2020生物同步导学提分教程人教选修三测试：专题11-1　DNA重组技术的基本工具课时精练 8页

[基础对点] 知识点一 基因工程概念及工具酶 1.下列叙述符合基因工程概念的是( ) A．加热杀死的 S 型细菌和活的 R 型细菌一起培养得到活的 S 型细菌 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 基因工程又叫 DNA 重组技术，是一种人为的操作过程。A 项属于基因 重组，但由于 S 型细菌的基因不是人为导入 R 型细菌的，故不属于基因工程的范 畴，不符合题意；B 项符合基因工程的概念，符合题意；C 项属于诱变育种，不符 合题意；D 项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴，不符 合题意。 2．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，正确的是( ) A．限制性核酸内切酶只能识别 6 个或 8 个脱氧核苷酸组成的序列 B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响 C．限制性核酸内切酶能识别和切割 RNA D．限制性核酸内切酶只能从原核生物中提取 答案 B 解析 限制性核酸内切酶能够识别并切割双链 DNA 上特定的核苷酸序列，大 多数限制性核酸内切酶能够识别 6 个核苷酸组成的序列，少数可以识别 4、5 或者 8 个核苷酸组成的序列，A 错误；限制性核酸内切酶的化学本质是蛋白质，活性受 温度影响，B 正确；限制性核酸内切酶只能识别和切割 DNA，C 错误；限制性核 酸内切酶主要从原核生物获得，D 错误。 3．下面是 4 种限制酶所识别的 DNA 分子序列和切割位点图(↓表示切割位点， 切口为黏性末端)： 限制酶 1：—↓GATC— 限制酶 2：—CATG↓— 限制酶 3：—G↓GATCC— 限制酶 4：—CCGC↓GG— 请指出下列哪组表达正确( ) A．限制酶 1 和 3 切出的黏性末端相同 B．限制酶 1、2、4 识别的序列都由 4 个脱氧核苷酸组成 C．在使用限制酶的同时还需要解旋酶 D．限制酶 1 和 2 切出的 DNA 片段可通过 T4DNA 连接酶拼接 答案 A 解析 4．下列有关 DNA 连接酶的说法，正确的是( ) A．DNA 连接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA 连接酶可以将限制酶切开的 双链 DNA 片段“缝合”起来 B．DNA 连接酶和 DNA 聚合酶一样能连接单链 DNA 片段 C．E·coli DNA 连接酶可以连接有平末端的 DNA 片段，也能连接有黏性末端 的 DNA 片段 D．T4DNA 连接酶只能连接有平末端的 DNA 片段 答案 A 解析 DNA 连接酶不能连接单链 DNA 片段，DNA 聚合酶是将单个脱氧核苷 酸加到已有的核苷酸片段上，B 错误；E·coli DNA 连接酶只能连接有黏性末端的 DNA 片段，C 错误；T4DNA 连接酶既可以连接有黏性末端的 DNA 片段，也可以 连接有平末端的 DNA 片段，D 错误。 5．如图为 DNA 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、 DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( ) A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 答案 C 解析 限制酶能够识别双链 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①符合；DNA 聚合酶用 于 DNA 分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此④符合；DNA 连接酶能在具有相同末端的两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，将切开的双链 DNA 片段“缝合”起来，因此②符合；解旋酶能够将 DNA 分子的双螺旋解开， 因此③符合，C 正确。 6．关于下图所示黏性末端的叙述，正确的是( ) A．①与③是由相同限制酶切割产生的 B．DNA 连接酶可催化①与③的连接 C．经酶切形成④需要脱去 2 分子水 D．DNA 连接酶与 DNA 聚合酶均能作用于上述黏性末端 答案 B 解析 ①与③的黏性末端相同，但它们识别的碱基序列不同，应不是相同的 限制性核酸内切酶切出来的，A 错误；酶切获得④需要消耗 2 个水分子，C 错误； DNA 聚合酶作用于单个游离的脱氧核苷酸，D 错误。 知识点二 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 7.下列有关细菌质粒的叙述，正确的是( ) A．质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器 B．质粒是细菌细胞中能自我复制的小型环状 DNA 分子 C．质粒只有在进入受体细胞后在宿主细胞内才能复制 D．细菌质粒的复制过程一定是在受体细胞外独立进行 答案 B 解析 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状 DNA 分子，不是细胞器， 在受体细胞内外均可复制，A、C、D 错误，B 正确。 8．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法错误的是( ) A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有 B．质粒作为载体时，应具有标记基因和多个限制酶切点 C．质粒可将目的基因整合到染色体 DNA 上 D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制 答案 A 解析 质粒为小型环状 DNA 分子，不仅存在于细菌中，也存在于某些真核生 物中，但病毒中没有质粒，A 错误；质粒作为载体时，应具有标记基因和多个限 制酶切割位点，B 正确；质粒携带目的基因进入细胞后，进行自主复制，或将目的 基因整合到受体细胞染色体 DNA 上，C 正确；质粒能够在宿主细胞中稳定保存， 并在宿主细胞内复制，D 正确。 9 ． 限 制 酶 MunⅠ 和 限 制 酶 EcoRⅠ 的 识 别 序 列 及 切 割 位 点 分 别 是 —C↓TTAAG—和—G↓AATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上 箭头所指部位为酶的识别位点，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 MunⅠ 切割 A 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 项中质 粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体，B 错误；C、D 质粒含有标记基因， 但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C、D 错误。 [能力提升] 10．下图表示一项重要的生物技术，对图中物质 a、b、c、d 的描述，正确的 是( ) A．通常情况下，a 与 d 需要用同一种限制酶进行切割 B．b 能识别特定的核苷酸序列，并将 A 与 T 之间的氢键切开 C．c 连接双链间的 A 和 T，使黏性末端处碱基互补配对 D．b 代表的是限制性核酸内切酶，c 代表的是 RNA 聚合酶 答案 A 解析 b 是限制性核酸内切酶，能识别特定的核苷酸序列并使 DNA 分子的每 一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，而不是使氢键断开，B 错误；c 是 DNA 连接酶，能连接两个 DNA 片段中的磷酸二酯键，C、D 错误。 11．下列关于如图所示 DNA 分子片段的说法，正确的是( ) 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部位的限制酶同时也可以作用于④部位 D．作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相反 答案 A 解析 限制酶可作用于①部位磷酸二酯键，解旋酶作用于③部位氢键，A 正 确，B 错误；作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位，C 错误；作用于① 部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相同，它们识别的序列都 为—GAATTC—，D 错误。 12．基因工程中涉及多种工具酶。限制性核酸内切酶是一类能识别特定核苷 酸序列并在特定位点切割双链 DNA 的“基因剪刀”。被限制酶识别的序列往往正 反读顺序相同，断裂的位置交错，但又是围绕着一个轴线(对称轴)对称排列，如图 1。PstⅠ和 EcoRⅠ都是限制酶。 (1)请补全图 2 中的互补链，画出对称轴以及切割后的产物。 (2)DNA 连接酶是基因操作的“针线”，其作用是把具有________能力而粘贴 在一起但存在的切口封闭，进而才可能形成有意义的________。 (3)逆转录酶也常被用于基因工程，其存在于________(生物)中，催化以 ________为模板合成 DNA 的过程。 答案 (2)碱基互补配对 重组 DNA (3)某些病毒 RNA 解析 (2)DNA 连接酶作用于 DNA 分子断开的磷酸二酯键，把目的基因与载体结合 形成重组 DNA 分子，而两条 DNA 分子之间是通过碱基互补配对形成氢键连在一 起的。 (3)逆转录酶只存在于部分以 RNA 为遗传物质的病毒中，催化反转录过程，即 以 RNA 为模板合成 DNA 的一条链，在 DNA 聚合酶作用下形成双链 DNA。 13．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①________________________，②________________(写出两条即可)。 (2)若质粒 DNA 分子的切割末端为—A —TGCGC ，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 (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。 (3)质粒上的氨苄青霉素抗性基因是标记基因，可以用作目的基因(重组 DNA) 是否导入的鉴定和筛选。 (4)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体。