新教材同步備課2024春高中生物第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具課時(shí)訓(xùn)練新人教版選擇性必修3

第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具課時(shí)·訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固1.玉米的PEPC(磷酸烯醇丙酮酸羧化酶)固定CO2的能力較水稻的強(qiáng)60倍。我國(guó)科學(xué)家正致力于將玉米的PEPC基因?qū)胨局?以提高水稻產(chǎn)量。下列有關(guān)該技術(shù)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.該技術(shù)是在DNA水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的B.該技術(shù)的操作環(huán)境是生物體內(nèi)C.該技術(shù)的原理是基因重組D.該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是定向培育人類需要的生物類型答案:B解析:由題意可知,該技術(shù)為基因工程,其操作是在生物體外進(jìn)行的。2.下列關(guān)于下圖所示黏性末端的敘述,正確的是()A.①與③是由相同的限制酶切割產(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需要脫去2分子水D.DNA連接酶與DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端答案:B解析:①與③的黏性末端相同,可被DNA連接酶連接,但它們的堿基序列不同,應(yīng)是由不同的限制酶切割產(chǎn)生的,A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確。經(jīng)酶切獲得④需要消耗2分子水,C項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA聚合酶的作用是將單個(gè)游離的脫氧核苷酸連接到核苷酸鏈上,D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.基因工程在操作過(guò)程中需要限制酶、DNA連接酶、載體三種工具。下列有關(guān)敘述正確的是()A.所有限制酶的識(shí)別序列均由6個(gè)核苷酸組成B.所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端C.真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒D.原核生物內(nèi)的限制酶可切割入侵的DNA分子答案:D解析:大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核苷酸組成,也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列由4個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸組成;DNA連接酶主要包括E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類,前者只能將具有互補(bǔ)黏性末端的DNA片段連接起來(lái),而后者既可連接互補(bǔ)的黏性末端,又可連接平末端;通常天然質(zhì)粒經(jīng)過(guò)人工改造后,才可作為基因工程的載體。4.下列敘述正確的是()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部位的限制酶同時(shí)也可以作用于④部位D.作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的識(shí)別序列相反答案:A解析:限制酶可作用于①磷酸二酯鍵,解旋酶作用于③氫鍵,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯(cuò)誤。作用于①部位的限制酶同時(shí)也可以作用于⑤部位,C項(xiàng)錯(cuò)誤。作用于①部位的限制酶與作用于⑤部位的限制酶的識(shí)別序列相同,都為—GAATTC—,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.伯格首先在體外進(jìn)行了DNA改造的研究,成功地構(gòu)建了第一個(gè)體外重組DNA分子。下列相關(guān)敘述正確的是()A.DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶都能催化形成磷酸二酯鍵B.不同的DNA分子必須用同一種限制酶切割,才能產(chǎn)生相同的黏性末端C.當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí),產(chǎn)生的是平末端D.限制酶和DNA連接酶的作用部位不同答案:A解析:DNA連接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆轉(zhuǎn)錄酶都能催化形成磷酸二酯鍵,A項(xiàng)正確。不同的限制酶切割不同的DNA分子也可能會(huì)產(chǎn)生相同的黏性末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開(kāi)時(shí),產(chǎn)生的是黏性末端,C項(xiàng)錯(cuò)誤。限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵,限制酶能斷開(kāi)磷酸二酯鍵,而DNA連接酶能催化形成磷酸二酯鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.下列不屬于質(zhì)粒作為載體的理由的是()A.能在受體細(xì)胞中復(fù)制并保存B.有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn),供外源基因插入其中C.具有標(biāo)記基因,便于重組DNA分子的篩選D.它是環(huán)狀DNA分子答案:D解析:基因工程的載體不一定是環(huán)狀DNA分子。7.下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)模式圖。據(jù)圖回答下列問(wèn)題。(1)a代表的物質(zhì)和質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)相同,都是,二者還具有其他共同點(diǎn),如①,②。

(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為,則與之連接的目的基因切割末端應(yīng)為;可使用把質(zhì)粒和目的基因連接在一起。

(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為,其作用是。(4)下列常在基因工程中用作載體的是。

A.蘇云金桿菌的Bt基因B.土壤農(nóng)桿菌的環(huán)狀RNA分子C.大腸桿菌的質(zhì)粒D.動(dòng)物細(xì)胞的染色體答案:(1)DNA能夠自我復(fù)制具有遺傳效應(yīng)(2)DNA連接酶(3)標(biāo)記基因便于重組DNA分子的篩選(4)C8.根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí),回答下列問(wèn)題。(1)限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的DNA片段末端,其形式有和兩種。

(2)用EcoRⅠ切割質(zhì)粒后產(chǎn)生的片段如下:為使載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,還可用其他限制酶切割,其他酶必須具有的特點(diǎn)是。

(3)根據(jù)來(lái)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。

(4)基因工程中除質(zhì)粒外,和也可作為載體。

答案:(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoRⅠ切割產(chǎn)生的末端相同(3)E.coliT4(4)噬菌體動(dòng)植物病毒能力提升1.已知在一線性DNA分子上有3個(gè)某種限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn),如下圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該限制酶切斷,則會(huì)產(chǎn)生a、b、c、d4種不同長(zhǎng)度的DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線性DNA分子,若在每個(gè)DNA分子上至少有1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷,則從理論上講,經(jīng)該限制酶切割后,這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生的長(zhǎng)度不同的DNA片段種類數(shù)是()線性DNA分子的酶切示意圖A.3種 B.4種C.9種 D.12種答案:C解析:有以下3種切割情況。(1)只切開(kāi)1個(gè)位點(diǎn),則有3種情況:切點(diǎn)在a、bcd之間,則片段為a、bcd2種;切點(diǎn)在ab、cd之間,則片段為ab、cd2種;切點(diǎn)在abc、d之間,則片段為abc、d2種。(2)切開(kāi)2個(gè)位點(diǎn),則有3種情況:切點(diǎn)在a、b、cd之間,則片段為a、b、cd3種;切點(diǎn)在a、bc、d之間,則片段為a、bc、d3種;切點(diǎn)在ab、c、d之間,則片段為ab、c、d3種。(3)切開(kāi)3個(gè)位點(diǎn),即切點(diǎn)在a、b、c、d之間,則片段為a、b、c、d4種。綜上所述,長(zhǎng)度不同的片段共有9種。2.某線性DNA分子含有5000個(gè)堿基對(duì)(bp),先用限制酶a切割,再把得到的產(chǎn)物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如下表所示。兩種限制酶的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)如下圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()限制酶a切割產(chǎn)物(bp)限制酶b再次切割產(chǎn)物(bp)2100;1400;1000;5001900;200;800;600;1000;500A.在該DNA分子中,限制酶a與限制酶b的識(shí)別序列分別有3個(gè)和2個(gè)B.限制酶a與限制酶b切出的黏性末端能相互連接C.限制酶a與限制酶b切斷的化學(xué)鍵不相同D.用這兩種限制酶和DNA連接酶對(duì)該DNA分子進(jìn)行反復(fù)切割、連接操作,若干循環(huán)后,序列會(huì)明顯增多答案:C解析:由題意可知,限制酶a有3個(gè)切口,表明限制酶a識(shí)別序列有3個(gè),限制酶b有2個(gè)切口,表明限制酶b識(shí)別序列有2個(gè),A項(xiàng)正確。限制酶a與限制酶b切出的黏性末端相同,能相互連接,B項(xiàng)正確。限制酶a與限制酶b切斷的化學(xué)鍵均為磷酸二酯鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。限制酶a和限制酶b切割的末端用DNA連接酶連接可形成序列,但限制酶a和限制酶b都不能識(shí)別切割該序列,所以用限制酶a、限制酶b與DNA連接酶反復(fù)切割與連接后,該序列增多,D項(xiàng)正確。3.下列關(guān)于DNA的粗提取與鑒定的敘述,錯(cuò)誤的是()A.用同樣方法從等體積羊血和雞血中提取的DNA量不同B.DNA析出過(guò)程中,用玻璃棒沿同一方向輕輕攪拌C.預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液可用來(lái)溶解DNAD.用二苯胺試劑鑒定DNA需要沸水浴加熱答案:C解析:羊?qū)儆诓溉閯?dòng)物,其成熟紅細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核及各種細(xì)胞器,提取不到DNA,而雞屬于鳥類,其紅細(xì)胞內(nèi)含有細(xì)胞核及各種細(xì)胞器,DNA含量較多,A項(xiàng)正確。在除去相關(guān)蛋白質(zhì)后,DNA是非常容易斷裂的,如果太過(guò)劇烈地?cái)嚢?DNA鏈可能會(huì)被破壞,因此需輕柔攪拌,目的是獲得較完整的DNA分子,B項(xiàng)正確。在預(yù)冷的體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液中DNA的溶解度低,C項(xiàng)錯(cuò)誤。將析出的DNA溶解于NaCl溶液中,向其中加入二苯胺試劑后需要在沸水中加熱,冷卻后才會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,D項(xiàng)正確。4.啤酒酵母是啤酒生產(chǎn)上常用的典型的發(fā)酵酵母菌,除用于釀造啤酒及其他的飲料酒外,還可用于發(fā)酵面包。菌體維生素、蛋白質(zhì)含量高,可食用、藥用和作飼料?？茖W(xué)家將大麥細(xì)胞的LTP1基因植入啤酒酵母中,獲得的轉(zhuǎn)基因啤酒酵母可產(chǎn)生LTP1蛋白,并釀出泡沫豐富的啤酒?；镜牟僮鬟^(guò)程如下圖所示,請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題。(1)該技術(shù)定向改變了啤酒酵母的性狀,這在可遺傳變異的來(lái)源中屬于。(2)為了將LTP1基因?qū)虢湍讣?xì)胞內(nèi),所用的載體是。

(3)圖中C進(jìn)入的啤酒酵母分別在含有氨芐青霉素、四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)情況是