高中生物同步備課系列【備作業(yè)】3.1 重組DNA技術(shù)的基本工具 -人教2019版選擇性必修3

3.1重組DNA技術(shù)的基本工具一、單選題1.下列關(guān)于基因工程的相關(guān)敘述，錯誤的是（）A.基因工程的實質(zhì)是基因重組B.基因工程中需要的酶只有限制酶和DNA聚合酶C.質(zhì)粒和噬菌體等都可以作為基因工程的運載體D.利用基因工程可培育轉(zhuǎn)基因奶牛、生產(chǎn)胰島素等【答案】B【解析】A.基因工程的實質(zhì)是基因重組，A正確；B.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶，B錯誤；C.質(zhì)粒、噬菌體以及動植物病毒等都可以作為基因工程的運載體，C正確；D.利用基因工程可培育轉(zhuǎn)基因奶牛、生產(chǎn)胰島素等，D正確。2.下列關(guān)于基因工程的敘述，錯誤的是（）A.基因工程的基本工具是限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體B.重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的C.抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)D.基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品種【答案】B【解析】A.基因工程的工具包括：限制酶、DNA連接酶、運載體，其中常使用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等，A正確；B.重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞外完成的，B錯誤；C.抗蟲基因即使成功地插入到植物細(xì)胞染色體上也未必能正常表達(dá)，需要進(jìn)行檢測和鑒定，C正確；D.基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品，基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品種，D正確。3.下列有關(guān)基因工程的敘述，正確的是（）A.基因工程育種的原理是基因突變，基因工程需要限制酶、DNA連接酶等多種酶參與B.必須用同一種限制酶切割目的基因和運載體才能得到相同的黏性末端C.質(zhì)粒常作為基因工程的運載體，是存在于細(xì)菌和酵母菌等生物細(xì)胞中的一種細(xì)胞器D.細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的基因可在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)是因為所有生物共用一套密碼子【答案】D【解析】A.基因工程育種的原理是基因重組，基因工程需要限制酶、DNA連接酶等多種酶參與，A錯誤；B.不同種限制酶切割目的基因和運載體，也可能得到相同的黏性末端，B錯誤；C.質(zhì)粒常作為基因工程的運載體，是存在于細(xì)菌和酵母菌等生物細(xì)胞中的小型環(huán)狀DNA分子，C錯誤；D.密碼子具有通用性，所以細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的基因可在植物細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，D正確。

4.下圖表示一項重要生物技術(shù)的關(guān)鍵步驟，X是獲得外源基因并能夠表達(dá)的細(xì)胞。下列有關(guān)說法錯誤的是（）A.X是能合成胰島素的細(xì)菌細(xì)胞B.質(zhì)粒應(yīng)具有一個或多個限制酶切點C.基因與載體的重組只需要DNA連接酶D.該細(xì)菌的性狀被定向改造【答案】C【解析】A.X是含有胰島素基因的細(xì)菌細(xì)胞分裂形成的，含有胰島素基因，因此能合成胰島素，A正確；B.質(zhì)粒通常有一個至多個標(biāo)記基因和一個至多個限制酶切點，這樣便于目的基因的插入和篩選含有重組DNA的細(xì)胞，B正確；C.基因與運載體的重組除了需要DNA連接酶，還需要限制酶，C錯誤；D.基因工程能定向改造生物的性狀，該細(xì)菌是采用基因工程技術(shù)培育形成的，所獲得外源基因能夠表達(dá)，因此其性狀已被定向改造，D正確。5.下列有關(guān)基因工程的敘述中，不正確的是（）A.基因工程可以定向改變生物的性狀B.基因的“剪刀”識別特定的DNA序列并在特定的位點切割DNA分子C.基因的“針線”能縫合由同種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端D.基因的運載體質(zhì)粒只能從原核生物的細(xì)胞里獲得【答案】D【解析】A.基因工程可以按照人們的意愿定向改造生物的性狀，A正確；B.基因的“剪刀”識別特定的DNA序列并在特定的位點切割DNA分子，B正確；C.基因的“針線”能縫合由同種限制酶切割產(chǎn)生的黏性末端，形成磷酸二酯鍵，C正確；D.基因的運載體質(zhì)粒主要從原核生物的細(xì)胞里獲得，D錯誤。6.下列關(guān)于基因工程的敘述，正確的是（）A.基因工程的生物學(xué)原理是基因突變B.基因工程的常用工具酶有限制酶、DNA連接酶和運載體C.整個過程都在細(xì)胞外進(jìn)行D.通過基因工程技術(shù)能夠定向改造生物的遺傳性狀【答案】D【解析】A.基因工程的生物學(xué)原理是基因重組，A錯誤；B.基因工程的常用工具酶有限制酶和DNA連接酶，運載體是基因工程的工具，但不是酶，B錯誤；C.基因工程中目的基因的表達(dá)是在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行的，但基因表達(dá)載體的構(gòu)建是在細(xì)胞外完成的，C錯誤；D.通過基因工程技術(shù)能夠定向改造生物的遺傳性狀，D正確。7.基因工程技術(shù)也稱DNA重組技術(shù)，其實施必需具備四個必要的條件是（）A.工具酶、目的基因、運載體、受體細(xì)胞B.重組DNA、RNA聚合酶、限制酶、連接酶C.模板DNA、信使RNA、質(zhì)粒、受體細(xì)胞D.目的基因、限制酶、運載體、體細(xì)胞【答案】A【解析】A.限制酶和DNA連接酶屬于工具酶，另外運載體、目的基因和受體細(xì)胞是基因工程中的必需具備的條件，A正確；B.重組DNA是由目的基因和質(zhì)粒重組形成的，RNA聚合酶是轉(zhuǎn)錄需要的酶，細(xì)胞中具有該種酶，因此不是基因工程必需的條件，B錯誤；C.mRNA是基因轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，基因工程中不需要提供該物質(zhì)，質(zhì)粒是運載體中的一種，除了質(zhì)粒還有動植物病毒和噬菌體衍生物，因此質(zhì)粒不是基因工程中必須的，C錯誤；D.目的基因、限制性核酸內(nèi)切酶、運載體是基因工程必需具備的條件，但受體細(xì)胞不一定是體細(xì)胞，D錯誤；8.下列有關(guān)基因工程說法中，不正確的是（）A.基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向地改造生物，培育出新品種B.基因工程的操作步驟包括提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合和導(dǎo)入目的基因C.基因工程中的工具酶是限制酶和DNA連接酶；常用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等D.對于基因工程或分子生物學(xué)實驗室向外排放轉(zhuǎn)基因細(xì)菌等必須嚴(yán)加管制【答案】B【解析】A.基因工程的出現(xiàn)使人類有可能按照自己的意愿定向地改造生物，培育出新品種，A正確；B.基因工程的操作步驟包括提取目的基因、目的基因與運載體結(jié)合、導(dǎo)入目的基因以及目的基因的檢測與鑒定四步，B錯誤；C.基因工程中的工具酶是限制酶和DNA連接酶；常用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等，C正確；D.對于基因工程或分子生物學(xué)實驗室向外排放轉(zhuǎn)基因細(xì)菌等必須嚴(yán)加管制，以防止污染環(huán)境，D正確。9.下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點，圖1、圖2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。下列說法正確的是（）A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體B.只有用同種限制酶切割DNA產(chǎn)生的粘性末端才能互補C.用圖中質(zhì)粒和外源基因DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，可使用SmaⅠ切割D.使用EcoRⅠ同時處理質(zhì)粒和外源DNA，可能會發(fā)生質(zhì)?；蛘吣康幕虻淖陨憝h(huán)化【答案】D【解析】A.重組DNA技術(shù)中常用的工具酶有限制酶和DNA連接酶，運載體不屬于工具酶，A錯誤；B.可用同種限制酶切割DNA產(chǎn)生互補的粘性末端，也可用雙酶切法切割DNA產(chǎn)生互補的粘性末端，B錯誤；C.若使用SmaⅠ切割質(zhì)粒和外源基因DNA會導(dǎo)致質(zhì)粒中抗生素抗性基因（標(biāo)記基因）和目的基因被破壞，C錯誤；D.使用EcoRⅠ同時處理質(zhì)粒和外源DNA，可能會產(chǎn)生質(zhì)粒與質(zhì)粒的結(jié)合、目的基因與目的基因的結(jié)合即自身環(huán)化，D正確。10.下列關(guān)于基因工程說法，正確的是（）A.基因工程的工具酶有限制酶、DNA連接酶和載體B.質(zhì)粒是基因工程中唯一的載體C.基因工程的理論依據(jù)是基因突變D.載體必須具備的條件之一是具有一個至多個限制酶切點，以便與外源基因連接【答案】D11.玫瑰有5000多年的人工栽培歷史，迄今已培育出2500多個品種。玫瑰沒有生成藍(lán)色翠雀花素所需的“黃酮類化合物3,5—氫氧化酶”的基因，因此藍(lán)玫瑰被認(rèn)為是不可能培育成功的。但科研人員將藍(lán)三葉草中的藍(lán)色素基因植入普通玫瑰而成功培育出了藍(lán)玫瑰，這株玫瑰的花瓣中所含的色素為藍(lán)色。下列有關(guān)敘述正確的是（）A.藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞內(nèi)含有4種堿基、8種核苷酸B.培育藍(lán)玫瑰用到的工具是限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶C.藍(lán)色素基因在所有玫瑰細(xì)胞中都能控制合成藍(lán)色翠雀花素D.“嫁接”了藍(lán)色素基因的藍(lán)玫瑰的遺傳性狀發(fā)生了定向改變【答案】D【解析】A.藍(lán)玫瑰花瓣細(xì)胞內(nèi)含有5種堿基、8種核苷酸，A錯誤；B.培育藍(lán)玫瑰用到的技術(shù)是轉(zhuǎn)基因技術(shù)，所以需要的工具是限制性內(nèi)切酶、DNA連接酶和運載體，B錯誤；C.基因的表達(dá)具有選擇性，所以藍(lán)色素基因在玫瑰的花瓣細(xì)胞中能選擇的表達(dá)出酶，酶催化了成藍(lán)色翠雀花素的合成，該轉(zhuǎn)基因植物的其他細(xì)胞一般沒有表達(dá)藍(lán)色素基因，C錯誤；D.“嫁接”了藍(lán)色素基因的過程能按照人們的意愿定向改變生物的遺傳性狀，D正確。12.下列關(guān)于基因工程技術(shù)的敘述，不正確的是（）A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體B.某限制酶能識別GAATTC序列并在G和A之間切開利用了酶的專一性C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌繁殖快D.成功將抗蟲基因?qū)朊藁ê螽a(chǎn)生的變異屬于基因重組【答案】A13.下列關(guān)于基因工程的敘述中，正確的是（）A.DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學(xué)鍵相同B.DNA連接酶對“縫合”序列不進(jìn)行特異性識別，無專一性催化特點C.受體細(xì)菌若能表達(dá)質(zhì)粒載體上的抗性基因，即表明重組質(zhì)粒成功導(dǎo)入D.培育轉(zhuǎn)基因油菜，需用氯化鈣處理受體細(xì)胞利于目的基因的導(dǎo)入【答案】A【解析】A.DNA連接酶和RNA聚合酶催化生成的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵，A正確；B.具有相同的黏性末端的DNA才能用DNA連接酶連接、說明DNA連接酶有專一性催化特點，B錯誤；C.受體細(xì)菌若能表達(dá)質(zhì)粒載體上抗性基因表明重組質(zhì)?；蚱胀ㄙ|(zhì)粒成功導(dǎo)，C錯誤；D.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、不要用氯化鈣處理，D錯誤。14.下列有關(guān)基因工程和酶的相關(guān)敘述，正確的是（）A.同種限制酶既可以切割目的基因又可以切割質(zhì)粒，因此不具備專一性B.運載體的化學(xué)本質(zhì)與載體蛋白相同C.限制酶不能切割煙草花葉病毒的核酸D.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵【答案】C【解析】A.限制酶能識別特定的核苷酸序列，具有專一性，故A錯誤；B.運載體的化學(xué)本質(zhì)是DNA分子，而載體蛋白的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，故B錯誤；C.限制酶能切割DNA分子，而煙草花葉病毒的核酸是RNA分子，故C正確；D.DNA連接酶可以連接被限制酶切割開的核苷酸之間的磷酸二酯鍵，不催化氫鍵的形成，故D錯誤。15.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述，正確的是（）A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、DNA連接酶和運載體B.所有的限制酶都只能識別同一種特定的核苷酸序列C.質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物的細(xì)胞中D.只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實現(xiàn)表達(dá)【答案】C16.在基因工程中，常用的工具酶是（）A.DNA解旋酶、DNA連接酶、限制酶B.DNA聚合酶、DNA解旋酶、DNA連接酶、限制酶、運載體C.DNA連接酶、限制酶D.DNA連接酶、限制酶、運載體【答案】C【解析】基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由此可見，DNA重組技術(shù)至少需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）--分子“剪刀”，DNA連接酶--分子“針線”，質(zhì)粒、動植物病毒或噬菌體--運載體。在基因工程中，常用的工具酶是DNA連接酶、限制酶。綜上所述，C正確，ABD錯誤。17.下列有關(guān)基因工程的敘述，錯誤的是（）A.DNA連接酶可將兩個游離的脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵連接B.通常采用抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因檢測目的基因是否導(dǎo)入C.質(zhì)粒作為常見的載體，是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行人工改造的D.通常選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因為細(xì)菌細(xì)胞繁殖快【答案】A【解析】A.DNA連接酶能連接兩個脫氧核苷酸片段，形成磷酸二酯鍵，A錯誤；B.通常采用抗生素抗性基因作為標(biāo)記基因檢測目的基因是否導(dǎo)入，B正確；C.質(zhì)粒作為常見的載體，是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行人工改造的，C正確；D.細(xì)菌繁殖快、易培養(yǎng)、遺傳物質(zhì)少，常用作受體細(xì)胞，D正確。18.目前科學(xué)家把蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因?qū)氲矫藁?xì)胞中，在棉花細(xì)胞中抗蟲基因經(jīng)過修飾后得以表達(dá)。下列敘述的哪一項不是這一先進(jìn)技術(shù)的理論依據(jù)（）A.所有生物共用一套遺傳密碼子B.基因能控制蛋白質(zhì)的合成C.蘇云金芽孢桿菌的抗蟲基因與棉花細(xì)胞的DNA都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成D.蘇云金芽孢桿菌與棉花可共用相同的mRNA和tRNA【答案】D【解析】A.自然界所有生物共用一套遺傳密碼子，因此一種生物的基因能在另一種生物體內(nèi)表達(dá)，A正確；B.基因通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物的性狀，B正確；C.不同生物的基因具有相同的結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成（都是由四種脫氧核苷酸構(gòu)成），因此不同種生物的基因能連接起來，C正確；D.蘇云金芽孢桿菌與棉花含有相同的tRNA，但所含mRNA不同，D錯誤。二、識圖作答題19.下圖為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的設(shè)計思路，請據(jù)圖回答問題：（1）該設(shè)計思路的優(yōu)點是篩選出的目的植株為______________。（2）構(gòu)建重組質(zhì)粒時，需要使用的限制酶是______________，還需要使用的工具酶是__________。（3）圖中過程①獲取的完整的重組質(zhì)粒，除了圖中標(biāo)出的特殊DNA片段外，還應(yīng)該有________等部分；過程②常用的方法是____________；過程③常用的試劑為______________；培育獲取棉株2采用的生物學(xué)技術(shù)是_______________________。（4）為檢測棉株3的抗蟲特性，常使用的方法是__________________________?！敬鸢浮浚?）純合子（2）EcoRⅠ和BamHⅠ；DNA連接酶（3）標(biāo)記基因（和復(fù)制原點）；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法；秋水仙素；植物組織培養(yǎng)（4）接種害蟲，觀察棉株是否有抗蟲能力【解析】（1）篩選出的目的菌株是純合子，自交不發(fā)生性狀分離。（2）選限制酶EcoRⅠ和BamHⅠ是因為能把目的基因剪下來，而SmaⅠ會把目的基因剪斷，除了限制酶還需要DNA連接酶。（3）重組質(zhì)粒除了目的基因外，還應(yīng)該有標(biāo)記基因等；導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌