高考新教材（中）生物選擇性必修三同步精練第3章第1節(jié)重組DNA技術的基本工具含答案及解析

第1節(jié)重組DNA技術的基本工具題組一基因工程的概念和工具酶1．玉米的PEPC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基因導入水稻中，以提高水稻產量。下列有關該應用技術的敘述，不正確的是()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C．該技術的原理是基因重組D．該技術的優(yōu)點是定向產生人類需要的生物類型2．科學家把兔子血紅蛋白基因導入大腸桿菌細胞中，在大腸桿菌細胞中合成了兔子的血紅蛋白。下列關于這一先進技術的理論依據(jù)，不正確的是()A．所有生物共用一套遺傳密碼B．基因能控制蛋白質的合成C．兔子血紅蛋白基因與大腸桿菌的DNA都是由四種脫氧核苷酸構成，都遵循相同的堿基互補配對原則D．兔子與大腸桿菌有共同的原始祖先3．據(jù)圖所示，有關工具酶功能的敘述不正確的是()A．限制性內切核酸酶可以切斷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4．限制酶和DNA連接酶是基因工程的工具酶，下列有關說法正確的是()A．DNA連接酶能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯鍵B．限制酶只能切割雙鏈DNA片段，不能切割煙草花葉病毒的核酸C．E.coliDNA連接酶既能連接黏性末端，也能連接平末端D．限制酶主要從原核生物中分離純化而來，所以也能剪切自身的DNA5．限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的脫氧核苷酸序列。如圖所示為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的識別序列，箭頭表示每一種限制酶的特定切割位點，切割出來的DNA片段末端可以互補黏合的是__________(限制酶)，其正確的末端互補序列應該為()A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互補序列為AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互補序列為GATC—C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互補序列為AATT—D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互補序列為GATC—6．(2023·江蘇南京高二期中)下列關于如圖所示黏性末端的說法，錯誤的是()A．DNA連接酶能催化磷酸基團和脫氧核糖之間形成化學鍵B．甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的C．切割甲的限制酶也能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子D．甲、乙黏性末端可形成重組DNA分子題組二“分子運輸車”——載體7．質粒是基因工程中常用的載體。下列有關質粒的說法，正確的是()A．質粒上的基因表達不遵循中心法則，所以可用作外源DNA分子的載體B．具有某些標記基因，以便為目的基因的表達提供條件C．質粒上的抗生素合成基因可作為標記基因D．作為外源DNA分子的載體，質粒需具有限制酶能夠切割的位點8．(2023·河北秦皇島高二期末)下列有關基因工程中載體的說法，正確的是()A．基因工程中使用的載體只有質粒B．質粒是細胞質中能夠自我復制的環(huán)狀DNA分子C．噬菌體可以作為動物基因工程的載體D．天然質粒均可以直接作為載體將目的基因送入受體細胞9．如表列舉了幾種限制酶的識別序列及其切割位點(箭頭表示相關酶的切割位點)。如圖是酶切后產生的幾種末端。下列有關說法正確的是()A．BamHⅠ切割的是氫鍵，AluⅠ切割的是磷酸二酯鍵B．Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的序列產生的片段能夠相連，連接后的片段還能被Sau3AⅠ切割C．DNA連接酶能連接②⑤，不能連接②④D．E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶都能連接①③，且連接效率低10．某線性DNA分子含有5000個堿基對(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的產物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表。限制酶a和b的識別序列和切割位點如圖所示。下列有關敘述不正確的是()a酶切割產物(bp)b酶再次切割產物(bp)2100；1400；1000；5001900；200；800；600；1000；500A.a酶與b酶切斷的化學鍵相同B．a酶與b酶切出的黏性末端能相互連接C．a酶與b酶切割該DNA分子位點分別有3個和5個D．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11．下列有關限制性內切核酸酶的敘述，正確的是()A．用限制酶酶切獲得一個外源基因時得到兩個切口，有2個磷酸二酯鍵被斷開B．限制酶識別序列越短，則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA連接酶連接D．只有用相同的限制酶處理含目的基因的片段和質粒，才能形成重組質粒12．(2023·福建泉州高二期末)如表為常用的限制性內切核酸酶(限制酶)及其識別序列和切割位點，由此推斷以下說法，正確的是()限制酶名稱識別序列和切割位點限制酶名稱識別序列和切割位點BamHⅠKpnⅠEcoRⅠSau3AⅠHindⅡSmaⅠ注：Y＝C或T，R＝A或G。A．限制酶SmaⅠ切割后形成的末端可用E.coliDNA連接酶連接B．Sau3AⅠ限制酶的切割位點在識別序列的外部C．BamHⅠ和Sau3AⅠ兩種限制酶切割后形成不同的黏性末端D．一種限制酶一定只能識別一種核苷酸序列13.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分子后產生的DNA片段，其末端類型通常有________________________和__________________。(2)質粒載體用限制酶X(識別的序列由6個核苷酸組成)切割后產生的片段如下：eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(AATTC……G,G……CTTAA))該酶識別的序列為__________________，切割的部位是________________________________。(3)為使切割后的載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用限制酶X切割外，還可用限制酶Y切割，兩種酶共同的特點是______________________________________________________________________________________________________________________________。(4)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，其中后者只能連接一種末端。(5)基因工程中除質粒外，______________和______________也可作為載體。14．(2021·全國乙，38節(jié)選)用DNA重組技術可以賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人類需要的生物產品。在此過程中要使用多種工具酶，其中4種限制性內切核酸酶的切割位點如圖所示。回答下列問題：(1)常用的DNA連接酶有E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，題圖中__________________酶切割后的DNA片段可以用E.coliDNA連接酶連接，題圖中________________________切割后的DNA片段可以用T4DNA連接酶連接。(2)DNA連接酶催化目的基因片段與質粒載體片段之間形成的化學鍵是__________________。(3)DNA重組技術中所用的質粒載體具有一些特征，如質粒DNA分子上有復制原點，可以保證質粒在受體細胞中______________；質粒DNA分子上有_____________________________，便于外源DNA的插入；質粒DNA分子上有標記基因(如某種抗生素抗性基因)，利用抗生素可篩選出含質粒載體的宿主細胞，方法是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術的基本工具1．B[由題意可知，該技術為基因工程，是在生物體外進行的操作。]2．D[題干表述的是目的基因導入受體細胞并得以表達的過程，目的基因在不同生物細胞中能夠表達出相同的蛋白質，說明控制其合成的mRNA上的密碼子是共用的，相同的密碼子決定相同的氨基酸，A正確；基因通過轉錄獲得mRNA，進而控制蛋白質的合成，B正確；基因通常是有遺傳效應的DNA片段，只要是雙鏈DNA都遵循堿基互補配對原則，其組成原料都是四種脫氧核苷酸，C正確；生物之間是否有共同的原始祖先與轉基因技術之間沒有必然關系，D錯誤。]3．D[限制酶可以切斷脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵，即a處，A正確；DNA聚合酶可以連接脫氧核苷酸形成磷酸二酯鍵，即a處，B正確；解旋酶可以使氫鍵斷裂，即b處，C正確；DNA連接酶可以連接DNA片段形成磷酸二酯鍵，即a處，D錯誤。]4．B[DNA連接酶連接的是兩個DNA片段，A錯誤；限制酶只能切割DNA分子，煙草花葉病毒的核酸是RNA，不能切割，B正確；E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端，不能連接平末端，C錯誤；限制酶主要從原核生物中分離純化而來，但是不會剪切自身的DNA，D錯誤。]5．D6．C[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－，所以甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的，B正確；甲、乙片段形成的重組DNA分子的序列是－CAATTC－，而切割甲的限制酶的識別序列是－GAATTC－，所以該限制酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子，C錯誤。]7．D[質粒上的基因表達遵循中心法則，A錯誤；標記基因是用于重組質粒的篩選和鑒定，與目的基因的表達無關，B錯誤；質粒上的抗生素抗性基因可作為標記基因，用于重組質粒的篩選和鑒定，C錯誤。]8．B[基因工程中常用的載體是質粒，此外還有噬菌體、動植物病毒等，A錯誤；噬菌體是專門寄生在細菌體內的病毒，不可以作為動物基因工程的載體，C錯誤；天然質粒往往不能直接作為載體，要根據(jù)不同的目的和需求進行人工改造，D錯誤。]9．B[BamHⅠ與AluⅠ切割的均是磷酸二酯鍵，A錯誤；BamHⅠ切割，Sau3AⅠ切割，故二者切割后產生的黏性末端是相同的，因此二者切割后產生的黏性末端能夠相連，連接后能被Sau3AⅠ切割，B正確；②⑤的黏性末端相同，②④的黏性末端也相同，因此DNA連接酶能連接②⑤，也能連接②④，C錯誤；E.coliDNA連接酶是從大腸桿菌中獲得的DNA連接酶，只能連接黏性末端，T4DNA連接酶既可以連接黏性末端也可以連接平末端，而圖中①③屬于平末端，只能用T4DNA連接酶連接，D錯誤。]10．C[限制酶作用的化學鍵都是磷酸二酯鍵，A正確；由圖可以看出a酶和b酶切割后產生的黏性末端相同，它們之間能相互連接，B正確；由表格中可以看出，a酶可以把原有DNA切成4段，說明該DNA分子上有3個切口，即a酶的切割位點有3個；b酶把大小是2100bp的DNA切成大小分別為1900bp和200bp兩個片段，再把大小是1400bp的DNA切成大小分別為800bp和600bp兩個片段，說明b酶在該DNA分子上有2個切口，即b酶的切割位點有2個，C錯誤。]11．B[用限制酶酶切獲得一個外源基因時，得到兩個切口，有4個磷酸二酯鍵被斷開，A錯誤；—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端不同，分別為—CATG和—CTAG，因此不能用DNA連接酶連接，C錯誤；用不同的限制酶處理含目的基因的DNA片段和質粒，若產生的黏性末端相同，則也能形成重組質粒，D錯誤。]12．B[限制酶SmaⅠ的切割位點在中軸線上，切割后形成平末端，E.coliDNA連接酶只能連接黏性末端，A錯誤；一種限制酶只能識別特定的脫氧核苷酸序列，并在特定位點切割DNA分子，并非只能識別一種核苷酸序列，如表格中限制酶HindⅡ識別的核苷酸序列不止一種，D錯誤。]13．(1)黏性末端平末端(2)—GAATTC——CTTAAG—G和A之間的磷酸二酯鍵(3)兩種限制酶切割后形成的黏性末端相同(4)T4E．coli(5)噬菌體動植物病毒解析(2)將圖中片段兩端的黏性末端對接后可以看出限制酶X識別的序列為6個核苷酸組成的—GAATTC—，互補鏈是—CTTAAG—，切割的位點為G和A之間的磷酸二酯鍵。(3)質粒載體可以用限制酶X切割，也可以用另一種限制酶Y切割，說明限制酶Y與限制酶X切割產生的黏性末端相同。(4)基因工程使用的DNA連接酶，按來源可分為E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中只能連接黏性末端的是E.coliDNA連接酶。14．(1)EcoRⅠ、PstⅠEcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ和EcoRⅤ(2)磷酸二酯鍵(3)自我復制一至多個限制酶的切割位點用含有該抗生素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細胞，能夠存活的即為含有質粒載體的宿主細胞解析(1)限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來，