新教材適用2024-2025學(xué)年高中生物第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具夯基提能作業(yè)新人教版選擇性必修3

第3章第1節(jié)基礎(chǔ)題組一、選擇題1．下列關(guān)于DNA的粗提取和鑒定試驗(yàn)的敘述，正確的是(D)A．用豬血作為材料，緣由是豬血紅細(xì)胞有細(xì)胞核B．用二苯胺試劑進(jìn)行鑒定，緣由是DNA溶液中加入二苯胺試劑即呈藍(lán)色C．用酒精進(jìn)行提純，緣由是DNA溶于酒精，蛋白質(zhì)不溶于酒精D．用不同濃度的NaCl溶液進(jìn)行DNA粗提取，緣由是DNA在其中溶解度不同解析：豬是哺乳動(dòng)物，做DNA粗提取和鑒定試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)材料用雞血而不用豬血，緣由是哺乳動(dòng)物的成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和細(xì)胞器，因此不含DNA，A錯(cuò)誤；DNA溶液加入二苯胺試劑必需在沸水浴條件下才呈現(xiàn)藍(lán)色，B錯(cuò)誤；在對(duì)DNA提純時(shí)，由于DNA不溶于酒精，而其他雜質(zhì)可以溶于酒精，因此可以除去溶于酒精的雜質(zhì)，C錯(cuò)誤；由于DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，依據(jù)此原理可以對(duì)DNA粗提取，D正確。故選D。2．(2024·河南高二試驗(yàn)中學(xué)?？计谥?有關(guān)限制性內(nèi)切核酸酶的描述，錯(cuò)誤的是(C)A．化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)B．活性受溫度影響C．能識(shí)別和切割RNAD．可從原核生物中提取解析：限制酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，A正確；酶的作用條件溫柔，受溫度、pH等條件的影響，B正確；限制酶只能識(shí)別和切割DNA，C錯(cuò)誤；限制酶主要從原核生物中提取，D正確。故選C。3．下列關(guān)于質(zhì)粒的敘述，正確的是(B)A．質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器B．質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子C．細(xì)菌質(zhì)粒和真核細(xì)胞DNA的基本結(jié)構(gòu)單位不同D．細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過程肯定是在細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的解析：質(zhì)粒廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中，是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子，不是細(xì)胞器，A錯(cuò)誤；質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子，B正確；細(xì)菌質(zhì)粒是環(huán)狀DNA分子，和真核細(xì)胞DNA的基本結(jié)構(gòu)單位相同，均為脫氧核苷酸，C錯(cuò)誤；有的質(zhì)?？梢哉系剿拗骷?xì)胞的染色體DNA上，伴隨宿主細(xì)胞一起復(fù)制，如Ti質(zhì)粒的T－DNA，D錯(cuò)誤。故選B。4．(2024·吉林長春高二第八中學(xué)校考階段練習(xí))下列關(guān)于如圖所示黏性末端的敘述，不正確的是(A)A．①與③是由相同限制酶切割產(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須要2分子水D．DNA聚合酶不能作用于上述黏性末端解析：不同限制酶切割生成的黏性末端也會(huì)相同，因此①與③不肯定是由相同限制酶切割產(chǎn)生的，A錯(cuò)誤；由于①與③的黏性末端相同，所以DNA連接酶可催化①與③的拼接，B正確；形成④須要斷裂兩個(gè)磷酸二酯鍵，因此須要消耗2分子的水，C正確；DNA聚合酶無法作用于黏性末端，它是在DNA復(fù)制時(shí)連接單個(gè)脫氧核苷酸，D正確。故選A。5．下列關(guān)于生物學(xué)試驗(yàn)的相關(guān)敘述，正確的是(D)A．提取綠葉中色素的試驗(yàn)中，研磨時(shí)加入過量的CaCO3會(huì)破壞葉綠素B．視察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂時(shí)，可視察到一個(gè)細(xì)胞連續(xù)分裂過程C．顯微鏡視察黑藻細(xì)胞分裂時(shí)，中心體會(huì)在間期復(fù)制，前期發(fā)出星射線形成紡錘體D．鑒定還原性糖的斐林試劑和鑒定DNA的二苯胺試劑都須要現(xiàn)配現(xiàn)用解析：提取綠葉中色素的試驗(yàn)中，研磨時(shí)加入的CaCO3是為了愛護(hù)葉綠素，A錯(cuò)誤；制作洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂臨時(shí)裝片，其中的細(xì)胞均為死細(xì)胞，不能視察到一個(gè)細(xì)胞連續(xù)分裂過程，B錯(cuò)誤；黑藻是高等植物，不含有中心體，C錯(cuò)誤；斐林試劑和二苯胺試劑都是現(xiàn)配現(xiàn)用的，否則將無法得到相應(yīng)的試驗(yàn)現(xiàn)象，D正確。故選D。6．(2024·陜西省神木中學(xué)?？茧A段練習(xí))探討人員從螢火蟲腹部提取出熒光酶基因并將它轉(zhuǎn)入到植物體細(xì)胞內(nèi)，創(chuàng)建出夜晚能發(fā)出熒光的植物。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(A)A．熒光植物的育種方法為基因工程，須要運(yùn)用限制酶和DNA聚合酶B．該熒光酶基因表達(dá)產(chǎn)物能催化螢火蟲腹部的一系列反應(yīng)從而發(fā)光C．熒光植物的誕生證明基因可通過限制酶的合成限制生物性狀D．熒光酶基因能在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，證明生物共用同一套遺傳密碼子解析：熒光植物采納基因工程育種的方法，須要運(yùn)用限制酶和DNA連接酶，A錯(cuò)誤；酶具有催化作用，熒光酶基因表達(dá)產(chǎn)物能催化螢火蟲腹部的一系列反應(yīng)從而發(fā)光，B正確；題中信息體現(xiàn)了基因可通過限制酶的合成來限制細(xì)胞代謝，進(jìn)而限制生物的性狀，C正確；全部生物通用一套遺傳密碼子，保證了生物之間的基因能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)移并表達(dá)，熒光酶基因能在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，證明生物共用同一套遺傳密碼子，D正確。故選A。二、非選擇題7．(2024·河北張家口尚義縣第一中學(xué)?？茧A段練習(xí))下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，回答下列問題：(1)1970年，阿爾伯(W.Arber)等在細(xì)菌中發(fā)覺了第一個(gè)限制酶，而在該細(xì)菌中沒有此限制酶的識(shí)別序列，推想該限制酶在細(xì)菌細(xì)胞中的作用可能是_切割外來DNA，起到防衛(wèi)作用__。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為—A—TGCGC，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為CGCGT—A—；可運(yùn)用_DNA連接酶__把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。若“縫合”兩個(gè)雙鏈DNA片段的平末端，需用_T4_DNA連接__酶連接。(3)常用的載體除質(zhì)粒外，還有_噬菌體、動(dòng)植物病毒__(填兩種)。解析：(1)細(xì)菌中沒有此限制酶的識(shí)別序列，該限制酶在細(xì)菌細(xì)胞中的作用可能是切割外來DNA，起到防衛(wèi)作用。(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為—A—TGCGC，依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為CGCGT—A—；可運(yùn)用DNA連接酶把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。若“縫合”兩個(gè)雙鏈DNA片段的平末端，需用T4DNA連接酶連接。(3)常用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動(dòng)植物病毒。能力提升一、選擇題1．(2024·河北省灤州市其次中學(xué)?？计谥?DNA連接酶是重組DNA技術(shù)常用的一種工具酶。下列相關(guān)敘述正確的是(D)A．能連接DNA分子雙鏈堿基對(duì)之間的氫鍵B．能將單個(gè)脫氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵C．只能連接用同種限制酶切開的兩條DNA片段，重新形成磷酸二酯鍵D．T4DNA連接酶既能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，也能連接平末端解析：DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵，A錯(cuò)誤；DNA聚合酶能將單個(gè)脫氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵，B錯(cuò)誤；DNA連接酶能連接用不同種限制酶切開的具有相同黏性末端的兩條DNA片段，重新形成磷酸二酯鍵，C錯(cuò)誤；T4DNA連接酶既能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又能連接雙鏈DNA片段的平末端，D正確。故選D。2．下列有關(guān)基因工程中運(yùn)用的工具酶的敘述，正確的是(C)A．DNA連接酶是從T4噬菌體中分別出來的酶B．限制酶主要是從真核生物細(xì)胞中分別純化出來的C．識(shí)別不同核苷酸序列的限制酶，切割的末端可能相同D．T4DNA連接酶連接黏性末端和平末端的效率相同解析：DNA連接酶按來源不同分為E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶，其中E.coliDNA連接酶來源于大腸桿菌，而T4DNA連接酶是從T4噬菌體中分別純化出來的酶，A錯(cuò)誤；限制酶主要是從原核生物細(xì)胞中分別純化出來的，B錯(cuò)誤；識(shí)別不同核苷酸序列的限制酶，切割后露出的末端可能相同，C正確；T4DNA連接酶可連接黏性末端和平末端，但是連接平末端的效率低，D錯(cuò)誤。故選C。3．(2024·江蘇徐州高二統(tǒng)考階段練習(xí))生物工程是一門生物科學(xué)與工程技術(shù)有機(jī)結(jié)合而興起的一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，近些年來發(fā)展迅猛，碩果累累，下列關(guān)于生物工程的說法，不正確的是(A)A．植物體細(xì)胞雜交和動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的原理是一樣的，植物組織培育和動(dòng)物細(xì)胞培育技術(shù)的原理是不同的B．從理論上講，基因工程和細(xì)胞工程都可以定向改造生物的遺傳物質(zhì)和克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙C．基因工程的工具酶有限制酶、DNA連接酶等，細(xì)胞工程的工具酶有纖維素酶、胰蛋白酶等D．通過基因工程和發(fā)酵工程可以生產(chǎn)出乙肝疫苗、胰島素、某些種類的單克隆抗體解析：植物體細(xì)胞雜交包括兩大步驟，一是細(xì)胞融合，其原理是細(xì)胞膜的流淌性，二是植物組織培育，其原理是植物細(xì)胞的全能性，動(dòng)物細(xì)胞融合的原理是細(xì)胞膜的流淌性和細(xì)胞的增殖，A錯(cuò)誤；基因工程和細(xì)胞工程都可以定向改造生物的遺傳性狀，B正確；植物體細(xì)胞雜交時(shí)，須要采納纖維素酶和果膠酶去壁；動(dòng)物細(xì)胞培育時(shí)，須要采納胰蛋白酶對(duì)組織進(jìn)行消耗處理，獲得單個(gè)細(xì)胞；基因工程須要限制酶和DNA連接酶，C正確；利用基因工程和發(fā)酵工程可以生產(chǎn)生物藥品，如乙肝疫苗、胰島素、單克隆抗體等，D正確。故選A。4．科學(xué)家卡彭蒂耶和杜德納因利用CRISPR/Cas9系統(tǒng)編輯生物的基因組DNA而被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。該技術(shù)須要向細(xì)胞中加入人工合成的引導(dǎo)RNA和一種來自細(xì)菌的Cas9蛋白，工作原理如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(C)A．Cas9是一種能使磷酸二酯鍵發(fā)生斷裂的蛋白質(zhì)分子B．細(xì)菌可憑借細(xì)胞中的CRISPR/Cas9反抗噬菌體入侵C．在引導(dǎo)RNA中存在著A—T、G—C堿基互補(bǔ)配對(duì)方式D．人為變更引導(dǎo)RNA的序列可變更Cas9的切割部位解析：據(jù)圖可知，Cas9蛋白功能類似于基因工程中限制酶的作用，Cas9能夠切割DNA，是一種能使磷酸二酯鍵斷裂的酶，化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，A正確；Cas9蛋白功能類似于限制酶，可切割外源DNA，愛護(hù)自身，B正確；據(jù)圖可知，引導(dǎo)RNA有折疊成雙鏈的片段，故在單鏈引導(dǎo)RNA中也存在堿基互補(bǔ)配對(duì)，但RNA沒有堿基T，不存在A—T配對(duì)，C錯(cuò)誤；引導(dǎo)RNA能識(shí)別并結(jié)合特定的DNA序列，人為變更引導(dǎo)RNA的序列可實(shí)現(xiàn)對(duì)特定基因的切割，D正確。故選C。5．(2024·陜西延安高二?？计谥?下表為常用的限制性內(nèi)切核酸酶及其識(shí)別序列和切割位點(diǎn)，有關(guān)說法正確的是(B)限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別序列和切割位點(diǎn)BamHⅠG↓GATCCKpnⅠGGTAC↓CEcoRⅠG↓AATTCSau3AⅠ↓GATCHindⅡGTY↓RACSmaⅠCCC↓GGG(注：Y表示C或T，R表示A或G)A．限制性內(nèi)切核酸酶的切點(diǎn)位于識(shí)別序列的內(nèi)部B．限制性內(nèi)切核酸酶切割后不肯定形成黏性末端C．一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識(shí)別一種脫氧核苷酸序列D．不同限制性內(nèi)切核酸酶切割后肯定形成不同的黏性末端解析：依據(jù)表格分析，限制性內(nèi)切核酸酶的切點(diǎn)不肯定位于識(shí)別序列的內(nèi)部，也可能在識(shí)別位點(diǎn)的外部，如Sau3AⅠ，A錯(cuò)誤；限制性內(nèi)切核酸酶切割后不肯定形成黏性末端，也可能是平末端，如HindⅡ、SmaⅠ，B正確；一種限制性內(nèi)切核酸酶不肯定只能識(shí)別一種脫氧核苷酸序列，如HindⅡ能識(shí)別多種序列，C錯(cuò)誤；不同限制性內(nèi)切核酸酶切割后也可以形成相同的黏性末端，如BamHⅠ和Sau3AⅠ，D錯(cuò)誤。故選B。6．下圖是4種限制酶的識(shí)別序列及其酶切位點(diǎn)，下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A．不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端，有的產(chǎn)生平末端B．不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端C．用酶1和酶2分別切割目的基因和質(zhì)粒，連接形成重組DNA分子后，重組DNA分子不能被酶2識(shí)別D．用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，其產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶催化能連接形成重組DNA分子解析：結(jié)合圖示可知，不同類型的限制酶切割后，有的產(chǎn)生黏性末端(酶1和酶2)，有的產(chǎn)生平末端(酶3和酶4)，A正確；不同類型的限制酶切割后可能產(chǎn)生相同的黏性末端，如圖中的酶1和酶2，B正確；用酶1和酶2分別切割目的基因和質(zhì)粒，形成的末端序列相同，連接形成重組DNA分子后，重組DNA分子仍能被酶2識(shí)別，C錯(cuò)誤；用酶3和酶4分別切割目的基因和質(zhì)粒后，產(chǎn)生的是平末端，而T4DNA連接酶能將平末端連接起來，即用酶3和酶4切割目的基因和質(zhì)粒形成的產(chǎn)物經(jīng)T4DNA連接酶催化可以連接形成重組DNA分子，D正確。故選C。7．(2024·安徽六安舒城中學(xué)校考期中)下列關(guān)于各種酶作用的敘述，錯(cuò)誤的是(D)A．解旋酶的作用是把兩條螺旋的雙鏈解開B．DNA連接酶連接不同脫氧核苷酸的磷酸基和脫氧核糖C．RNA聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)結(jié)合，并催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄D．一種限制性內(nèi)切核酸酶能識(shí)別多種核苷酸序列，可切割出多種目的基因解析：DNA解旋酶的作用是作用于氫鍵，把兩條鏈解開，A正確；DNA連接酶連接不同脫氧核苷酸的磷酸基和脫氧核糖，形成磷酸二酯鍵，B正確；RNA聚合酶與基因非編碼區(qū)上的特定位點(diǎn)結(jié)合，催化基因轉(zhuǎn)錄，C正確；一種限制性內(nèi)切核酸酶只能識(shí)別特定的核苷酸序列，D錯(cuò)誤。故選D。二、非選擇題8．(2024·黑龍江大慶高二鐵人中學(xué)?？计谥?家禽的飼料中富含谷物，纖維素是谷物的重要成分，但家禽消化道中缺少能降解纖維素的酶，阻礙了家禽對(duì)飼料的汲取與利用。探討人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造乳酸桿菌，將其添加到飼料中，以提高家禽養(yǎng)殖效率。枯草芽孢桿菌能分泌一種可降解纖維素的酶，這種酶由W基因編碼。為在乳酸桿菌中表達(dá)W基因，需運(yùn)用圖1中質(zhì)粒作為載體，圖2為含W基因的DNA片段?；卮鹣铝袉栴}：(1)常見的乳酸菌除乳酸桿菌外，還有_乳酸鏈球菌__。家禽腸道內(nèi)的乳酸桿菌可利用葡萄糖通過細(xì)胞呼吸產(chǎn)生酸性物質(zhì)，抑制有害細(xì)菌的生長和繁殖，維持腸道的正常功能，請(qǐng)寫出相關(guān)的反應(yīng)式：C6H12O6eq\o(→,\s\up7(酶))2C3H6O3＋能量。(2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增W基因時(shí)，用到的DNA聚合酶與一般的酶相比，具有的特點(diǎn)是_耐高溫__。擴(kuò)增完成后，常采納_瓊脂糖凝膠電泳__法來鑒定PCR的產(chǎn)物。為得到含W基因的乳酸桿菌，可采納平板劃線法純化乳酸桿菌，進(jìn)行劃線操作要留意：_從第一次劃線的末端起先進(jìn)行其次次劃線；不要將最終一次的劃線與第一次的劃線相連；每次劃線前要灼燒接種環(huán)；在劃線操作結(jié)束時(shí)，仍舊須要灼燒接種環(huán)__(寫出2點(diǎn)即可)。(3)W基因以乙鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈，轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA自身延長的方向?yàn)?′→3′。下表是幾種限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn)，圖1、圖2標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。為獲得能正確表達(dá)W基