2019-2020学年生物人教版选修3作业与测评：1-1 DNA重组技术的基本工具

2019-2020学年生物人教版选修3作业与测评：1-1 DNA重组技术的基本工具

ZHUAN TI YI | 专题 1 基因工程 1．1 DNA 重组技术的基本工具 课堂知能验收 对应学生用书 P001 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，D 错误。 2．下列关于限制性核酸内切酶的说法错误的是( ) A．限制性核酸内切酶主要是从微生物细胞中分离提纯的 B．限制性核酸内切酶不能将目的基因连接到不同的载体上 C．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸 D．限制性核酸内切酶既可切割链状 DNA 也可切割环状 DNA 答案 C 解析 限制性核酸内切酶主要是从原核生物中分离出来的，A 正 确；把目的基因连接到载体上使用的酶是 DNA 连接酶，B 正确；通常 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，C 错误。 3．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割 DNA 分子上特定的 核苷酸序列。如图所示为四种限制酶 BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及 BglⅡ的识别序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两 种限制酶所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合并且正确的末端 互补序列是( ) A．BamHⅠ和 EcoRⅠ；末端互补序列—AATT— B．BamHⅠ和 HindⅢ；末端互补序列—GATC— C．EcoRⅠ和 HindⅢ；末端互补序列—AATT— D．BamHⅠ和 BglⅡ；末端互补序列—GATC— 答案 D 解析 限制酶 BamHⅠ与 BglⅡ虽然识别的核苷酸序列不同，但切 割后露出的黏性末端相同，故末端序列可以进行碱基互补配对。 4．“分子缝合针”——DNA 连接酶“缝合”的部位是( ) A．碱基对之间的氢键 B．碱基与脱氧核糖 C．双链 DNA 片段间的磷酸二酯键 D．脱氧核糖与脱氧核糖 答案 C 解析 相邻的两个脱氧核苷酸之间由磷酸和脱氧核糖形成的磷酸 二酯键连接，DNA 连接酶连接的是此化学键。 5．(2017·石家庄一中月考)基因工程载体必须具备的条件中，错误 的是( ) A．能在受体细胞中复制并稳定保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 C．能进入受体细胞中并控制其新陈代谢过程 D．在限制酶切点外必须含有标记基因，便于筛选 答案 C 解析 作为基因工程的载体必须能够在受体细胞内复制并稳定保 存，有多个限制酶的切点，具有某些标记基因，A、B、D 正确；载体 的存在与否对受体细胞生存没有决定性作用，即不影响宿主细胞的正 常代谢活动，C 错误。 6．质粒之所以能作为基因工程的载体，是由于它( ) A．含蛋白质，从而能完成生命活动 B．能够自我复制 C．是 RNA，能够指导蛋白质的合成 D．具有环状结构，能够携带目的基因 答案 B 解析 质粒是一种小型环状 DNA 分子，不含蛋白质，A、C 错误； 质粒在受体细胞中能够自我复制，从而保持连续性，B 正确；质粒具 有环状结构，但不是作为基因工程载体的必备条件，D 错误。 7．下列是基因工程的有关问题，请回答： (1)限制性核酸内切酶可以识别双链 DNA 分子中的特定核苷酸序 列 ， 并 可 以 使 每 条 链 中 特 定 部 位 的 两 个 核 苷 酸 之 间 的 ______________(填化学键名称)断裂，形成的末端总体可分为两种类 型，分别是____________________。 (2)目的基因和载体重组时需要的工具酶是______________，与限 制性核酸内切酶相比，它对所重组的 DNA 两端碱基序列________(填 “有”或“无”)专一性要求。 (3)如图表示的是构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限 制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和 切点是—↓GATC—。 分析可知，最好选择限制酶________切割质粒，限制酶________ 切 割 目 的 基 因 所 在 的 DNA ， 这 样 做 的 好 处 分 别 是 ____________________________________________________________ ____________、 ________________________________________________________ ________________。 答案 (1)磷酸二酯键 黏性末端和平末端 (2)DNA 连接酶 无 (3)Ⅰ Ⅱ 限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个 标记基因都破坏 目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列 解析 (1)限制性核酸内切酶作用的化学键是磷酸二酯键。限制性 核酸内切酶切割 DNA 分子后形成平末端或黏性末端。 (2)目的基因与载体连接需要用 DNA 连接酶，它连接的是两个核苷 酸之间的磷酸二酯键，对所重组的 DNA 两端的碱基序列无专一性。 (3)限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识 别序列和切点是—↓GATC—，目的基因的两端皆有限制酶Ⅱ的识别序 列，用限制酶Ⅰ切割质粒只会破坏一个标记基因，用限制酶Ⅱ切割质 粒则会将两个标记基因全部破坏。 8．啤酒酵母菌是啤酒生产上常用的典型的发酵酵母菌，除用于酿 造啤酒及其他的饮料酒外，还可发酵面包，菌体维生素、蛋白质含量 高，可作食用、药用和饲料。科学家将大麦细胞的 LTP1 基因植入啤酒 酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生 LTP1 蛋白，并酿出泡沫丰富的 啤酒。基本的操作过程如下： (1)该技术定向改变了啤酒酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源 中属于________。 (2)为了将 LTP1 基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是________。 (3)要使载体与 LTP1 基因连接，首先应使用________进行切割。假 如载体被切割后，得到的分子末端序列为 AATTC— G— ，则能与该载 体连接的目的基因分子末端有(多选)________，其中与 AATTC— G— 是同一种限制酶切割的是________。 A. —G —CTTAA B. AATTT— A— C. AATTG— C— D. TTAAG— C— (4)将 LTP1 基因片段与载体“缝合”起来，需要________酶，常用 的有________________、________________，它们连接的化学键是 ________，其中能“缝合”两个双链 DNA 片段的平末端的酶是 ________。 答案 (1)基因重组 (2)(大肠杆菌的)质粒 (3)限制酶 ABC A (4)DNA 连接 E·coliDNA 连接酶 T4DNA 连接酶 磷酸二酯键 T4DNA 连接酶 解析 (1)由图可知该技术属于基因工程，该变异属于基因重组。 (2)据图可以看出，载体来自大肠杆菌，一定是质粒。 (3)与 AATTC— G— 具有相同黏性末端的是 A、B、C，它们能相 互连接，但与其来自同一种限制酶切割的是 A。 (4)不同来源的 DNA 片段结合需要的酶是 DNA 连接酶，常用的有 E·coliDNA 连接酶、T4DNA 连接酶，它们连接的化学键是磷酸二酯键， 而起到“缝合”平末端作用的连接酶是 T4DNA 连接酶。