生物人教版选修3检测：专题1 1．1 DNA重组技术的基本工具 Word版含解析

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1、专题1基因工程 1.1DNA重组技术的基本工具 一、选择题题型一对基因工程的诞生及概念的理解1科学家将发光基因导入烟草细胞内，培育出了发光的烟草，以下有关该过程中应用的技术，叙述正确的是()A该技术是在细胞水平上进行设计和施工的B该技术的操作环境是在生物体内C该技术的原理是基因突变D该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型答案D解析基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，D正确；该技术是基因工程技术，是在DNA分子水平上进行设计和施工的，A错误；该技术的操作环境是在生物体外，B错误

2、；基因工程的生物学原理是基因重组，C错误。2下列叙述符合基因工程概念的是()A在细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，赋予生物新的遗传特性B将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人的干扰素的菌株C用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上答案B解析基因工程不能在生物细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，不符合基因工程的概念，A错误；将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人的干扰素的菌株，符合基因工程的概念，B正确；用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，

3、通过筛选获得青霉素高产菌株，属于诱变育种，不符合基因工程的概念，C错误；基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，噬菌体自行感染细菌并将自身DNA导入细菌细胞不符合基因工程的概念，D错误。题型二限制酶来源及作用3下列有关基因工程中限制酶的描述，正确的是()A限制酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列B限制酶的活性受温度的影响C限制酶能识别和切割RNA和DNAD限制酶只能从原核生物中提取答案B解析限制酶能够识别并切割双链DNA分子上特定的核苷酸序列，大多数限制酶能够识别由6个核苷酸组成的序列，少数可以识别由4、5或者8个核苷酸组成的序列，A、C错误；限制酶的化学本质是蛋

4、白质，活性受温度影响，B正确；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，在真核生物细胞内也可能存在，例如酵母菌，D错误。4下列关于限制性核酸内切酶的说法错误的是()A限制性核酸内切酶主要是从微生物细胞中分离纯化的B限制性核酸内切酶不能将目的基因连接到不同的载体上C一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸D限制性核酸内切酶既可切割链状DNA也可切割环状DNA答案C解析限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A正确；把目的基因连接到载体上使用的酶是DNA连接酶，B正确；通常一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，而非核苷酸，C错误。5限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA

5、分子上特定的核苷酸序列。如图所示为四种限制酶BamH、EcoR、Hind以及Bgl的识别序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合并且正确的末端互补序列是()ABamH和EcoR；末端互补序列AATTBBamH和Hind；末端互补序列GATCCEcoR和Hind；末端互补序列AATTDBamH和Bgl；末端互补序列GATC答案D解析限制酶BamH与Bgl虽然识别的核苷酸序列不同，但切割后露出的黏性末端相同，故两种末端序列可以互补黏合。题型三DNA连接酶分类及作用6“分子缝合针”DNA连接酶“缝合”的部位是()A碱基对之间的氢键B碱基与脱氧核

6、糖C双链DNA片段间的磷酸二酯键D脱氧核糖与脱氧核糖答案C解析相邻的两个脱氧核苷酸之间由磷酸和脱氧核糖形成的磷酸二酯键连接，DNA连接酶连接的是此化学键。7下列有关DNA连接酶的说法，错误的是()ADNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来BDNA连接酶根据功能可以分为Ecoli DNA连接酶和T4 DNA连接酶CDNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能在双链DNA片段平末端进行连接DDNA连接酶最初是从原核细胞中发现的答案C解析DNA连接酶分为Ecoli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，这两种酶都能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，其中T4 DN

7、A连接酶还可以连接平末端，C错误。8在基因工程操作过程中，Ecoli DNA连接酶的作用是()A将任意两个DNA分子连接起来B连接具有相同黏性末端的DNA分子，包括DNA分子的基本骨架和碱基对之间的氢键C只连接具有相同黏性末端的DNA分子的基本骨架，即磷酸二酯键D只连接具有相同黏性末端的DNA分子碱基对之间的氢键答案C解析Ecoli DNA连接酶能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，故A、B、D错误，C正确。题型四载体的功能和特点9基因工程载体必须具备的条件中，错误的是()A能在受体细胞中复制并稳定保存B具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C

8、能进入受体细胞中并控制其新陈代谢过程D在限制酶切点外必须含有标记基因，便于筛选答案C解析作为基因工程的载体必须能够在受体细胞内复制并稳定保存，有一个至多个限制酶的切点，具有某些标记基因，A、B、D正确；载体进入受体细胞后不能影响受体细胞正常的代谢活动，C错误。10下列关于质粒的叙述，正确的是()A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B质粒是细胞质中能够自主复制的小型环状DNA分子C质粒上有细菌生活所必需的全部基因D质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的答案B解析质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子，细菌为原核生物，没有细

9、胞器，A错误，B正确；细菌生活所必需的基因分布在拟核DNA上，质粒上也有基因，如标记基因，但不是必需基因，C错误；质粒进入受体细胞后，在细胞中进行自我复制，或整合到受体细胞染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，D错误。11质粒之所以能作为基因工程的载体，是由于它()A含蛋白质，从而能完成生命活动B能够自我复制C是RNA，能够指导蛋白质的合成D具有环状结构，能够携带目的基因答案B解析质粒是一种小型环状DNA分子，不含蛋白质，A、C错误；质粒在受体细胞中能够自我复制，从而保持连续性，B正确；质粒具有环状结构，但不是作为基因工程载体的必备条件，D错误。12限制酶Mun和限制酶EcoR的识别序列

10、及切割位点分别是CAATTG和GAATTC。如图表示四种质粒和含目的基因的DNA片段，其中，箭头所指部位为限制酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是()答案A解析用限制酶EcoR切割含目的基因的DNA片段，可以获得目的基因，产生的黏性末端为AATT。用限制酶Mun切割A项中质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；B项中的质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体，B错误；C项、D项中的质粒含有标记基因，但用限制酶切割后会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C、D错误。二、非选择题13下列是基因

11、工程的有关问题，请回答：(1)限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的_(填化学键名称)断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是_。(2)目的基因和载体重组时需要的工具酶是_，与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列_(填“有”或“无”)专一性要求。(3)如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。分析可知，最好选择限制酶_切割质粒，限制酶_切割目的基因所在的DNA片段，这样做的好处分别是_ _、_。答案(1)磷酸二酯键黏性末端和平末端(2

12、)DNA连接酶无(3)限制酶切割质粒不会把两个标记基因都破坏目的基因两端均有限制酶的识别序列解析(1)限制性核酸内切酶作用的化学键是磷酸二酯键。限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成平末端或黏性末端。(2)DNA连接酶能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，对所重组的DNA两端的碱基序列无专一性。(3)限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC，目的基因的两端皆有限制酶的识别序列，用限制酶切割质粒只会破坏一个标记基因，用限制酶切割质粒则会将两个标记基因全部破坏。14啤酒酵母菌是啤酒生产上常用的典型的发酵酵母菌，除用于酿造啤酒及其他

13、的饮料酒外，还可发酵面包，菌体维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用和饲料。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：(1)该技术定向改变了啤酒酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于_。(2)为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是_。(3)要使载体与LTP1基因连接，首先应使用_进行切割。假如载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的目的基因分子末端有(多选)_，其中与是同一种限制酶切割的是_。A. B.C. D.(4)将LTP1基因片段与载体“缝合”起来，需要_酶，常用的有_、_，它们

14、连接的化学键是_，其中能“缝合”两个双链DNA片段的平末端的酶是_。答案(1)基因重组(2)(大肠杆菌的)质粒(3)限制酶ABCA(4)DNA连接Ecoli DNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键T4DNA连接酶解析(1)由图可知该技术属于基因工程，该变异属于基因重组。(2)据图可以看出，载体为大肠杆菌的质粒。(3)与具有相同黏性末端的是A、B、C，它们能相互连接，其中A与是由同一种限制酶切割的。(4)将LTP1基因片段与载体“缝合”起来需要的酶是DNA连接酶，常用的有Ecoli DNA连接酶、T4DNA连接酶，它们连接的化学键是磷酸二酯键，而起到“缝合”平末端作用的连接酶是T4DNA连接酶。

15、一、选择题1下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是()A基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的B工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能C遗传密码的破译为基因的分离和合成等提供了理论依据D基因工程必须在同物种间进行答案D解析基因工程可在不同物种间进行，它可打破生殖隔离的界限，定向改造生物的遗传性状，D错误。2下列有关限制性核酸内切酶的叙述中正确的是()A用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个B限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大CCATG和GGATCC序列被限制性核酸内切酶切出的黏性末端游离碱基数不

16、同D只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，才能形成重组质粒答案B解析用限制性核酸内切酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧，因此要断裂4个磷酸二酯键，A错误；限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，B正确；CATG和GGATCC序列被限制酶切出的黏性末端游离碱基数均为四个，C错误；不同的限制性核酸内切酶切割也可能形成相同的末端序列，因此不同限制酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，也能形成重组质粒，D错误。3下列说法中，正确的是()ADNA连接酶最初是从人体细胞中发现的B限制酶的识别序列一定是GAATTCC利用载体在

17、宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”D限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使链间的氢键断裂答案C解析DNA连接酶最初是从原核细胞中发现的，A错误；限制酶有多种，每种限制酶都能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，因此不是所有限制酶的识别序列都是GAATTC，B、D错误；利用载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为分子水平上的“克隆”，C正确。4下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是()A不能将单个核苷酸加到某DNA片段末端B一种DNA连接酶只能连接某一特定序列的DNA片段C连接两条DNA链上

18、碱基之间的氢键D只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接答案A解析DNA连接酶的作用是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，A正确，C错误；DNA连接酶对所重组的DNA两端碱基序列无专一性要求，B错误；T4DNA连接酶既可以连接DNA片段互补的黏性末端，也可以连接平末端，但连接平末端的效率比较低，D错误。5如图所示DNA分子的某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()ADNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶B限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶C解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶D限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶答案C

19、解析使氢键断裂的酶是解旋酶，限制性核酸内切酶使相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，连接DNA片段之间的磷酸二酯键的酶是DNA连接酶。6下列有关酶的叙述，正确的是()A同种限制酶既可以切割目的基因所在片段又可以切割质粒，因此不具备专一性BRNA聚合酶和DNA聚合酶都可以催化遗传信息的转录C限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸DDNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键答案C解析一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子，因此具有专一性，A错误；DNA聚合酶不能催化遗传信息的转录，B错误；烟草花叶病毒的核酸为RNA，不能用限制酶切割，C正确；DNA连接酶可催化DNA片段间

20、的磷酸二酯键的形成，D错误。7下列有关基因工程的叙述正确的是()ADNA连接酶的作用是使互补的黏性末端之间发生碱基A与T，C与G之间的连接B基因工程中使用的载体最常见的是大肠杆菌C载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞并可促进目的基因的表达D基因工程造成的变异，实质上相当于人为的基因重组，但却产生了定向变异答案D解析DNA连接酶连接的是磷酸二酯键，A错误；基因工程中使用的载体最常见的是质粒，B错误；载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞，但不能促进目的基因的表达，C错误；基因工程能按照人们的意愿定向改造生物的性状，其原理是基因重组，D正确。8对如图所示黏性末端的说法正确的是()A甲

21、、乙、丙黏性末端是由两种限制性核酸内切酶作用产生的B图乙中的酶切位点在A与G之间C如果甲中的G突变为A，则该限制性核酸内切酶不能识别该切割位点D构建基因表达载体所用限制酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处答案C解析根据图示结果可知，切割甲的限制酶的识别序列是GAATTC，切割乙的限制酶的识别序列是CAATTG，切割丙的限制酶的识别序列是CTTAAG，故甲、乙、丙三个黏性末端是由三种限制酶切割产生的，A错误；图乙中的酶切位点在A与C之间，而不是A与G之间，B错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，如果甲中的G发生突变，则限制酶不能识别该切割位点，C正确；构建基因表达载体所用的限

22、制酶和DNA连接酶的作用位点均是磷酸二酯键，b处为氢键，D错误。二、非选择题9下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图，请回答以下问题：(1)图中甲和乙代表_ _。(2)EcoR、Hpa代表_ _。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为_、_。甲中限制酶的切点是_之间，乙中限制酶的切点是_之间。(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_。(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是_。答案(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制酶(或限制性核酸内切酶)(3)黏性末端平末端G、AT、A(4)能识别双链DNA

23、分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开(5)限制酶不能识别切割位点10下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点，请回答下列问题：(1)一个图1所示的质粒分子经Sma切割前后，分别含有_、_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)要用图1中的质粒和图2中外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma切割，原因是_ _。(4)图1中的质粒本质为_，具有_能力，是基因工程中_的载体。除质粒外，基因工程中还可以用_、_等作为载体。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加

24、入_酶。答案(1)02(2)高(3)Sma会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)环状DNA分子自我复制最常用噬菌体衍生物动植物病毒(5)DNA连接解析(1)质粒被切割前为环状DNA分子，所有磷酸基团均参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出质粒上只含有一个Sma的切割位点，因此质粒变成线性DNA分子，含2个游离的磷酸基团。(2)由题目可知Sma识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间形成3个氢键，所以插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越高。(3)质粒中的抗生素抗性基因为标记基因，由图1、图2知标记基因和外源DNA中的目的基因中均含有Sma酶的识别序列，都可以被

25、Sma酶切割。(4)质粒本质为环状DNA分子，在受体细胞中可以自我复制，是基因工程中最常用的载体，除质粒外，基因工程中还可以用噬菌体衍生物、动植物病毒等作为载体。(5)将切割后的质粒和目的基因连接成重组质粒，需要DNA连接酶进行连接。11如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是_，二者还具有其他共同点，如_，_(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为_；可使用_把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用作载体的是()A苏云金芽孢杆菌的抗虫基因B土壤农杆菌中的RNA分子C大肠杆菌的质粒D动物细胞的染色体答案(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)DNA连接酶(3)标记基因供重组DNA的鉴定和选择(4)C解析(1)a代表的物质是拟核中的DNA分子，质粒是细胞质中的DNA分子，二者都是环状DNA分子、能够自我复制、具有遗传效应、也都具有双螺旋结构等。(2)根据碱基互补配对原则，目的基因的切割末端应为；将目的基因与质粒连接需要用到DNA连接酶。(3)质粒上的氨苄青霉素抗性基因是标记基因，可以用于鉴定和筛选含目的基因(重组DNA)的细胞。(4)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体。