2017-2018学年高中生物人教版 选修3 专题1 基因工程 1.1DNA重组技术的基本工具
一、单选题
1．下列一般不作为基因工程中的标记基因的是（ ）
A．四环素抗性基因 B．绿色荧光蛋白基因
C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述中，不正确的是（ ）
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．抗生素抗性基因可作为标记基因
C．在细胞外进行
D．启动子位于目的基因的首端，是启动翻译的一段DNA
3．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（ ）
A．限制酶和DNA连接酶 B．限制酶和水解酶
C．限制酶和载体 D．DNA连接酶和载体
4．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 （ ）
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③②
5．下列关于“分子运输车”的叙述，正确的是（ ）
A．常见种类只有质粒和动植物病毒
B．能够在受体细胞中进行自我复制，但不能整合到染色体DNA上
C．质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接
D．在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的
6．在基因工程中，科学家所用的“剪刀”“针线”和“载体”分别是指（ ）
A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶
B．噬菌体、质粒、DNA连接酶
C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒
D．DNA限制酶、DNA连接酶、质粒
7．下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位, 则相应的酶依次是（ ）
A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶
B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶
8．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是（ ）
A．染色体和质粒的化学本质都是DNA
B．染色体和质粒都只存在于真核细胞中
C．染色体和质粒都与生物的遗传有关
D．染色体和质粒都可以作为基因工程的载体
9．下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是（ ）
A．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
D．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
10．限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用E，H，P三种不同的限制酶对一段大小6.2kb的线状DNA进行剪切后，用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示，这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是（ ）
A．
B．
C．
D．
11．EcoRI和Sma I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，其识别序列和切割点（图中箭头处）分别如下图所示，请据图分析正确的是（ ）
A．所有限制酶的识别位点均由6个核苷酸序列组成
B．SmaI限制酶切割后产生的是黏性末端
C．用连接酶连接平末端和黏性末端的连接效率一样
D．细菌细胞内限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵
12．某环状DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶BamHI（识别序列为 ）完全切割该DNA分子后产生2个片段，则下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．一个该DNA分子连续复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个
B．含BamH I的溶液中加入双缩脲试剂A震荡后即出现紫色
C．一个该DNA分子含有2个BamHI的识别序列
D．一个该DNA分子经BamHI完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团
二、非选择题
13．生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题：
（1）在基因工程的操作中的“分子手术刀”是 。
（2）在基因工程的操作中的“分子缝合针”是 。
（3）基因工程中最常用的载体是 。
（4）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛 。
14．为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。 已知第一线性DNA序列共有 5000bp （bp为碱基对）第一步水解产物 （单位bp）第二步水解产物 （单位bp） A酶切割3500将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割1500 200010001000500500B酶切割2000将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割500 150030002000 1000经A酶和B酶同时切割2000 1500 1000 500
（1）该实验中体现出限制酶的作用特点是 。
（2）由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为 个和 个。
（3）根据表中数据，请在下图中用箭头标出相应限制酶的酶切位点。
（4）已知BamH I与BglⅡ的识别序列及切割位点如下图所示，用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHI和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干次循环后 和 序列明显增多，该过程中DNA连接酶催化 键的形成。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】解：A、四环素基因是抗性基因，可作为基因工程的标记基因，筛选重组子，故A正确；
B、绿色荧光蛋白基因也可以用作基因工程的标记基因，故B正确；
C、产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应与否筛选重组子，故C正确；
D、贮藏蛋白的基因不能用于筛选重组子，故D错误．
故选：D．
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因．
2．【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、构建基因表达载体过程中需要用限制酶切割目的基因和载体，最后用DNA连接酶把目的基因和载体连接起来，A不符合题意；
B、抗生素抗性基因可以用作标记基因，B不符合题意；
C、基因表达载体的构建过程一般在体外进行，C不符合题意；
D、启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清基因表达载体中启动子、终止子的来源：
①如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，目的基因中已含有启动子、终止子。在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子，
②如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
3．【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、基因工程中构建基因表达载体时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，还需DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，因此基因工程中用修饰改造基因的工具是限制酶和DNA连接酶，A符合题意；
B、水解酶不是基因工程的工具，B不符合题意；
CD、载体的作用是将目的基因导入受体细胞，而不是修饰改造基因，C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
4．【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】分析图形可知，图中①是在限制酶的作用下将DNA剪切形成黏性末端的过程，②是在DNA连接酶的作用下将不同DNA片段的黏性末端连接起来的过程，③是在解旋酶的作用下将双链DNA解旋的过程，④是在DNA聚合酶催化下，以解旋后的DNA单链为模板进行DNA复制的过程，所以C符合题意。
故答案为：C
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
5．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等，A不符合题意；
B、载体能够在受体细胞中进行自我复制，也可能整合到染色体DNA上，B不符合题意；
C、质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内，C不符合题意；
D、在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清分子运输车的相关知识点：
①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
6．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】（1）在基因工程的操作中，“分子手术刀”是限制酶。（2）“分子缝合针”是DNA连接酶。（3）“分子运输车”是基因进入受体细胞的载体（或载体），常用的载体包括质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等。
故答案为：D
【分析】理清DNA重组技术的基本工具：
(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶：作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
(3)载体
种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
7．【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】根据图解，①表示氢键，使氢键断裂的是解旋酶；②表示核苷酸间连接形成的磷酸二酯键，使其断裂的酶是限制酶；③表示形成连接磷酸二酯键，相应的酶是DNA连接酶；C符合题意。
故答案为：C
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
8．【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、染色体是由蛋白质和DNA组成，A不符合题意。
B、染色体存在于真核生物细胞核中，B不符合题意。
C、染色体和质粒上都有DNA，与遗传有关，C符合题意。
D、染色体不能做基因工程中的载体，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】理清质粒的相关知识点：
9．【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要对4个切割位点的2个核苷酸之间的磷酸二酯键切割，故4个磷酸二酯键断裂，A不符合题意；
B、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，B符合题意；
C、—CATG↓被限制酶切出的黏性末端是—CATG，—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端是GATC—，黏性末端碱基数都是4个，故C不符合题意。
D、不同的限制酶切割也能形成相同的黏性末端，经DNA连接酶连接也能形成重组质粒，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】在构建基因表达载体时，通常用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将二者连接，改造后成为基因表达载体。
10．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】根据表格可知E酶有2个切点、H酶有1个切点、P酶有2个切点。B、C两选项中H酶有两个切点，是错误的；A选项E酶切割形成的片段分别是0.3+0.7、2.6+0.9、0.5+1.2不符合表中数据；D选项E酶切割形成的片段分别是0.3、0.7+2.6+0.9、0.5+1.2符合表中数据。
故答案为：D
【分析】解答此题要理清限制酶的作用，识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
11．【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、不是所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A不符合题意；
B、据图可知，SmaⅠ酶在它识别序列的中心轴线处将DNA片段切开，产生的是平末端，B不符合题意；
C、用DNA连接酶连接平末端的效率比较低，C不符合题意；
D、细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御体系，D符合题意。
故答案为：D
【分析】解答此题要理清限制酶的选择方法：
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
12．【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，则胞嘧啶=2000×（1-30%×2）/2=400个，则一个DNA分子复制两次得到4个DNA分子，所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸400×3=1200个，A不符合题意；
B、BamHI的溶液中含有酶，化学本质是蛋白质，加入双缩脲试剂A无色，再加3-4滴双缩脲试剂B成紫色，B不符合题意；
C、环状DNA分子被切成两个DNA分子片段说明，含有2个BamHI的识别序列，C符合题意；
D、两个DNA分子片段4个磷酸二酯键断裂，共有4个磷酸基团，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答此题要理清限制性核酸内切酶的作用，能识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
13．【答案】（1）限制酶
（2）DNA连接酶
（3）质粒
（4）共用一套遗传密码。
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】（1）在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶；（2）在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶；（3）基因工程中最常用的载体是质粒；（4）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛共用一套遗传密码。
【分析】理清DNA重组技术的基本工具：
(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶
作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
(3)载体
种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
14．【答案】（1）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，且在特定的位点切割
（2）2；1
（3）
（4）；磷酸二酯键
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）该实验中体现出限制酶的作用特点是酶的专一性．（2）A酶切割后形成3段，所以有2个识别位点，B酶切割后形成2段，所以有1个切割位点．（3）由于酶B只有一个限制酶切位点，即在2000和3000之间，可以先标注出；又由于酶A又可以将2000的这段切成500和1500的，结合酶A单独切割又可以标注其切割位点，同理标出另一个切割位点，答案如下图：
（ 4 ）已知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示。用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后 和 序列明显增多。DNA连接酶催化形成的是磷酸二酯键。
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
1 / 12017-2018学年高中生物人教版 选修3 专题1 基因工程 1.1DNA重组技术的基本工具
一、单选题
1．下列一般不作为基因工程中的标记基因的是（ ）
A．四环素抗性基因 B．绿色荧光蛋白基因
C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】解：A、四环素基因是抗性基因，可作为基因工程的标记基因，筛选重组子，故A正确；
B、绿色荧光蛋白基因也可以用作基因工程的标记基因，故B正确；
C、产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应与否筛选重组子，故C正确；
D、贮藏蛋白的基因不能用于筛选重组子，故D错误．
故选：D．
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因．
2．下列关于基因表达载体构建的相关叙述中，不正确的是（ ）
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．抗生素抗性基因可作为标记基因
C．在细胞外进行
D．启动子位于目的基因的首端，是启动翻译的一段DNA
【答案】D
【知识点】基因工程的基本操作程序
【解析】【解答】A、构建基因表达载体过程中需要用限制酶切割目的基因和载体，最后用DNA连接酶把目的基因和载体连接起来，A不符合题意；
B、抗生素抗性基因可以用作标记基因，B不符合题意；
C、基因表达载体的构建过程一般在体外进行，C不符合题意；
D、启动子位于目的基因的首端，是启动转录的一段DNA，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清基因表达载体中启动子、终止子的来源：
①如果目的基因是从自然界中已有的物种中分离出来的，目的基因中已含有启动子、终止子。在构建基因表达载体时，不需要在质粒上接上特定的启动子、终止子，
②如果目的基因是通过人工方法合成的，或通过cDNA文库获得的，则目的基因是不含启动子和终止子的。因此，在构建基因表达载体时，需要在与质粒结合之前，在目的基因的前后端接上特定的启动子、终止子。
3．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是（ ）
A．限制酶和DNA连接酶 B．限制酶和水解酶
C．限制酶和载体 D．DNA连接酶和载体
【答案】A
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、基因工程中构建基因表达载体时，需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和载体，还需DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，因此基因工程中用修饰改造基因的工具是限制酶和DNA连接酶，A符合题意；
B、水解酶不是基因工程的工具，B不符合题意；
CD、载体的作用是将目的基因导入受体细胞，而不是修饰改造基因，C、D不符合题意。
故答案为：A
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
4．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 （ ）
A．①②③④ B．①②④③ C．①④②③ D．①④③②
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】分析图形可知，图中①是在限制酶的作用下将DNA剪切形成黏性末端的过程，②是在DNA连接酶的作用下将不同DNA片段的黏性末端连接起来的过程，③是在解旋酶的作用下将双链DNA解旋的过程，④是在DNA聚合酶催化下，以解旋后的DNA单链为模板进行DNA复制的过程，所以C符合题意。
故答案为：C
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
5．下列关于“分子运输车”的叙述，正确的是（ ）
A．常见种类只有质粒和动植物病毒
B．能够在受体细胞中进行自我复制，但不能整合到染色体DNA上
C．质粒上的抗生素抗性基因有利于质粒与外源基因连接
D．在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、基因工程中运载目的基因的“分子运输车”常见种类有质粒和动植物病毒及噬菌体等，A不符合题意；
B、载体能够在受体细胞中进行自我复制，也可能整合到染色体DNA上，B不符合题意；
C、质粒上的抗生素抗性基因有利于检测目的基因是否导入受体细胞内，C不符合题意；
D、在基因工程操作中真正被用作载体的质粒都是进行过人工改造的，D符合题意。
故答案为：D
【分析】理清分子运输车的相关知识点：
①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
6．在基因工程中，科学家所用的“剪刀”“针线”和“载体”分别是指（ ）
A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶
B．噬菌体、质粒、DNA连接酶
C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒
D．DNA限制酶、DNA连接酶、质粒
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】（1）在基因工程的操作中，“分子手术刀”是限制酶。（2）“分子缝合针”是DNA连接酶。（3）“分子运输车”是基因进入受体细胞的载体（或载体），常用的载体包括质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等。
故答案为：D
【分析】理清DNA重组技术的基本工具：
(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶：作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
(3)载体
种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
7．下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位, 则相应的酶依次是（ ）
A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶
B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶
D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】根据图解，①表示氢键，使氢键断裂的是解旋酶；②表示核苷酸间连接形成的磷酸二酯键，使其断裂的酶是限制酶；③表示形成连接磷酸二酯键，相应的酶是DNA连接酶；C符合题意。
故答案为：C
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
8．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是（ ）
A．染色体和质粒的化学本质都是DNA
B．染色体和质粒都只存在于真核细胞中
C．染色体和质粒都与生物的遗传有关
D．染色体和质粒都可以作为基因工程的载体
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、染色体是由蛋白质和DNA组成，A不符合题意。
B、染色体存在于真核生物细胞核中，B不符合题意。
C、染色体和质粒上都有DNA，与遗传有关，C符合题意。
D、染色体不能做基因工程中的载体，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】理清质粒的相关知识点：
9．下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是（ ）
A．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
D．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
【答案】B
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】A、用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要对4个切割位点的2个核苷酸之间的磷酸二酯键切割，故4个磷酸二酯键断裂，A不符合题意；
B、限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，B符合题意；
C、—CATG↓被限制酶切出的黏性末端是—CATG，—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端是GATC—，黏性末端碱基数都是4个，故C不符合题意。
D、不同的限制酶切割也能形成相同的黏性末端，经DNA连接酶连接也能形成重组质粒，故D不符合题意。
故答案为：B
【分析】在构建基因表达载体时，通常用同一种限制酶切割目的基因和质粒，然后用DNA连接酶将二者连接，改造后成为基因表达载体。
10．限制酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现用E，H，P三种不同的限制酶对一段大小6.2kb的线状DNA进行剪切后，用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示，这3种不同的限制酶在此DNA片段上相应切点的位置是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】根据表格可知E酶有2个切点、H酶有1个切点、P酶有2个切点。B、C两选项中H酶有两个切点，是错误的；A选项E酶切割形成的片段分别是0.3+0.7、2.6+0.9、0.5+1.2不符合表中数据；D选项E酶切割形成的片段分别是0.3、0.7+2.6+0.9、0.5+1.2符合表中数据。
故答案为：D
【分析】解答此题要理清限制酶的作用，识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
11．EcoRI和Sma I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，其识别序列和切割点（图中箭头处）分别如下图所示，请据图分析正确的是（ ）
A．所有限制酶的识别位点均由6个核苷酸序列组成
B．SmaI限制酶切割后产生的是黏性末端
C．用连接酶连接平末端和黏性末端的连接效率一样
D．细菌细胞内限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵
【答案】D
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、不是所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A不符合题意；
B、据图可知，SmaⅠ酶在它识别序列的中心轴线处将DNA片段切开，产生的是平末端，B不符合题意；
C、用DNA连接酶连接平末端的效率比较低，C不符合题意；
D、细菌细胞内的限制酶可以切割外源DNA，防止外源DNA入侵，是一套完善的防御体系，D符合题意。
故答案为：D
【分析】解答此题要理清限制酶的选择方法：
(1)根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类
①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。
②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。
③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。
12．某环状DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，用限制性核酸内切酶BamHI（识别序列为 ）完全切割该DNA分子后产生2个片段，则下列有关叙述中，正确的是（ ）
A．一个该DNA分子连续复制2次，共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸1600个
B．含BamH I的溶液中加入双缩脲试剂A震荡后即出现紫色
C．一个该DNA分子含有2个BamHI的识别序列
D．一个该DNA分子经BamHI完全切割后产生的核酸片段，共含有8个游离的磷酸基团
【答案】C
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】A、DNA分子共含2000个碱基，其中腺嘌呤占30%，则胞嘧啶=2000×（1-30%×2）/2=400个，则一个DNA分子复制两次得到4个DNA分子，所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸400×3=1200个，A不符合题意；
B、BamHI的溶液中含有酶，化学本质是蛋白质，加入双缩脲试剂A无色，再加3-4滴双缩脲试剂B成紫色，B不符合题意；
C、环状DNA分子被切成两个DNA分子片段说明，含有2个BamHI的识别序列，C符合题意；
D、两个DNA分子片段4个磷酸二酯键断裂，共有4个磷酸基团，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】解答此题要理清限制性核酸内切酶的作用，能识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
二、非选择题
13．生物学家利用基因工程技术通过生物反应器生产人的血清蛋白。请根据相关知识回答下列问题：
（1）在基因工程的操作中的“分子手术刀”是 。
（2）在基因工程的操作中的“分子缝合针”是 。
（3）基因工程中最常用的载体是 。
（4）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛 。
【答案】（1）限制酶
（2）DNA连接酶
（3）质粒
（4）共用一套遗传密码。
【知识点】基因工程的基本工具简介
【解析】【解答】（1）在基因工程的操作中的“分子手术刀”即切割DNA的是限制核酸内切酶简称限制酶；（2）在基因工程的操作中的“分子缝合针”是DNA连接酶；（3）基因工程中最常用的载体是质粒；（4）人的基因在牛体内能表达，说明人和牛共用一套遗传密码。
【分析】理清DNA重组技术的基本工具：
(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)
①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA连接酶
作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成DNA分子。
(3)载体
种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
14．为了解基因结构，通常选取一特定长度的线性DNA分子，先用一种限制酶切割，通过电泳技术将单酶水解片段分离，计算相对大小；然后再用另一种酶对单酶水解片段进行降解，分析片段大小。下表是某小组进行的相关实验。 已知第一线性DNA序列共有 5000bp （bp为碱基对）第一步水解产物 （单位bp）第二步水解产物 （单位bp） A酶切割3500将第一步水解产物分离后，分别用B酶切割1500 200010001000500500B酶切割2000将第一步水解产物分离后，分别用A酶切割500 150030002000 1000经A酶和B酶同时切割2000 1500 1000 500
（1）该实验中体现出限制酶的作用特点是 。
（2）由实验可知，在这段已知序列上，A酶与B酶的识别序列分别为 个和 个。
（3）根据表中数据，请在下图中用箭头标出相应限制酶的酶切位点。
（4）已知BamH I与BglⅡ的识别序列及切割位点如下图所示，用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHI和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干次循环后 和 序列明显增多，该过程中DNA连接酶催化 键的形成。
【答案】（1）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，且在特定的位点切割
（2）2；1
（3）
（4）；磷酸二酯键
【知识点】基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）该实验中体现出限制酶的作用特点是酶的专一性．（2）A酶切割后形成3段，所以有2个识别位点，B酶切割后形成2段，所以有1个切割位点．（3）由于酶B只有一个限制酶切位点，即在2000和3000之间，可以先标注出；又由于酶A又可以将2000的这段切成500和1500的，结合酶A单独切割又可以标注其切割位点，同理标出另一个切割位点，答案如下图：
（ 4 ）已知BamHI与BglII的识别序列及切割位点如图2所示。用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BamHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后 和 序列明显增多。DNA连接酶催化形成的是磷酸二酯键。
【分析】与DNA相关的五种酶的比较：
名称 作用部位 作用结果
限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个片段
DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端
DNA (水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶 碱基对之间的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
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