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2019-2020年高中生物 專題1.1 DNA重組技術的基本工具課時作業(yè) 新人教版選修3 1．下列有關基因工程誕生的說法，不正確的是(　　) A．基因工程是在生物化學、分子生物學和微生物學等學科的基礎上發(fā)展起來的 B．工具酶和載體的發(fā)現使基因工程的實施成為可能 C．遺傳密碼的破譯為基因的分離和合成提供了理論依據 D．基因工程必須在同物種間進行 解析：選D?；蚬こ炭稍诓煌锓N間進行，它可打破生殖隔離的界限，定向改造生物遺傳性狀。 2．(xx浙江杭州高二檢測)下列有關基因工程和限制性核酸內切酶的描述，錯誤的是(　　) A．一種限制性核酸內切酶只能識別一種特定的脫氧核苷酸序列 B．限制性核酸內切酶的活性受溫度的影響 C．限制性核酸內切酶能識別和切割RNA D．限制性核酸內切酶可從原核生物中提取 解析：選C。大部分酶是蛋白質，少數酶是RNA。酶的活性受到溫度和pH的影響；限制性核酸內切酶的特點是一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點切割DNA分子。限制性核酸內切酶主要是從原核生物體內分離出來的。 3. 結合圖，判斷下列有關基因工程的工具酶功能的敘述中不正確的是(　　) A．切斷a處的酶為限制性核酸內切酶 B．連接a處的酶為DNA連接酶 C．切斷b處的酶為解旋酶 D．切斷b處的酶為限制性核酸內切酶 解析：選D。切斷a處磷酸二酯鍵的酶是限制性核酸內切酶，連接a處磷酸二酯鍵的酶為DNA連接酶；切斷b處氫鍵的酶為解旋酶，b處氫鍵的形成不需要酶。 4．(xx山東濟南高二質檢) 已知某種限制酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指。如果該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段?，F有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有1個酶切位點被該酶切斷，則從理論上講，經該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產生長度不同的DNA片段種類數是(　　) A．3　　　　　　　　 B．4 C．9 D．12 解析：選C。每一種限制酶切割DNA后會留下特征性的末端，同時一次切割后，會把DNA分割成兩個片段，且不同的限制酶切割后的片段不一樣。如果將題圖中的三個切割位點自左至右依次標為甲、乙、丙，在甲處切，可產生兩個片段，即a和右邊的b＋c＋d段；如果只在乙處切，就有a＋b和c＋d段；如果只在丙處切，就有a＋b＋c和d段；在甲、乙兩處同時切，就有a、b和c＋d段；在乙、丙兩處同時切，就有a＋b和c、d段；在甲、丙兩處同時切，就有a、b＋c、d段三種片段；在甲、乙、丙三處同時切，就有a、b、c、d四種片段。 5．T4DNA連接酶的功能是(　　) A．只能連接黏性末端 B．只能連接平末端 C．能夠連接DNA雙鏈的氫鍵 D．既可以連接黏性末端，又能連接平末端 解析：選D。T4DNA連接酶可以連接黏性末端和平末端，只是連接黏性末端的效率高，連接平末端的效率比較低。 6．(xx山東東營高二月考)下列有關DNA連接酶的敘述正確的是(　　) ①催化具有相同的黏性末端的DNA片段之間連接 ②催化具有不同的黏性末端的DNA片段之間連接 ③催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成 ④催化脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵的形成 A．①② B．③④ C．①④ D．②③ 解析：選C。DNA連接酶催化互補的黏性末端進行連接，而不是不同的黏性末端的任意連接。DNA連接酶作用的部位是磷酸二酯鍵，而不是氫鍵。 7．下列關于幾種酶作用的敘述，不正確的是(　　) A．DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接 B．RNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄 C．一種限制酶能識別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因 D．DNA聚合酶能把單個脫氧核苷酸分子連接成一條DNA單鏈 解析：選C。限制酶具有專一性，一種限制酶只能識別一種核苷酸序列，并在特定位點切割DNA分子，故選項C敘述錯誤。DNA連接酶無識別的特異性，能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接，DNA連接酶對于黏性末端或平末端都能催化其“縫合”，重新形成DNA分子；RNA聚合酶能與基因的特定位點結合，催化遺傳信息的轉錄；DNA聚合酶能以DNA的一條鏈為模板，把單個脫氧核苷酸分子連接成一條DNA單鏈，復制形成新的DNA分子。 8．基因工程是在分子水平上進行的操作，該過程中科學家所用的“手術刀”、“縫合針”和常采用的“運輸車”分別是(　　) A．限制酶、DNA連接酶、質粒 B．限制酶、DNA聚合酶、噬菌體 C．DNA連接酶、限制酶、動植物病毒 D．DNA連接酶、限制酶、質粒 解析：選A?；蚬こ讨?，“手術刀”是限制酶，“縫合針”是DNA連接酶，常用的“運輸車”是質粒。 9．(xx廣西桂林高二檢測)下列有關質粒的敘述，正確的是(　　) A．質粒是廣泛存在于細菌細胞中的一種顆粒狀細胞器 B．質粒是細菌細胞質中能自主復制的小型環(huán)狀DNA分子 C．質粒只有在侵入宿主細胞后在宿主細胞內復制 D．細菌質粒的復制過程一定是在宿主細胞外獨立進行 解析：選B。質粒不屬于細胞器，為環(huán)狀DNA，在宿主細胞內外均可復制。 10．(xx高考四川卷改編)將大腸桿菌的質粒連接上人生長激素的基因后，重新置入大腸桿菌的細胞內，通過發(fā)酵就能大量生產人生長激素。下列敘述正確的是(　　) A．發(fā)酵產生的生長激素是大腸桿菌生命活動所必需的 B．大腸桿菌獲得的能產生人生長激素的變異可以遺傳 C．大腸桿菌質粒標記基因中腺嘌呤與尿嘧啶含量相等 D．生長激素基因在轉錄時需要DNA連接酶 解析：選B。利用基因工程生產人生長激素是將大腸桿菌的質粒連接上人生長激素的基因，導入大腸桿菌細胞內，生產人生長激素。生長激素不是大腸桿菌生命活動所必需的，所以A項錯；大腸桿菌獲得的能產生人生長激素的變異是由遺傳物質改變引起的，屬于可遺傳的變異，所以B項正確；質粒是環(huán)狀的DNA分子，不含有尿嘧啶，所以C項錯；基因轉錄需要RNA聚合酶，轉錄產物為信使RNA，所以D項錯。 11．下面幾種是限制性核酸內切酶切割DNA分子后形成的部分片段。請回答下列問題： ①②③④⑤ (1)以上DNA片段是由________種限制性核酸內切酶切割后產生的。 (2)若要把相應片段連接起來，應選用________(填“DNA聚合酶”或“DNA連接酶”)。 (3)找出能連接的對應片段并寫出連接后形成的DNA分子：________________。 解析：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定位點進行切割。題中①④的黏性末端相同，是由同一種限制酶切割形成的，其他三種片段的末端都不相同，所以這些片段是4種限制性核酸內切酶切割后產生的。DNA連接酶與DNA聚合酶作用不同，DNA連接酶是在兩個DNA片段間形成磷酸二酯鍵，將兩條鏈上的兩個缺口同時連接起來。 答案：(1)4　(2)DNA連接酶　(3) 12．胰島素是治療糖尿病的重要藥物，如圖是基因工程技術生產胰島素的操作過程示意圖，請據圖回答： (1)完成過程②③必需的酶分別是________、________。 (2)在利用A、B獲得C的過程中，通常用________________切割A和B，使它們產生相同的______________，再加入________________，才可形成C。 (3)取自大腸桿菌的物質B，在基因工程中起________作用，必須具備的條件是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(至少2個)。 解析：(1)過程②為由單鏈RNA到雙鏈DNA的過程，為反轉錄，需要反轉錄酶的催化。過程③是DNA由雙鏈解旋變成單鏈，這個過程需要解旋酶。(2)A為目的基因，B為載體，只有用同一種限制酶切出相同的黏性末端，然后在DNA連接酶的作用下才能相互結合。(3)從大腸桿菌中提取的B為質粒，在基因工程中可以起到載體的作用，必須具備的條件是具有標記基因和一至多個限制酶切割位點，能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存。 答案：(1)反轉錄酶　解旋酶 (2)同一種限制酶　黏性末端　DNA連接酶 (3)載體　具有標記基因和一至多個限制酶切割位點；能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定保存 13．如圖為大腸桿菌及質粒載體的結構模式圖，據圖回答下列問題。 (1)a代表的物質和質粒的化學本質相同，都是______，二者還具有其他共同點，如①____________________，②________________________(寫出兩條即可)。 (2)若質粒DNA分子的切割末端為，則與之連接的目的基因切割末端應為________________；可使用________________把質粒和目的基因連接在一起。 (3)氨芐青霉素抗性基因在質粒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．蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因 B．土壤農桿菌環(huán)狀RNA分子 C．大腸桿菌的質粒 D．動物細胞的染色體 解析：質粒是基因工程中最常用的載體，是一種裸露的、結構簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子，具有一至多個限制酶切割位點，進入受體細胞后能自主復制，具有標記基因便于重組DNA的鑒定與選擇。 答案：(1)DNA?、倌軌蜃晕覐椭啤、诰哂羞z傳效應 (2)　DNA連接酶 (3)標記基因　供重組DNA的鑒定和選擇 (4)C 14．通過DNA重組技術使原有基因得以改造的動物稱為轉基因動物。運用這一技術使羊奶中含有人體蛋白質，如圖表示了這一技術的基本過程，在該工程中所用的基因“剪刀”能識別的序列和切點是—G↓GATCC—，請回答下列問題： (1)從羊染色體中“剪下”羊蛋白質基因的酶是______。人體蛋白質基因“插入”后連接在羊體細胞染色體中時需要的酶是____________________。 (2)請畫出質粒被切割形成黏性末端的過程圖。 —G↓GATC C— —C CTAG↑G— (3)人體蛋白質基因之所以能“插入”到羊的染色體內，原因是____________________，“插入”時用的工具是________________，其種類有________________________________________________________________________。 答案：(1)限制性核酸內切酶　DNA連接酶 (2)→　 (3)基因的結構是相同的　載體　質粒、動植物病毒、λ噬菌體的衍生物