2021-2022学年高二生物人教版选修三同步课时作业1.1DNA重组技术的基本工具（word版含解析）

1.1DNA重组技术的基本工具——2021-2022学年高二生物人教版选修三同步课时作业
1.基因工程技术也称为DNA重组技术，下列有关基因工程的说法错误的是( )
A.基因工程的基本原理是基因重组
B.基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体
C.基因工程可以定向改造生物的性状
D.基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒
2.下列关于基因工程的叙述中错误的是( )
A.基因工程技术的成熟使人类可以定向改造生物的遗传特性，培育新的生物品种
B.基因工程技术是唯一能克服远缘杂交不亲和障碍培育生物新品种的方法
C.基因工程的实施需要限制酶、DNA连接酶和载体等基本工具
D.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
3.下列有关基因工程的叙述，错误的是( )
A.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶
B. DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来
C.利用基因工程技术，可以定向地改造生物的遗传性状
D.基因工程的实质是基因重组
4.如图甲、乙、丙分别是目的基因、质粒载体、重组DNA（重组质粒）的三个示意图，限制酶有BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ．要获得理想的可表达目的基因的重组DNA，最佳的限制酶组合方式是( )
A. 用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
B. 用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体
C. 用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
D. 用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体
5.作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是( )
①必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上
②载体必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制
③必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选
④必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去
A.①③④ B.②③④ C.①②④ D.①②③④
6.下列不是基因工程中的运载体所必须具备的特点( )
A.能够在宿主细胞中复制，并稳定地保存 B.具有1～多个限制酶切点
C.必须是细菌的质粒或噬菌体 D.具有某些标记基因
7.下图表示的是三种黏性末端，下列说法正确的是( )
A.若乙中的T处发生突变，同一种限制酶可能就无法识别该切割位点
B.甲、丙两种黏性末端可以互补形成新的双链
C.切割得到的多个DNA片段可以用DNA聚合酶重组
D.目前常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等几类原核生物
8.下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是( )
A.DNA连接酶与DNA聚合酶作用的底物相同
B.原核生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用
C.限制性内切核酸酶切割DNA后一定能产生黏性末端
D.DNA重组技术的基本工具有三种：限制酶、DNA聚合酶、载体
9.下列关于生物工程中常见的几种酶的叙述，正确的是( )
A.纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，用于植物体细胞杂交
B.限制酶可将一个DNA分子片段切成两条脱氧核苷酸链
C.限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段时需要消耗1分子的水
D.DNA连接酶可以连接任意两个含有黏性末端的DNA片段
10.EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别的序列均由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其识别序列和切割位点（图中箭头处）如图所示，据图分析下列说法正确的是( )
A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B.SmaⅠ切割后产生的是黏性末端
C.用DNA连接酶连接平末端和黏性末端的效率一样
D.细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵
11.下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是( )
A.用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开
B.序列和被限制酶切出的黏性末端碱基数不同
C.限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大
D.T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接
12.如图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是( )
A.5′-CTTAAG-3′，切点在C和T之间 B.5′-CTTAAG-3′，切点在G和A之间
C.5′-GAATTC-3′，切点在G和A之间 D.5′-CTTAAC-3′，切点在C和T之间
13.下列关于DNA连接酶的理解正确的是( )
A.DNA连接酶的化学本质是蛋白质
B.DNA连接酶识别DNA分子上的特定碱基序列
C.DNA连接酶不能被反复使用
D.在基因工程操作中可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶
14.DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是( )
A.E.coliDNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，也能连接平末端
B.DNA连接酶连接的是两条单链上的磷酸和脱氧核糖
C.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键
D.DNA连接酶可以将单个的脱氧核苷酸连接到主链
15.人乳铁蛋白是一种药用保健蛋白。下图表示将人乳铁蛋白基因整合到质粒上的过程，图中Tetr表示四环素抗性基因，Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，五种限制酶的识别序列及切割位点如表所示，请回答以下问题：
限制酶 BamH Ⅰ Hae Ⅲ Bcl Ⅰ Sau3A Ⅰ Not Ⅰ
识别序列及切割位点
(1)图示过程需要用到的工具酶包括_____________________。
(2)要将人乳铁蛋白基因插入质粒，若只允许使用一种限制酶，应选择的限制酶是_____________________，酶能起催化作用的原理是_____________________。
(3)据图分析筛选含有重组质粒的受体细胞首先需要在含_____________________(填“四环素”“氨苄青霉素”或“四环素或氨苄青霉素”)的培养基上进行，原因是_____________________。
(4)若BamH I 酶切的DNA末端与BclI酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6 个碱基对序列为_____________________，对于该部位，这两种酶_____________________(填“都不能”或“只有一种能”)切开。
答案以及解析
1.答案：B
解析：基因工程的基本原理是人为的基因重组，A正确；基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶，运载体不属于工具酶，B错误；通俗地说，基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造后放到另一种生物的细胞里定向改造生物的性状，C正确；基因工程常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，D正确。故选B。
2.答案：B
解析：基因工程技术的优点是人们可以根据自己的意愿，定向改造生物的某些性状，培育新的生物品种，并且可以克服远缘杂交不亲和的障碍，但不是唯一的技术，细胞工程技术也可以克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确、B错误；基因工程的实施需要限制酶、DNA连接酶和载体等基本工具，C正确；基因工程中的目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物，D正确。
3.答案：B
解析：A、由分析可知，基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，A正确；
B、DNA连接酶将黏性末端的磷酸二酯键连接起来，B错误；
C、利用基因工程技术，可以定向地改造生物的遗传性状，C正确；
D、基因工程的本质是基因重组，D正确。
故选B。
4.答案：D
解析：A、只用EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体可能会导致目的基因与运载体反向连接以及目的基因自身环化，A错误；
B、根据重组DNA中RNA聚合酶的移动方向可知，用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和质粒载体会导致目的基因与运载体连接后无法表达，B错误；
C、根据重组DNA中RNA聚合酶的移动方向可知，用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体会导致目的基因与运载体连接后无法表达，C错误；
D、用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒载体可得到丙图所示重组DNA，且能正常表达，D正确。
故选：D。
5.答案：D
解析：本题考查基因工程的运载体的相关知识。作为基因工程中的“分子运输车”——载体，应具备的条件是①②③④。
6.答案：C
解析：作为运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点；②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制：④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。运载体能在宿主细胞中复制并稳定保存，A正确；运载体具有1个或多个限制酶切点，以便于外源基因连接，B正确；最常用的运载体是质粒，也可以是噬菌体、动植物病毒，C错误；运载体在限制酶切点外必须含有标记基因，便于筛选，D正确。
7.答案：A
解析：限制酶具有专一性，若乙中的T处发生突变，同一种限制酶可能就无法识别该切割位点，A正确；甲的末端序列是AATT，丙的末端序列是TTAA，黏性末端相同的才可以进行碱基互补配对形成新的双链，B错误；切割得到的多个DNA片段可以用DNA连接酶重组，C错误；质粒是环状DNA分子，噬菌体和动植物病毒都没有细胞结构，它们都不属于原核生物，D错误。
8.答案：B
解析：DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸连接到子链DNA上，两者作用的底物不同，A错误；原核生物内的限制酶是其自身的一种防御工具，当外源DNA侵入时，原核生物会利用限制酶来切割外源DNA，使之失活，从而保护自身的遗传特性，故限制酶对自身DNA无损害作用，B正确；限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端，C错误；DNA重组技术的基本工具有三种：限制酶、DNA连接酶、载体，而不是DNA聚合酶，D错误。
9.答案：A
解析：纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体，用于植物体细胞杂交，A正确；限制酶可将一个DNA分子片段切成两个DNA分子片段，B错误；限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段时需断裂2个磷酸二酯键，所以需要消耗2分子的水，C错误；DNA连接酶可以连接两个含有相同黏性末端的DNA片段，D错误。
10.答案：D
解析：限制酶的识别位点一般由4个、6个或8个或其他数量的核苷酸序列组成，A错误；由题图可知，SmaⅠ限制酶切割后产生的是平末端，B错误；用DNA连接酶连接平末端的效率比黏性末端低，C错误；细菌细胞内限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御机制，D正确。
11.答案：C
解析：用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被水解，A错误；和序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，B错误；限制性内切核酸酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，C正确；T4DNA连接酶和E.coliDNA连接酶都能催化黏性末端的连接，其中T4DNA连接酶可以连接平末端，D错误。
12.答案：C
解析：限制酶能识别的碱基序列为5′到3′，由图可知，识别的碱基序列为GAATTC；对比切前与切后的DNA片段可知，DNA片段在G与A之间断开，故选C。
13.答案：A
解析：DNA连接酶的化学本质是蛋白质，A正确；限制酶能够识别DNA分子上的特定碱基序列，DNA连接酶不需要识别DNA分子上的特定碱基序列，B错误；DNA连接酶可以被反复使用，C错误；DNA连接酶能够将两个DNA片段连接起来，而DNA聚合酶只是将一个个脱氧核苷酸连接起到主链上，因此在基因工程操作中不可以用DNA聚合酶代替DNA连接酶，D错误。
14.答案：B
解析：E.coliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段，而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，A错误；DNA连接酶是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而不是氢键，B正确，C错误；DNA连接酶不能将单个的脱氧核苷酸连接到主链上，D错误。
15.答案：(1)限制酶、DNA连接酶
(2)Sau3AⅠ 可以降低化学反应的活化能
(3)氨苄青霉素 用限制酶切割后破坏了Tetr基因，但不会破坏Ampr基因，导入重组质粒的受体细胞(对氨苄青霉素具有抗性)，能在含氨苄青霉素的培养基上生存下来
(4)都不能
解析：(1)图中将人乳铁蛋白基因整合到质粒上的过程需要限制酶、DNA连接酶的参与。
(2)根据表中五种酶的识别序列及切割位点可知，限制酶Sau3AI还可以切割限制酶BclⅠ和限制酶BamHⅠ的识别序列，因此要将人乳蛋白基因插入载体，在只允许用一种限制酶酶切载体和人乳铁蛋白基因的情况下，应选择限制酶Sau3AI。酶能起催化作用的原理是酶可以显著降低化学反应的活化能。
(3)用限制酶Sau3AI切割后会破坏Tetr四环素抗性基因，但不会破坏Ampr氨苄青霉素抗性基因，因此导入重组质粒的受体细胞可能在含有氨苄青霉素的培养基上生存下来。
(4)根据表格中各种限制酶的识别序列和切割位点可知，若BamH I酶切的DNA末端与Bcl I酶切的DNA末端连接起来，连接部位的6个碱基对序列为，对于该部位，这两种酶都不能切开。