的是(C)A．甲、乙、丙黏性末端是由兩種限制性內(nèi)切核酸酶作用產(chǎn)生的B．圖乙中的酶切位點在A與G之間C．如果甲中的G突變?yōu)锳，則原限制性內(nèi)切核酸酶不能識別該切割位點D．構(gòu)建基因表達(dá)載體所用的限制酶和DNA連接酶分別作用于a處和b處解析：根據(jù)題圖結(jié)果可知，切割甲的限制酶的識別序列是—GAATTC—，切割乙的限制酶的識別序列是—CAATTG—，切割丙的限制酶的識別序列是—CTTAAG—，故甲、乙、丙三個黏性末端是由三種限制酶作用產(chǎn)生的，A項錯誤；圖乙中的酶切位點在A與C之間，而不是A與G之間，B項錯誤；限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，如果甲中的G發(fā)生突變，則限制酶不能識別該切割位點，C項正確；構(gòu)建基因表達(dá)載體所用的限制酶和DNA連接酶的作用位點均是磷酸二酯鍵，b處為氫鍵，D項錯誤。5．(不定項)下圖表示一項重要的生物技術(shù)，對圖中物質(zhì)a、b、c、d的描述，不正確的是(BCD)A．通常情況下，a與d需要用同一種限制酶進(jìn)行切割B．b能識別特定的核苷酸序列，并將A與T之間的氫鍵切開C．c連接雙鏈間的A和T，使黏性末端處堿基互補配對D．b代表的是限制性內(nèi)切核酸酶，c代表的是RNA聚合酶解析：b代表的是限制酶，能識別特定的核苷酸序列并使DNA分子的每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，而不是使氫鍵斷開，B項錯誤；c代表的是DNA連接酶，能連接兩個DNA片段中的磷酸二酯鍵，C、D兩項錯誤。二、非選擇題6．某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下：材料處理：稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份，每份10g。剪碎后分成兩組，一組置于20℃、另一組置于－20℃條件下保存24h。(1)DNA粗提取結(jié)果如下表：材料保存溫度花菜辣椒蒜黃20℃＋＋＋＋＋＋－20℃＋＋＋＋＋＋＋＋＋(注：“＋”越多表示藍(lán)色越深)(2)該探究性實驗課題的名稱可能是“探究不同材料和不同__(保存)溫度__對DNA提取量的影響”。(3)DNA的鑒定可用__二苯胺__試劑在__沸水浴__條件下進(jìn)行。(4)根據(jù)實驗結(jié)果分析：①結(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在－20℃條件下保存，DNA的提取量更__多__(填“多”或“少”)。結(jié)論2：等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從__蒜黃__中提取的DNA量最多。②針對結(jié)論1，請?zhí)岢龊侠淼慕忉專旱蜏匾种屏薩_(核酸水解)酶__的活性，DNA降解速度減慢。解析：(2)根據(jù)表格可知該實驗的自變量是溫度和不同材料，因此該探究性實驗課題的名稱可能是“探究不同材料和不同(保存)溫度對DNA提取量的影響”。(3)鑒定DNA時可用二苯胺試劑，在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍(lán)色。(4)①結(jié)論1：與20℃相比，相同實驗材料在－20℃條件下保存，與二苯胺進(jìn)行沸水浴加熱后藍(lán)色更深，說明DNA的提取量更多。結(jié)論2：等質(zhì)量的不同實驗材料，在相同的保存溫度下，從蒜黃中提取的DNA量最多，因此其與二苯胺進(jìn)行沸水浴加熱后藍(lán)色最深。②出現(xiàn)結(jié)論1的原因是低溫抑制了(核酸水解)酶的活性，DNA降解速度減慢。B級合格達(dá)標(biāo)練一、選擇題1．用X酶切割DNA分子后，得到黏性末端①，用Y酶切割DNA分子后，得到黏性末端②，如圖所示，以下說法不正確的是(D)A．X與Y通常是不同的限制酶B．限制酶與DNA水解酶破壞的化學(xué)鍵相同C．限制酶將一個DNA分子片段切成兩個片段需消耗兩個水分子D．具有①②的兩個DNA片段可連接成重組分子，重組后還可以被X或Y切割解析：由題圖可知，X與Y識別的核苷酸序列不同，因此X與Y是不同的限制酶，A正確；限制酶與DNA水解酶破壞的化學(xué)鍵相同，都是磷酸二酯鍵，B正確；限制性內(nèi)切核酸酶將一個DNA分子片段切成兩個片段，即斷裂兩個磷酸二酯鍵，因此需消耗兩個水分子，C正確；具有①②的兩個DNA片段可連接成重組分子，核苷酸序列發(fā)生了改變，所以重組后不能被X或Y切割，D錯誤。2．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。該DNA分子的酶切圖譜正確的是(D)解析：“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”說明此DNA分子是環(huán)狀DNA分子，只留下C、D兩項供選，“EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子”確定只能選D。3．(2022·孝感月考)不同儲藏條件對棉葉DNA純度及提取率(提取率越高，獲得的DNA越多)的影響，結(jié)果如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是(C)A．DNA在2mol/L的NaCl溶液中析出B．新鮮棉葉的DNA純度最高，提取DNA的量也最多C．冷凍保存3d組的DNA提取效果優(yōu)于冷鮮保存3dD．用二苯胺試劑鑒定，藍(lán)色最淺的是冷凍3d處理后提取的DNA解析：DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，A錯誤；新鮮棉葉的DNA純度最高，但提取率不如冷凍3d的高，因此新鮮棉葉提取DNA的量不一定是最多的，B錯誤；結(jié)合題圖可知，冷凍保存3d組的DNA提取效果優(yōu)于冷鮮保存3d，提取的DNA不僅純度高，提取率也高，C正確；冷凍3d處理的DNA提取率是最高的，因此用二苯胺試劑鑒定，顏色最淺的不是冷凍3d處理后提取的DNA，D錯誤。4．(2022·青島二中月考)下圖所示的酶M和酶N是兩種限制酶，圖中DNA片段只注明了黏性末端處的堿基種類，其他堿基的種類未作注明。下列敘述中不正確的是(B)A．多個片段乙與丁混合在一起，可用DNA連接酶拼接得到環(huán)狀DNAB．多個片段乙與丁混合，只由兩個DNA片段連接成的DNA共有4種C．一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列D．若酶M特異性剪切的DNA片段是，則酶N特異性剪切的DNA片段是解析：多個片段乙與片段丁混合在一起，用DNA連接酶拼接可得到環(huán)狀DNA，其中只由兩個DNA片段連接成的環(huán)狀DNA分子有3種，即片段乙自身連接、片段丁自身連接、片段乙和片段丁連接，A正確，B錯誤；切割DNA的工具是限制性內(nèi)切核酸酶，又稱限制酶，限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列，C正確；由題干已知，若酶M特異性剪切的DNA片段是，則酶N特異性剪切的DNA片段是，D正確。5．(不定項)某線性DNA分子含有5000個堿基對(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。兩種限制酶的識別序列和切割位點如下圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是(BC)酶a切割產(chǎn)物(bp)之后酶b切割產(chǎn)物(bp)2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500酶a酶b↓↓5′－AGATCT－3′5′－GGATCC－3′3′－TCTAGA－5′3′－CCTAGG－5′↑↑A．在該DNA分子中，酶a與酶b的識別序列分別有3個和2個B．酶a與酶b切出的黏性末端不能相互連接C．酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵不相同D．用這兩種酶和DNA連接酶對該DNA分子進(jìn)行反復(fù)切割、連接操作，若干循環(huán)后，eq\a\vs4\al(5′－AGATCC－3′,3′－TCTAGG－5′)序列會明顯增多解析：由題中的信息可知，酶a有三個切口，表明酶a識別序列有3個，酶b有兩個切口，表明酶b識別序列有2個，A項正確；酶a與酶b切出的黏性末端相同，能相互連接，B項錯誤；酶a與酶b切斷的化學(xué)鍵均為磷酸二酯鍵，C項錯誤；酶a切割和酶b切割的末端用DNA酶連接可能形成序列eq\a\vs4\al(5′－AGATCC－3′,3′－TCTAGG－5′)，但酶a和酶b都不能識別切割該序列，所以用酶a與酶b、DNA連接酶反復(fù)切割與連接，該序列增多，D項正確。6．(不定項)下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定的敘述，錯誤的是(AC)A．用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量相近B．DNA析出過程中，用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌C．預(yù)冷的乙醇可用來溶解DNAD．用二苯胺試劑鑒定DNA需要進(jìn)行水浴加熱解析：豬屬于哺乳動物，其紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核及各種細(xì)胞器，提取不到DNA，而雞屬于鳥類，其紅細(xì)胞內(nèi)含有細(xì)胞核與各種細(xì)胞器，DNA含量較多，A項錯誤；在除去相關(guān)蛋白后，DNA是非常容易斷裂的，如果太過劇烈地攪拌，DNA鏈可能會被破壞，因此輕柔攪拌的目的是獲得較完整的DNA分子，B項正確；在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度低，DNA的沉淀量大，C項錯誤；將析出的DNA溶解在2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺試劑后需要水浴加熱才會呈現(xiàn)藍(lán)色，D項正確。二、非選擇題7．下圖中甲、乙分別表示質(zhì)粒和含目的基因的DNA片段。幾種可供選擇使用的限制酶識別序列及其切割位點為注：tetR表示四環(huán)素抗性基因；AmpR表示氨芐青霉素抗性基因?；卮鹣铝袉栴}：(1)限制酶的作用是識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的__磷酸二酯鍵__斷開。題中可供使用的限制酶，切割相應(yīng)DNA片段后能產(chǎn)生黏性末端的有__EcoRⅠ、BamHⅠ、BclⅠ、Sam3AⅠ__。(2)經(jīng)限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以與上述其余限制酶中的__BamHⅠ、BclⅠ__(填限制酶名稱)切割后得到的DNA片段連接，理由是__它們切割后產(chǎn)生的片段具有相同的黏性末端__。圖中甲質(zhì)粒經(jīng)Sau3AⅠ完全切割后可得到__3__種DNA片段。(3)圖甲中的tetR和AmpR在運載體上可作為__標(biāo)記基因__，用于重組DNA的鑒定和選擇。解析：(1)限制酶的作用是識別雙鏈DNA分子