（新教材適用）高中生物第3章基因工程第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具課后習(xí)題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)的基本工具基礎(chǔ)鞏固1.下列關(guān)于基因工程的敘述,錯(cuò)誤的是()A.一種限制酶一般只能識別特定的核苷酸序列B.基因工程所依據(jù)的原理是基因突變C.基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的D.基因工程能夠定向地改變生物的性狀,培育出新品種答案:B解析:基因工程是將目的基因移植入受體細(xì)胞,依據(jù)的原理是基因重組。2.20世紀(jì)90年代開始興起的DNA疫苗被稱為第三代疫苗。醫(yī)學(xué)專家將病毒抗原基因中的一段編碼序列(通常是裸露的DNA)與質(zhì)粒重組后注入人體的肌細(xì)胞內(nèi),通過表達(dá)使人獲得免疫能力。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.病毒抗原基因與質(zhì)粒重組時(shí)需要限制性內(nèi)切核酸酶和DNA連接酶B.病毒抗原基因在體內(nèi)表達(dá)時(shí)會發(fā)生堿基互補(bǔ)配對C.重組質(zhì)粒在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)后,能引起機(jī)體免疫反應(yīng)D.重組質(zhì)粒在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)產(chǎn)物具有與原病毒一樣的致病性答案:D解析:重組質(zhì)粒在機(jī)體細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)產(chǎn)物為病毒抗原,能引起機(jī)體發(fā)生免疫反應(yīng),但不具有與原病毒一樣的致病性。3.限制酶可識別并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下圖為四種限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ及BglⅡ的識別序列及每一種限制酶的特定切割部位。其中切割出來的DNA片段末端可以互補(bǔ)結(jié)合的兩種限制酶是()A.BamHⅠ和EcoRⅠB.BamHⅠ和HindⅢC.BamHⅠ和BglⅡD.EcoRⅠ和HindⅢ答案:C解析:BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端的堿基能互補(bǔ)配對。4.下列關(guān)于質(zhì)粒的說法,錯(cuò)誤的是()A.質(zhì)粒存在于細(xì)菌和酵母菌等生物的細(xì)胞中B.質(zhì)粒DNA分子中每個(gè)磷酸基團(tuán)都連兩個(gè)脫氧核糖C.不同的質(zhì)粒DNA,(A+G)/(T+C)的比值一定相同D.質(zhì)粒是基因工程中常用的工具酶答案:D5.下列關(guān)于基因工程各種工具的敘述,錯(cuò)誤的是()A.E.coliDNA連接酶只能“縫合”黏性末端B.限制酶主要來自原核生物,限制酶一般不切割自身DNAC.載體上必須有2個(gè)以上限制性內(nèi)切核酸酶的切割位點(diǎn)D.限制酶斷開磷酸二酯鍵,T4DNA連接酶能恢復(fù)磷酸二酯鍵答案:C6.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,則會產(chǎn)生a、b、c、d四種不同長度的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)該限制酶切開后,這些線性DNA分子最多能產(chǎn)生長度不同的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2個(gè)位點(diǎn),則有3種情況:切在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。所以不重復(fù)的片段共有9種。7.EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶識別的序列均由6個(gè)核苷酸組成,但切割后產(chǎn)生的結(jié)果不同,其識別序列和切割位點(diǎn)(圖中箭頭處)如下圖所示。據(jù)圖分析,下列說法正確的是()A.所有限制酶的識別序列均由6個(gè)核苷酸組成B.SmaⅠ切割后產(chǎn)生的是黏性末端C.用DNA連接酶連接平末端和黏性末端的效率一樣D.細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的限制酶可以切割外源DNA,防止外源DNA入侵答案:D解析:不是所有限制酶的識別序列均由6個(gè)核苷酸組成,也有少數(shù)限制酶的識別序列由4個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸組成。據(jù)圖可知,SmaⅠ在它識別序列的中心軸線處將DNA片段切開,產(chǎn)生的是平末端。用DNA連接酶連接平末端的效率比較低。細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的限制酶可以切割外源DNA,防止外源DNA入侵,是一套完善的防御體系。8.下列關(guān)于生物學(xué)中常見的幾種酶的敘述,正確的是()A.DNA連接酶將目的基因的黏性末端與載體的黏性末端之間的堿基黏合B.用限制性內(nèi)切核酸酶從質(zhì)粒上切下一個(gè)目的基因需消耗4分子水C.限制酶能通過專一性破壞雙鏈DNA分子中堿基之間的氫鍵來切割DNA分子D.T4DNA連接酶只能連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端答案:B解析:DNA連接酶能夠恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤。用限制性內(nèi)切核酸酶從質(zhì)粒上切下一個(gè)目的基因,要斷裂4個(gè)磷酸二酯鍵,故需消耗4分子水,B項(xiàng)正確。限制酶切割DNA分子時(shí),是破壞了同一條鏈上相鄰脫氧核苷酸之間的化學(xué)鍵即磷酸二酯鍵,而不是兩條鏈上互補(bǔ)配對的堿基之間的氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。T4DNA連接酶既可以連接雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端,也可以連接平末端,但連接平末端時(shí)的效率比較低,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.某線性DNA分子含有3000個(gè)堿基對(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。限制酶a和限制酶b的識別序列和切割位點(diǎn)如下圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()酶a切割產(chǎn)物(bp)酶b再次切割產(chǎn)物(bp)1600,1100,300800,300A.在該DNA分子中,限制酶a與限制酶b的識別序列分別有3個(gè)和2個(gè)B.限制酶a與限制酶b切出的黏性末端不能相互連接C.限制酶a與限制酶b切斷的部位分別為磷酸二酯鍵和氫鍵D.用這兩種酶和DNA連接酶對該DNA分子進(jìn)行反復(fù)切割、連接操作,若干循環(huán)后,—AGATCC——TCTAGG—序列會明顯增多答案:D解析:由限制酶a、限制酶b切割后產(chǎn)生的DNA片段可知,限制酶a識別序列有2個(gè),限制酶b識別序列也有2個(gè),限制酶a和限制酶b切出的黏性末端可進(jìn)行互補(bǔ)配對,故可連接;限制酶a、限制酶b均切割磷酸二酯鍵。10.下列與“DNA的粗提取與鑒定”的原理無關(guān)的是()A.DNA分子在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同B.DNA分子在溫度超過90℃時(shí)雙螺旋解聚為兩條單鏈C.DNA不溶于酒精溶液,但某些蛋白質(zhì)溶于酒精D.在沸水浴的條件下,DNA與二苯胺反應(yīng)呈藍(lán)色答案:B解析:DNA分子在溫度超過90℃時(shí),雙螺旋解聚為兩條單鏈與DNA的粗提取與鑒定無關(guān)。11.下圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖,據(jù)圖回答下列問題。(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(答出兩點(diǎn)即可)。

(2)若質(zhì)粒DNA分子的切割末端為—A

—TGCGC,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.蘇云金桿菌的抗蟲基因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)CGCGT—A—DNA連接酶(3)標(biāo)記基因便于重組DNA分子的篩選(4)C能力提升1.(不定項(xiàng)選擇題)某種著色性干皮病的致病原因是相關(guān)染色體DNA發(fā)生損傷后,未能完成下圖所示的修復(fù)過程。下列相關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.完成過程③至少需要2種酶B.酶Ⅰ或酶Ⅱ功能異?；蛉笔Ф伎蓪?dǎo)致患該病C.該病是染色體結(jié)構(gòu)變異所致D.該修復(fù)過程的場所是細(xì)胞質(zhì)答案:CD解析:完成過程③需要DNA聚合酶將脫氧核苷酸連接到DNA片段上,之后還需要DNA連接酶將DNA片段連接起來。由題圖可知,該DNA的修復(fù)需要酶Ⅰ和酶Ⅱ,因此酶Ⅰ或酶Ⅱ功能異?；蛉笔Ф伎蓪?dǎo)致患病。該病是由于基因結(jié)構(gòu)改變引起的,屬于基因突變。染色體位于細(xì)胞核中,因此修復(fù)染色體DNA損傷的過程發(fā)生在細(xì)胞核中。2.現(xiàn)有一長度為1000個(gè)堿基對(bp)的DNA分子,用限制性內(nèi)切核酸酶(EcoRⅠ)酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnⅠ單獨(dú)酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子。下列能正確表示該DNA分子的酶切圖譜的是()答案:D解析:A項(xiàng)所示的DNA用KpnⅠ單獨(dú)酶切會得到600bp和200bp兩種長度的DNA分子,不符合題意。B項(xiàng)所示的DNA用EcoRⅠ單獨(dú)酶切會得到800bp和200bp兩種長度的DNA分子,不符合題意。C項(xiàng)所示的DNA用EcoRⅠ酶切后得到200bp和800bp兩種長度的DNA分子,不符合題意。D項(xiàng)所示的DNA用EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子的長度是1000bp,用KpnⅠ單獨(dú)酶切得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子,用EcoRⅠ、KpnⅠ同時(shí)酶切后得到200bp和600bp兩種長度的DNA分子,符合題意。3.下表是幾種限制酶識別序列及其切割位點(diǎn),圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn),其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。用下圖所示質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒,最宜選用哪兩種限制酶切割?()限制酶BamHⅠBclⅠSau3AⅠHindⅢ識別序列及切割位點(diǎn)圖1圖2A.BamHⅠ和HindⅢ B.BclⅠ和HindⅢC.BamHⅠ和Sau3AⅠ D.BclⅠ和Sau3AⅠ答案:B解析:由題意可知,選擇的限制酶應(yīng)在目的基因兩端和質(zhì)粒上均有識別位點(diǎn),故排除Sau3AⅠ;BamHⅠ的切割位點(diǎn)位于質(zhì)粒的四環(huán)素抗性基因和氨芐青霉素抗性基因中間,若選用此酶切割會破壞這兩種抗性基因,影響后續(xù)重組質(zhì)粒的篩選,故排除BamHⅠ酶,因此應(yīng)選用BclⅠ和HindⅢ進(jìn)行切割。4.有關(guān)下圖所示黏性末端的說法,錯(cuò)誤的是()A.甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性內(nèi)切核酸酶酶切產(chǎn)生的B.甲、乙具有相同的黏性末端,可相互連接,甲、丙之間不能C.DNA連接酶的作用位點(diǎn)在b處,催化磷酸基團(tuán)和脫氧核糖之間形成化學(xué)鍵D.切割甲的限制性內(nèi)切核酸酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子答案:C解析:甲、乙黏性末端可相互連接,但甲、丙之間不能相互連接。DNA連接酶作用位點(diǎn)在a處,催化兩個(gè)脫氧核苷酸之間形成磷酸二酯鍵。切割甲的限制性內(nèi)切核酸酶不能識別由甲、乙片段形成的重組DNA分子。5.回答下列有關(guān)基因工程的問題。(1)基因工程中使用的限制酶,其特點(diǎn)是。下圖四種質(zhì)粒含有E1和E2兩種限制酶的識別序列,Apr表示青霉素抗性基因,Tcr表示四環(huán)素抗性基因。

(2)將兩端用E1切開的Tcr基因與用E1切開的質(zhì)粒X1混合連接,連接后獲得的質(zhì)粒類型有。(可多選)

A.X1 B.X2C.X3 D.X4(3)若將上圖所示X1、X2、X3、X4四種質(zhì)粒分別導(dǎo)入大腸桿菌,并分別涂布在含有青霉素的培養(yǎng)基上和含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上。在這兩種培養(yǎng)基上均不能生長的大腸桿菌類型有、。

(4)如果X1用E1酶切,產(chǎn)生含850個(gè)堿基對和3550個(gè)堿基對的兩種片段,那么質(zhì)粒X2(Tcr基因的長度為1200個(gè)堿基對)用E2切后的片段長度為個(gè)堿基對。

答案:(1)特異性地識別和切割DNA(2)ABC(3)無質(zhì)粒的大腸桿菌含X3的大腸桿菌(4)4750解析:(1)限制酶能特異性地識別和切割DNA。(2)用E1切開質(zhì)粒X1后,質(zhì)粒X1暴露出1