2022-2024年北京重点校高二（下）期中生物汇编：重组DNA技术的基本工具

2022-2024北京重点校高二（下）期中生物汇编 重组DNA技术的基本工具 一、单选题 1．（2024北京丰台高二下期中）利用新鲜菜花作为实验材料提取DNA时，错误的是（　　） A．可将菜花置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来 B．离心后上清液中加入95%冷酒精，出现的白色丝状物就是粗提的DNA C．将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象 D．可利用DNA在沸水浴下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应的特性对其进行鉴定 2．（2024北京丰台高二下期中）DNA粗提取后，经纯化、扩增，可通过琼脂糖凝胶电泳鉴定分子量大小。相关实验叙述错误的是（    ） A．DNA不溶于95%的冷酒精，但可溶于2mol/L的NaCl溶液 B．将二苯胺试剂滴加在提取出的丝状物上，若变蓝可鉴定为DNA C．将扩增得到的DNA与含指示剂的缓冲液注入凝胶加样孔中 D．DNA分子量越小，在凝胶中的迁移速率越快，离加样孔越远 3．（2024北京清华附中高二下期中）利用新鲜洋葱作为实验材料提取DNA时，下列叙述正确的是（    ） A．可将洋葱置于清水中，细胞吸水破裂后将DNA释放出来 B．离心后上清液中加入95%冷酒精，出现的白色丝状物就是纯净的DNA C．将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象 D．向DNA溶液中加入适量二苯胺试剂混匀，溶液即呈现蓝色 4．（2024北京丰台高二下期中）CRISPR/dCas9基因抑制系统来源于CRISPR/Cas9，Cas9酶能够切割核酸片段，当其特定的结构区域发生改变后，失去切割功能，称为dCas9，但仍然能由gRNA引导后与DNA结合，如下图所示。对该系统理解错误的是（    ） A．CRISPR/dCas9是由蛋白质与RNA构成的复合体 B．正常的Cas9酶不能催化磷酸二酯键的断裂 C．gRNA能与DNA上特定的碱基序列互补配对 D．dCas9与靶位点结合可以直接干扰转录的进行 5．（2024北京东城二中高二下期中）下列有关生物实验试剂以及现象的描述，正确的是（　　） A．二苯胺试剂鉴定DNA结果呈紫色 B．苏丹Ⅲ染液可将蛋白质染成橘黄色 C．甲紫染色可观察根尖细胞染色体的状态 D．用黑藻观察细胞质流动需对叶绿体染色 6．（2023北京海淀实验中学高二下期中）科学家将萤火虫的荧光素和荧光酶基因转入烟草细胞，获得高水平的表达。长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明（    ） ①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草共用一套遗传密码子 ③烟草体内合成了荧光素和荧光酶 ④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④ 7．（2023北京海淀实验中学高二下期中）下列是以洋葱为材料进行“DNA的粗提取与鉴定实验”的叙述，其中错误的是（    ） A．常温下洋葱匀浆中有些酶可以破坏DNA进而影响DNA的提取 B．洋葱滤液中加入冷酒精，用玻璃棒搅拌会使DNA的提取量增加 C．向含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCl溶液有利于去除杂质 D．用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化 8．（2023北京海淀实验中学高二下期中）如图所示，下列有关工具酶功能的叙述，错误的是（    ） A．限制性内切核酸酶可以切断a处 B．DNA聚合酶可以连接a处 C．解旋酶可以使b处解开 D．DNA连接酶可以连接c处 9．（2023北京海淀实验中学高二下期中）限制酶可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。如图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindIII以及BglII的辨识序列及每一种限制酶的切割部位。其中切割出来的DNA片段末端可以互补结合的两种限制酶是（    ） A．BamHI和 EcoRI B．BamHI和 HindⅢ C．BamHI和 BglII D．EcoRI和 HindⅢ 10．（2023北京海淀实验中学高二下期中）DNA连接酶是重组DNA技术中常用的一种工具酶。下列相关叙述，正确的是（    ） A．能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B．能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C．能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 D．只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链DNA片段的平末端 11．（2023北京海淀实验中学高二下期中）质粒是细菌中的有机分子，下列对其描述，正确的是 A．质粒完全水解后最多可产生4种化合物 B．质粒能够自主复制 C．质粒中含有两个游离的磷酸基团 D．质粒是基因工程的工具酶 12．（2022北京第101中学高二下期中）某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如表所示。限制酶a、b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法正确的是（    ） 酶a切割产物长度（bp） 酶b再次切割产物长度（bp） 2100；1400；1000；500 1900；200；800；600；1000；500 A．酶a与酶b切断的化学键不相同 B．酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接 C．该DNA分子中酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个 D．若酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒，得到的切割产物有4种 13．（2022北京第四中学高二下期中）某DNA分子上有2个BamHI的酶切位点，如下图，用BamHI酶切该DNA分子可以生成3种不同长度的DNA片段。现有足够多的该DNA分子，若每个DNA分子至少有一处位点被该酶切断，那么经酶切后，最多能产生多少种长度不同的DNA片段（    ） A．3 B．4 C．5 D．6 14．（2022北京第一五六中学高二下期中）下列关于质粒的说法错误的是（    ） A．使用质粒是为了避免目的基因被分解 B．质粒只能在与目的基因重组后进入细胞 C．没有限制酶就无法使用质粒 D．质粒的复制和表达遵循中心法则 15．（2022北京第一五六中学高二下期中）下表为常用的限制性核酸内切酶（限制酶）及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是（    ） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ C↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅡ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG （注：Y=C或T，R=A或G） A．HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端 B．Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部 C．BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端 D．一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 16．（2022北京第一五六中学高二下期中）“分子手术刀”切割DNA时，切开的结构是 A．氢键 B．共价键 C．二硫键 D．磷酸二酯键 17．（2022北京第一五六中学高二下期中）下列有关限制性核酸内切酶的叙述中正确的是（　　） A．用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个 B．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大 C．-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制性核酸内切酶切出的黏性末端碱基数不同 D．只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒 18．（2022北京第一五六中学高二下期中）下列属于“分子缝合针”的是(　   　) ①E·coilDNA连接酶　  ②T4DNA连接酶   　③DNA聚合酶　  ④解旋酶　  ⑤RNA聚合酶 A．①②③ B．①② C．①②⑤ D．②④ 参考答案 1．A 【分析】1、DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。 2、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、菜花是植物细胞，其细胞壁有保护和支撑的作用，不会吸水涨破，需要用洗涤剂瓦解细胞膜，A错误； B、DNA不溶于酒精溶液，在上清液中加入等体积的95%的冷酒精，白色丝状物是粗提取的DNA，B正确； C、DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度较大，所以将晾干的白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，C正确； D、DNA在沸水浴条件下遇到二苯胺试剂呈现蓝色反应，可利用该原理对DNA进行鉴定，D正确。 故选A。 2．B 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是： （1）DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的； （2）DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。 【详解】A、DNA不容易酒精溶液，能溶解在2mol/L的NaCl溶液中，A正确； B、鉴定DNA时，应将丝状物溶解到一定浓度的氯化钠溶液中之后再加入二苯胺试剂中进行沸水浴加热，B错误； C、将扩增得到的DNA与凝胶载样缓冲液混合，再将混合液缓慢注入凝胶加样孔内，C正确； D、电泳鉴定时，在带电量相同的情况下相对分子质量越小的DNA片段在凝胶中的迁移速率越快，距离加样孔越远，D正确。 故选B。 3．C 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： 1、DNA的溶解性： （1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的； （2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离； 2、DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：蛋白酶能水解蛋白质，但是对DNA没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80℃的高温，而DNA在80℃以上才会变性。洗涤剂能够瓦解细胞膜，但对DNA没有影响； 3、DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、洋葱是植物细胞，其细胞壁有保护和支撑的作用，不会吸水涨破，需要用洗涤剂瓦解细胞膜，A错误； B、离心后在上清液中加入等体积的95%的冷酒精，白色丝状物是粗提取的DNA，B错误； C、DNA在2mol/L的氯化钠溶液中溶解度较大，所以将白色丝状物置于2mol/L的NaCl溶液中，会发生溶解现象，C正确； D、DNA在沸水浴条件下遇二苯胺试剂呈现蓝色反应，D错误。 故选C。 4．B 【分析】由题干和题图可知，Cas9蛋白为限制酶，在gRNA引导下能特异性切割靶向基因；dCas9蛋白无切割功能，是由Cas9基因突变后表达形成的蛋白质，但可与靶向基因的启动子区域结合使靶向基因失去功能。 【详解】A、由题可知，CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA（sgRNA）和Cas9蛋白两部分组成，A正确； B、Cas9蛋白为限制酶，能够切割核酸片段，能催化磷酸二酯键的断裂，B错误； C、由题意可知，gRNA识别受体细胞中的靶向基因序列，gRNA为RNA分子，通过碱基互补配对识别靶向基因DNA分子，C正确； D、由图可知，dCas9蛋白可与靶基因的启动子结合，阻止其转录过程，D正确。 故选B。 5．C 【分析】DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、二苯胺试剂鉴定DNA结果呈蓝色，A错误； B、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，B错误； C、染色体容易被碱性染料甲紫溶液着色，因此，甲紫染色可观察根尖细胞染色体的状态，C正确； D、黑藻叶片薄而小，细胞有叶绿体，因此不需要染色就可观察细胞质流动，D错误。 故选C。 6．D 【分析】1、基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程技术的原理是基因重组。 2、不同生物的基因之所以能拼接，基础是生物的基因都具有相同的结构，都是具有双螺旋结构的DNA。 【详解】①、科学家将萤火虫的荧光素和荧光酶基因转入烟草细胞后，相关基因需整合到烟草细胞的染色体的DNA上才能在植物体不同细胞得以表达，使植物通体光亮，说明萤火虫与烟草的DNA结构基本相同，①正确； ②③④、荧光素和荧光酶基因转入烟草细胞后能成功表达，说明萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同，这两种生物共用一套遗传密码子，在烟草体内合成了荧光素和荧光酶，②③④正确。 综上所述，ABC错误，D正确。 故选D。 7．B 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理：①DNA在氯化钠溶液中的溶解度，是随着氯化钠的浓度变化而改变的，当氯化钠的物质的量浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最低，利用这一原理，可以使溶解在氯化钠溶液中的DNA析出；②DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精溶液，利用这一原理，可以进一步提取出含杂质较少的DNA；③洗涤剂能瓦解细胞膜但是对DNA没有影响；④蛋白质不能耐受较高温度，在80°C条件下会变性，而DNA对温度的耐受性较高；⑤DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，因此，二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。 【详解】A、常温下洋葱匀浆中有些酶类(如DNA酶)可破坏DNA而影响DNA的提取，A正确； B、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，因此在溶有DNA的滤液中加入体积分数为95%的冷酒精后，用玻璃棒轻缓搅拌，这样可以进一步提纯DNA，不会使DNA的提取量增加，B错误； C、DNA能溶于2mol/L的NaCI溶液，向含DNA的滤液中加入2mol/L的NaCI溶液有利于去除杂质，C正确； D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用二苯胺试剂鉴定DNA时，需沸水浴加热冷却后再观察颜色变化，D正确； 故选B。 8．D 【分析】题图分析：图中a为磷酸二酯键，是限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的作用位点；b为氢键，是解旋酶的作用位点；c为脱氧核苷酸内部的磷酸二酯键。 【详解】A、限制性内切酶的作用部位是相邻的核苷酸之间的磷酸二酯键，即图中的a处，A正确； B、DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上，形成磷酸二酯键，即DNA聚合酶可以作用于a处，B正确； C、解旋酶作用于部位是两条互补链中碱基之间的氢键，即b处，是氢键断裂，B正确； D、DNA连接酶作用于脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，即a处，而不是脱氧核苷酸内部的磷酸二酯键c处，D错误。 故选D。 9．C 【分析】关于限制酶，考生可以从以下几方面把握： （1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。 （2）特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 （3）结果：形成黏性末端或平末端。 【详解】A、BamHⅠ和EcoRⅠ切割形成的黏性末端不互补配对，因此不能互补黏合，A错误； B、BamHⅠ和HindIⅡ切割形成的黏性末端不互补配对，因此不能互补黏合，B错误； C、BamHⅠ和BglⅡ切割形成的黏性末端可以互补配对，因此能互补黏合，C正确； D、EcoRⅠ和HindIⅡ切割形成的黏性末端不互补配对，因此不能互补黏合，D错误。 故选C。 10．C 【分析】DNA连接酶：（1）根据酶的来源不同分为两类：E．coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（2）DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。 【详解】A、DNA连接酶连接的磷酸二酯键，A错误； B、DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键，B错误； C、能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键，C正确； D、有些DNA连接酶既能连接双链DNA片段互补的黏性末端，又能连接双链DNA片段的平末端，D错误。 故选C。 11．B 【详解】ABC、质粒是一种具有自主复制能力的很小的双链环状DNA分子，不含游离的磷酸基团，完全水解后最多可产生6种化合物：脱氧核糖、磷酸、4种含氮的碱基，A、C错误，B正确； D、质粒是基因工程的工具——载体，不是工具酶，D错误。 故选B。 【点睛】 12．C 【分析】由图可知，酶a、b的识别序列不同，但产生的黏性末端相同，均为GATC，由酶切产物可知，酶a单独切割后会形成4个片段，说明含有3个酶a的酶切位点；酶b再次酶切后，又新形成4种片段，说明有2个酶b的酶切位点。 【详解】A、酶a与酶b切断的化学键均为磷酸二酯键，A错误； B、a酶与b酶切出的黏性末端相同，用DNA连接酶可以将它们连接起来，B错误； C、由酶切产物可知，该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个，C正确； D、用酶a切割与该DNA序列相同的质粒（环状的），也可得到3种大小不同的切割产物，D错误。 故选C。 13．C 【分析】根据题干信息和图形分析，该DNA分子上有2个BamHI的酶切位点，又因为每个DNA分子至少有一处位点被该酶切断，则可能性有：只有一个酶切位点被切开、有两个酶切位点被切开。 【详解】图中有2个限制酶切割位点，以这2个切割位点为分界线将DNA分为四段，假设从左向右依次为a、b、c，则有以下多种情况：（1）只切开一个位点，若切在a、bc间，则片段为a、bc两种；若切点在ab、c间，则片段为ab、c两种。（2）切开两个位点，即切点在a、b、c间，则片段为a、b、c三种。综合以上，不重复的片段共有5种。 故选C。 14．B 【分析】质粒作为目的基因运载体，基本条件是必须含有标记基因、复制原点、酶切位点等。 【详解】A、使用质粒运载体是为了避免目的基因被分解，以使目的基因在受体细胞中稳定存在并表达，A正确； B、不含有目的基因的质粒也能进入细胞，B错误； C、质粒是双链环状DNA分子，没有限制酶切割，目的基因就无法插入，就无法使用质粒运载体，C正确； D、质粒的复制和表达也遵循中心法则，也遵循碱基互补配对原则，D正确。 故选B。 15．D 【分析】限制酶主要从原核生物中分离纯化出来。特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，形成黏性末端和平末端两种。 【详解】A、HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶沿着中轴线切口切开，切割后形成平末端，A正确； B、Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割位点在识别序列的外部，B正确； C、BamHⅠ限制酶识别GGATCC序列，Sau3AⅠ限制酶识别GATC序列，切割后形成相同的黏性末端GATC，C正确； D、一种限制酶可以识别两种核苷酸序列，如Sau3AⅠ能识别GATC，也能识别GGATCC，D错误。 故选D。 【点睛】 16．D 【分析】限制性核酸内切酶是基因工程中的“分子手术刀”，可识别并切割特定的脱氧核苷酸序列，用于获取目的基因和构建基因表达载体。 【详解】A、解旋酶或高温可以使氢键打开，A项错误； C、DNA分子中不存在二硫键，C项错误； BD、限制酶可以切割DNA分子中特定脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，B项错误，D项正确。 故选D。 17．B 【详解】A、用限制酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧，因此要断裂4个磷酸二酯键，故A错； B、限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，故B正确； C、-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制性核酸内切酶切出的黏性末端均碱基数均为四个，故C错； D、不同的限制酶切割也可能形成相同的末端序列，因此不同限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也能形成重组质粒，故D错。 故选B 【点睛】 18．B 【分析】基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体，其中限制性核酸内切酶（限制酶）是“分子剪刀”，DNA连接酶是“分子缝合针”，运载体是“分子运输车”。 【详解】①E·coilDNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，属于“分子缝合针”，①正确； ②T4DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，属于“分子缝合针”，②正确； ③DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键，不属于“分子缝合针”，③错误； ④解旋酶能使DNA双链解开，断裂的键是氢键，不属于“分子缝合针”，④错误； ⑤RNA聚合酶能催化转录过程，形成磷酸二酯键，合成的是mRNA，不属于“分子缝合针”，⑤错误。 故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$