高中生物 課時(shí)作業(yè)1 DNA重組技術(shù)的基本工具 新人教版選修3

課時(shí)作業(yè)1DNA重組技術(shù)的基本工具

一、選擇題

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)行人為刪減或增添某些堿基

③是體外進(jìn)行的人為的基因重組

④在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，利用相關(guān)的酶和原料合成DNA

⑤主要技術(shù)為體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù)

⑥在DNA分子水平上進(jìn)行操作

⑦一旦成功，便可遺傳

A.①②③④⑤⑥B.①③④⑤⑥⑦

C.①③⑤⑥⑦D.①②③⑤⑥⑦

解析：基因工程是對現(xiàn)有基因的剪切和重組，并沒有對基因進(jìn)行改造，也不是要合成新

的DNA。

答案：C

2.屬于“分子縫合針”的是（）

①E-coliDNA連接酶②T&DNA連接酶

③DNA聚合酶④解旋酶⑤RNA聚合酶

A.①②③B.①②

C.①②⑤D.②④

解析：“分子縫合針”即基因工程中的DNA連接酶，包括E-coliDNA連接酶和TQNA

連接酶。

答案：B

3.限制酶切割口助時(shí)（）

A.專一識別特定的核甘酸序列

B.切斷的是堿基對之間的氫鍵

C.任意切割，沒有特定的核甘酸序列

D.識別多種核昔酸序列，但切口只有一個(gè)

解析：限制酶發(fā)揮作用時(shí)的特點(diǎn)是具有專一性，一種限制酶只能識別一種特定的核甘酸

序列。

答案：A

4.（2018年高考?浙江4月選考）將某種海魚的抗凍基因?qū)胛骷t柿細(xì)胞中，培育成耐

低溫的西紅柿新品種A。這種導(dǎo)入外源基因的方法屬于（）

A.雜交育種B.轉(zhuǎn)基因技術(shù)

C.單倍體育種D.多倍體育種

解析：轉(zhuǎn)基因技術(shù)是指利用分子生物學(xué)和基因工程的手段，將某種生物的基因（海魚的抗

凍基因）轉(zhuǎn)移到其他物種（西紅柿）中，使其出現(xiàn)原物種不具有的新性狀的技術(shù)，B符合題意。

雜交育種是利用基因重組原理，有目的地將兩個(gè)或多個(gè)品種的優(yōu)良性狀組合在一起，培育出

更優(yōu)良的新品種；利用單倍體作為中間環(huán)節(jié)產(chǎn)生具有優(yōu)良性狀的可育純合子的育種方法稱為

單倍體育種；利用物理、化學(xué)因素來誘導(dǎo)多倍體的產(chǎn)生屬于多倍體育種，A、C、D不符合題

居、o

答案：B

5.下列關(guān)于DNA連接酶作用的敘述，正確的是（）

A.將單個(gè)核昔酸加到某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)錯誤；D項(xiàng)只涉及了￡?co/ZDNA連接酶的

作用，TJ）NA連接酶還可以連接平末端，故D項(xiàng)錯誤。

答案：B

6.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：A

7.下列四個(gè)DNA分子，彼此間具有黏性末端的一組是（）

TAGGGGTA

||CCAT||TACC

③④

A.①②B.②③C.③④D.②④

解析：兩個(gè)黏性末端彼此之間可以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對原則連接成DNA片段。

答案：D

8.限制酶是一種核酸內(nèi)切酶，可識別并切割DNA分子上特定的核甘酸序列，下圖為四種

限制酶BanRI,￡coRI,歷〃加I和BglU的識別序列和切割位點(diǎn)：

BamHIEcoRIHindHLBg/n

IIIJI1

GGATCCGAATTCAAGCTTAGATCT

CCTAGGCTTAAGTTCGAATCTAGA

tItt

切割出來的DNA黏性末端可以互補(bǔ)配對的是（）

A.BanRI和&oRIB.BaniXI和HindSl

C.BaidAI和BgND.EccRI和HindSY

解析：Ba溫I切割出來的DNA黏性末端是一GATC—,切割出來的DNA黏性末端也是

—GATC—,它們可以互補(bǔ)配對。

答案：C

9.限制性內(nèi)切酶的作用實(shí)際上就是把DNA上某些化學(xué)鍵打斷，一種能對GAATTC專一識

別的限制酶，打斷的化學(xué)鍵是（）

A.G與A之間的鍵B.G與C之間的鍵

C.A與T之間的鍵D.磷酸與脫氧核糖之間的鍵

解析：限制酶的作用部位是磷酸和脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵，而一條鏈中相鄰兩個(gè)堿

基之間的化學(xué)鍵為一脫氧核糖一磷酸一脫氧核糖一。

答案：D

10.據(jù)圖所示，有關(guān)工具酶功能的敘述錯誤的是（）

A.限制酶可以切斷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：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)核甘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)相鄰的脫氧核甘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)脫氧核昔酸內(nèi)的磷酸和脫氧核糖。

答案：D

二、綜合題

11.如圖為某基因工程中利用的質(zhì)粒簡圖，小箭頭所指分別為限制酶&oRI、民如H的

酶切位點(diǎn)，加狀為青霉素（抗生素）抗性基因，tet「為四環(huán)素（抗生素）抗性基因，P為啟動子,

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EcdRI、BaniW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，可能有目的基因一目的基

因、目的基因一載體和載體一載體三種。其中人們所需要的重組DNA是目的基因一載體。⑶

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，能生長的原核宿主細(xì)胞所含有的拼接產(chǎn)物應(yīng)是載體一載體（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）目的基因一目的基因目的基因一載體

載體一載體目的基因一載體

（3）載體一載體

12.根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題。

⑴限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有和

(2)質(zhì)粒載體用FcdRI切割后產(chǎn)生的片段如下：

CTTAA...G

G...AATTC

為使載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用%qRI切割外，還可用另一種限

制酶切割，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

DNA連接酶。

(4)基因工程中除質(zhì)粒外，和________________也可作為載體。

解析：(D限制酶切割DNA分子后，露出的末端類型有黏性末端和平末端兩種。(2)要想

用另一種限制酶切割并與之相連接，則需要限制酶切割后的末端與%出1切割后的末端一

致。(3)基因工程中使用的DNA連接酶有兩種類型，即T4DNA連接酶和￡?co/YDNA連接酶。

⑷基因工程中常用載體有質(zhì)粒、入噬菌體的衍生物和動植物病毒等。

答案：(1)黏性末端平末端

(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與尻oRI切割產(chǎn)生的相同

(3)￡?coliT4

(4)X噬菌體的衍生物動植物病毒

13.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。運(yùn)用這一技術(shù)使羊

奶中含有人體蛋白質(zhì)，下圖表示了這一技術(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(diǎn)是一G\GATCC一，請回答：

羊染色體片段

V羊蛋白質(zhì)基因染色體上的其他基因

移去羊的

蛋白質(zhì)基因

人體蛋白質(zhì)基因

插入到羊染色體中

表達(dá)分泌的羊乳中含人體蛋白質(zhì)

(1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質(zhì)基因的酶是。人體蛋白質(zhì)基因“插

入”后連接在羊體細(xì)胞染色體中時(shí)需要的酶是O

(2)人體蛋白質(zhì)基因之所以能“插入”到羊的染色體內(nèi)，原因是，“插

入”時(shí)用的工具是,其種類有?

(3)請畫出質(zhì)粒被切割形成黏性末端的過程圖。

—GGATCC一一＞

解析：本題主要考查各種工具在基因工程中的作用，首先明確限制酶為剪刀切割目的基

因，DNA連接酶起縫合作用，載體會把目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，然后結(jié)合問題組織答案。(1)

剪刀為限制酶，剪下羊的蛋白質(zhì)基因，使用DNA連接酶將其與載體結(jié)合。(2)插入時(shí)是基因與

原有基因結(jié)合，都為反向平行的雙螺旋結(jié)構(gòu)，插入時(shí)需要載體。

答案：(1)限制酶DNA連接酶

(2)基因的結(jié)構(gòu)是相同的載體質(zhì)粒、動植物病毒、X噬菌體的衍生物

(3)

I

—GGATCC—―—GGATCC—

—CCTAGG—CCTAGG—

14.變豆具有抵抗多種害蟲的根本原因是體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI基因)?？?/p>

學(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后，卻發(fā)現(xiàn)效果不佳，主要原因是CpTI蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過

在體外對CpTI基因進(jìn)行了修飾后，CpTI蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表

達(dá)過程如下圖所示。根據(jù)以上材料，回答下列問題。

（l）CpTI基因是該基因工程中的________基因?！靶盘栯摹毙蛄屑啊皟?nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號”

序列的基本單位是四種脫氧核昔酸，在①過程中，首先要用將DNA分子切開，暴露

出黏性末端，再用