新教材同步備課2024春高中生物第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術的基本工具課時訓練新人教版選擇性必修3

第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術的基本工具課時·訓練基礎鞏固1.玉米的PEPC(磷酸烯醇丙酮酸羧化酶)固定CO2的能力較水稻的強60倍。我國科學家正致力于將玉米的PEPC基因?qū)胨局?以提高水稻產(chǎn)量。下列有關該技術的敘述,錯誤的是()A.該技術是在DNA水平上進行設計和施工的B.該技術的操作環(huán)境是生物體內(nèi)C.該技術的原理是基因重組D.該技術的優(yōu)點是定向培育人類需要的生物類型答案:B解析:由題意可知,該技術為基因工程,其操作是在生物體外進行的。2.下列關于下圖所示黏性末端的敘述,正確的是()A.①與③是由相同的限制酶切割產(chǎn)生的B.DNA連接酶可催化①與③的連接C.經(jīng)酶切形成④需要脫去2分子水D.DNA連接酶與DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端答案:B解析:①與③的黏性末端相同,可被DNA連接酶連接,但它們的堿基序列不同,應是由不同的限制酶切割產(chǎn)生的,A項錯誤,B項正確。經(jīng)酶切獲得④需要消耗2分子水,C項錯誤。DNA聚合酶的作用是將單個游離的脫氧核苷酸連接到核苷酸鏈上,D項錯誤。3.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。下列有關敘述正確的是()A.所有限制酶的識別序列均由6個核苷酸組成B.所有DNA連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分子答案:D解析:大多數(shù)限制酶的識別序列由6個核苷酸組成,也有少數(shù)限制酶的識別序列由4個、8個或其他數(shù)量的核苷酸組成;DNA連接酶主要包括E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類,前者只能將具有互補黏性末端的DNA片段連接起來,而后者既可連接互補的黏性末端,又可連接平末端;通常天然質(zhì)粒經(jīng)過人工改造后,才可作為基因工程的載體。4.下列敘述正確的是()A.限制酶可作用于①部位,解旋酶作用于③部位B.限制酶可作用于③部位,解旋酶作用于①部位C.作用于①部位的限制酶同時也可以作用于④部位D.作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的識別序列相反答案:A解析:限制酶可作用于①磷酸二酯鍵,解旋酶作用于③氫鍵,A項正確,B項錯誤。作用于①部位的限制酶同時也可以作用于⑤部位,C項錯誤。作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的識別序列相同,都為—GAATTC—,D項錯誤。5.伯格首先在體外進行了DNA改造的研究,成功地構建了第一個體外重組DNA分子。下列相關敘述正確的是()A.DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶都能催化形成磷酸二酯鍵B.不同的DNA分子必須用同一種限制酶切割,才能產(chǎn)生相同的黏性末端C.當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時,產(chǎn)生的是平末端D.限制酶和DNA連接酶的作用部位不同答案:A解析:DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉錄酶都能催化形成磷酸二酯鍵,A項正確。不同的限制酶切割不同的DNA分子也可能會產(chǎn)生相同的黏性末端,B項錯誤。當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時,產(chǎn)生的是黏性末端,C項錯誤。限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵,限制酶能斷開磷酸二酯鍵,而DNA連接酶能催化形成磷酸二酯鍵,D項錯誤。6.下列不屬于質(zhì)粒作為載體的理由的是()A.能在受體細胞中復制并保存B.有一個至多個限制酶切割位點,供外源基因插入其中C.具有標記基因,便于重組DNA分子的篩選D.它是環(huán)狀DNA分子答案:D解析:基因工程的載體不一定是環(huán)狀DNA分子。7.下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒的結構模式圖。據(jù)圖回答下列問題。(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學本質(zhì)相同,都是,二者還具有其他共同點,如①,②。

(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為,則與之連接的目的基因切割末端應為;可使用把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。

(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為,其作用是。(4)下列常在基因工程中用作載體的是。

A.蘇云金桿菌的Bt基因B.土壤農(nóng)桿菌的環(huán)狀RNA分子C.大腸桿菌的質(zhì)粒D.動物細胞的染色體答案:(1)DNA能夠自我復制具有遺傳效應(2)DNA連接酶(3)標記基因便于重組DNA分子的篩選(4)C8.根據(jù)基因工程的有關知識,回答下列問題。(1)限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的DNA片段末端,其形式有和兩種。

(2)用EcoRⅠ切割質(zhì)粒后產(chǎn)生的片段如下:為使載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,還可用其他限制酶切割,其他酶必須具有的特點是。

(3)根據(jù)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DNA連接酶。

(4)基因工程中除質(zhì)粒外,和也可作為載體。

答案:(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同(3)E.coliT4(4)噬菌體動植物病毒能力提升1.已知在一線性DNA分子上有3個某種限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點,如下圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該限制酶切斷,則會產(chǎn)生a、b、c、d4種不同長度的DNA片段?，F(xiàn)有多個上述線性DNA分子,若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷,則從理論上講,經(jīng)該限制酶切割后,這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生的長度不同的DNA片段種類數(shù)是()線性DNA分子的酶切示意圖A.3種 B.4種C.9種 D.12種答案:C解析:有以下3種切割情況。(1)只切開1個位點,則有3種情況:切點在a、bcd之間,則片段為a、bcd2種;切點在ab、cd之間,則片段為ab、cd2種;切點在abc、d之間,則片段為abc、d2種。(2)切開2個位點,則有3種情況:切點在a、b、cd之間,則片段為a、b、cd3種;切點在a、bc、d之間,則片段為a、bc、d3種;切點在ab、c、d之間,則片段為ab、c、d3種。(3)切開3個位點,即切點在a、b、c、d之間,則片段為a、b、c、d4種。綜上所述,長度不同的片段共有9種。2.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片段大小如下表所示。兩種限制酶的識別序列和切割位點如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是()限制酶a切割產(chǎn)物(bp)限制酶b再次切割產(chǎn)物(bp)2100;1400;1000;5001900;200;800;600;1000;500A.在該DNA分子中,限制酶a與限制酶b的識別序列分別有3個和2個B.限制酶a與限制酶b切出的黏性末端能相互連接C.限制酶a與限制酶b切斷的化學鍵不相同D.用這兩種限制酶和DNA連接酶對該DNA分子進行反復切割、連接操作,若干循環(huán)后,序列會明顯增多答案:C解析:由題意可知,限制酶a有3個切口,表明限制酶a識別序列有3個,限制酶b有2個切口,表明限制酶b識別序列有2個,A項正確。限制酶a與限制酶b切出的黏性末端相同,能相互連接,B項正確。限制酶a與限制酶b切斷的化學鍵均為磷酸二酯鍵,C項錯誤。限制酶a和限制酶b切割的末端用DNA連接酶連接可形成序列,但限制酶a和限制酶b都不能識別切割該序列,所以用限制酶a、限制酶b與DNA連接酶反復切割與連接后,該序列增多,D項正確。3.下列關于DNA的粗提取與鑒定的敘述,錯誤的是()A.用同樣方法從等體積羊血和雞血中提取的DNA量不同B.DNA析出過程中,用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌C.預冷的體積分數(shù)為95%的酒精溶液可用來溶解DNAD.用二苯胺試劑鑒定DNA需要沸水浴加熱答案:C解析:羊?qū)儆诓溉閯游?其成熟紅細胞沒有細胞核及各種細胞器,提取不到DNA,而雞屬于鳥類,其紅細胞內(nèi)含有細胞核及各種細胞器,DNA含量較多,A項正確。在除去相關蛋白質(zhì)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,因此需輕柔攪拌,目的是獲得較完整的DNA分子,B項正確。在預冷的體積分數(shù)為95%的酒精溶液中DNA的溶解度低,C項錯誤。將析出的DNA溶解于NaCl溶液中,向其中加入二苯胺試劑后需要在沸水中加熱,冷卻后才會呈現(xiàn)藍色,D項正確。4.啤酒酵母是啤酒生產(chǎn)上常用的典型的發(fā)酵酵母菌,除用于釀造啤酒及其他的飲料酒外,還可用于發(fā)酵面包。菌體維生素、蛋白質(zhì)含量高,可食用、藥用和作飼料?？茖W家將大麥細胞的LTP1基因植入啤酒酵母中,獲得的轉基因啤酒酵母可產(chǎn)生LTP1蛋白,并釀出泡沫豐富的啤酒?；镜牟僮鬟^程如下圖所示,請回答下列相關問題。(1)該技術定向改變了啤酒酵母的性狀,這在可遺傳變異的來源中屬于。(2)為了將LTP1基因?qū)虢湍讣毎麅?nèi),所用的載體是。

(3)圖中C進入的啤酒酵母分別在含有氨芐青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基上的生長情況是