生物-人教版-选修3-课时作业20：1.1 DNA重组技术的基本工具.docx-专题1 基因工程-学案.docx

1．1　DNA重组技术的基本工具 题组一　基因工程的概念和诞生 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。 2．切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其DNA整合后产生生长激素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究遵循的原理是(　　) A．基因突变 B．基因重组 C．细胞工程 D．染色体变异 答案　B 解析　将动物控制合成生长激素的基因注入鲇鱼受精卵中，通过DNA复制、转录、翻译合成特定的蛋白质，表现出特定的性状，此方法依据的原理是基因重组。 3．(2017·泉州泉港一中高二下期中)1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达。长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明(　　) ①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同　②萤火虫与烟草植物共用一套密码子　③烟草植物体内合成了荧光素　④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的原理基本相同 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④ 答案　D 解析　“美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞”，说明萤火虫的荧光素基因与烟草细胞的DNA进行了重组，也说明它们的DNA结构基本相同，①正确；“获得高水平的表达”“长成的植物通体光亮”，说明在烟草植物细胞中合成了萤火虫的荧光素，这个事实说明萤火虫与烟草植物共用一套密码子，萤火虫和烟草植物合成蛋白质的原理基本相同，都要经过转录和翻译两步，因此②③④正确。 题组二　基因工程操作的相关工具酶 4．(2017·成都七中期中)以下几种酶中与磷酸二酯键的形成或断裂有关的有几种(　　) ①限制性核酸内切酶　②DNA连接酶　③DNA聚合酶 ④解旋酶　⑤DNA酶 A．两种 B．三种 C．四种 D．五种 答案　C 解析　①限制性核酸内切酶和⑤DNA酶都与磷酸二酯键的断裂有关；②DNA连接酶和③DNA聚合酶都与磷酸二酯键的形成有关；④解旋酶与氢键断裂有关。 5．(2017·辽宁五校高二下学期期中)下列关于基因工程工具酶的说法，正确的是(　　) A．E·coli DNA连接酶既能够连接平末端，也可以连接黏性末端 B．每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，体现了酶的专一性 C．DNA连接酶连接的是碱基间的氢键 D．限制酶、DNA连接酶和质粒是基因工程常用的工具酶 答案　B 解析　E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，A项错误；每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子，体现了酶的专一性，B项正确；DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C项错误；限制酶和DNA连接酶是基因工程常用的工具酶，但质粒是载体，不是工具酶，D项错误。 6．据图判断，下列有关几种酶功能的叙述错误的是(　　)
A．限制性核酸内切酶可以切断a处 B．DNA聚合酶可以连接a处 C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接c处 答案　D 解析　a处指的是相邻两个脱氧核苷酸之间的脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键，而c处指的是一个脱氧核苷酸内的脱氧核糖和磷酸之间的化学键，DNA连接酶不能连接此化学键。 题组三　基因工程中的载体 7．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是(　　) A．质粒只分布于原核细胞中 B．在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点 C．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制 D．质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定选择 答案　D 解析　质粒不只分布于原核生物中，在真核生物——酵母菌细胞内也有分布，A项错误；并不是所有的质粒都能找到限制酶的切割位点而成为合适的运载目的基因的工具，B项错误；重组质粒进入受体细胞后，可以在细胞内自我复制，也可以整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制，C项错误；质粒上的抗性基因常作为标记基因，D项正确。 8．下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Tetr为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是(　　)  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\9A.TIF" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\9A.TIF" \* MERGEFORMATINET 
  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\9.tif" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\9.tif" \* MERGEFORMATINET 
 答案　C 解析　A项破坏了复制必需的序列；B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长；C项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长；D项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，能在氨苄青霉素培养基上生长而不能在四环素培养基上生长。 [综合强化] 9．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述不正确的是(　　)  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\23.TIF" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\23.TIF" \* MERGEFORMATINET 
 A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的① B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的② C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞 D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状 答案　B 解析　限制酶和DNA连接酶的作用部位都位于①，但两者作用相反；载体具有在宿主细胞中复制的能力，与目的基因结合后，目的基因也会在宿主细胞中一起复制；基因工程的目的就是定向改造生物的遗传性状。 10．(2018·河南周口中英文学校高二月考)关于基因工程，下列说法正确的有(　　) ①重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体　②基因工程是在DNA分子水平上进行的设计和施工　③限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列 ④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达　⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列　⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物体上 ⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体 A．2项 B．3项 C．4项 D．5项 答案　A 解析　重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，载体不属于工具酶，①错误；基因工程又称DNA重组技术，是在DNA分子水平上进行的设计和施工，②正确；一种限制酶只能识别某种特定的核苷酸序列，其具有特异性，所以限制酶的切口不都是GAATTC碱基序列，③错误；即使目的基因能进入受体细胞，也不一定可以成功表达，还要考虑基因的插入位置等因素，所以需要检测和鉴定，④错误；一种限制酶只能识别某种特定的核苷酸序列，即具有特异性，⑤错误；基因工程是指按照人们的意愿，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，因而可以通过基因工程将一种生物的优良性状移植到另一种生物体上，⑥正确；基因工程常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等，⑦错误。 11．(2017·重庆八中期中)如图所示为一种限制酶切割DNA分子的示意图，请据图回答：  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\11.TIF" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\11.TIF" \* MERGEFORMATINET 
 (1)这种限制酶的切点是________________，结果是形成两个________末端，这两个末端的特点是____________________________________。 (2)图中DNA分子被该种限制酶切割后形成的两个末端是_____________________。 (3)如果G发生突变，________(填“可能”或“不可能”)导致限制酶不能识别切割位点。 答案　(1)G—A之间　黏性　碱基能够互补配对 (2)eq \o(\s\up7(—G　　　),\s\do5(—CTTAA))和eq \o(\s\up7(AATTC—),\s\do5(　　　G—))　(3)可能 解析　由题意知，该限制酶识别的核苷酸序列是GAATTC，专一切口是G和A。切出的两个黏性末端碱基能够互补配对。 12．(2016·全国乙，40节选)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。请回答下列问题：  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\12.TIF" \* MERGEFORMATINET  INCLUDEPICTURE "\\\\鹿晴晴\\e\\鹿晴晴\\2018\\源文件\\生物 人教选修3（16省）\\12.TIF" \* MERGEFORMATINET 
 (1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有_______________________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子和终止子。 (2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是____________________________________ ________________________________________________________________________； 并且__________