第3章第1节 重组DNA技术的基本工具-【举一反三】2024-2025学年高二生物下学期同步教学讲义（人教版2019选择性必修3）

第1节　重组DNA技术的基本工具 【题型1 重组DNA技术的基本工具】 【题型2 DNA的粗提取和鉴定】 【题型1 重组DNA技术的基本工具】 【紧扣教材】 重组DNA技术的基本工具 1.限制性内切核酸酶——“分子手术刀”: (1)主要来源:原核生物。 (2)作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 (3)结果:产生黏性末端或平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针”: (1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 (2)种类 项目 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 从大肠杆菌中分离出来 从T4噬菌体中分离出来 作用 将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来 既可以连接黏性末端,又可以连接平末端 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”: (1)作用:将外源基因送入受体细胞。 (2)种类:质粒、噬菌体、动植物病毒等。 (3)选一选:作为基因进入受体细胞的载体应具备的条件是①②④。 ①必须具有一个至多个限制酶切割位点 ②具有标记基因 ③不能进入受体细胞以外的其他细胞 ④能自我复制或整合到受体细胞DNA上,与受体DNA同步复制 【题型突破】 【例1】 甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列，下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是（　　） A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的 B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C．DNA连接酶的作用位点是b处 D．限制酶主要从原核生物中提取 【变式1-1】 下列有关质粒的叙述，正确的是（　　） A．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子 B．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 C．质粒的受体细胞都是细菌 D．在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒 【变式1-2】 下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是（   ） A．DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键 B．限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端 C．病毒不能作为能将目的基因送入受体细胞的载体 D．微生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用 【变式1-3】 作为基因工程的运输工具——载体,必须具备的条件及理由对应错误的是（    ） A．能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因 B．具有一个至多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入 C．具有某些标记基因，以便目的基因能够准确定位与其结合 D．对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动 【变式1-4】 为了降低免疫排斥反应，研究者借助 CRISPR/Cas9 技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9 系统主要由向导 RNA（sgRNA）和 Cas9 蛋白两部分组成，sgRNA 可引导 Cas9 蛋白到特定基因位点进行切割、其机制如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．Cas9 蛋白作用于磷酸二酯键 B．sgRNA 通过与目标 DNA 碱基互补配对引导 Cas9 蛋白到位 C．sgRNA 会因错误结合而出现 “脱靶”现象，一般 sgRNA 序列越短，脱靶率越低 D．经过改造的转基因猪，可以利用核移植、胚胎分割得到更多的可移植器官供体 【题型2 DNA的粗提取和鉴定】 【紧扣教材】 DNA的粗提取和鉴定 【题型突破】 【例2】 如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作流程。下列相关叙述正确的是（    ）    A．将图1中的研磨液过滤后保留沉淀 B．图2过程，用玻璃棒进行快速交叉搅拌会使DNA析出更快 C．图2析出得到的白色丝状物只能溶于2 mol/L的NaCl溶液 D．图3对提取后的DNA进行鉴定，两支试管中均要加入二苯胺试剂 【变式2-1】 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．DNA的粗提取与鉴定实验不要求对实验结果精确定量 B．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 D．动、植物细胞DNA的提取无需在无菌条件下进行 【变式2-2】 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后即显蓝色 B．选用花菜、香蕉等植物细胞提取DNA时，应该先用洗涤剂溶解细胞壁 C．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA D．析出DNA时，玻璃棒来回向不同方向搅拌可快速获得DNA 【变式2-3】 某生物兴趣小组利用鸡血细胞进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，实验流程如下所示： 鸡血细胞→破碎细胞→获得滤液→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定 下列相关叙述正确的是（    ） A．若将鸡血细胞换成猪血细胞，实验效果可能会更佳 B．将鸡血细胞置于生理盐水比置于蒸馏水中更易破碎并释放出内容物 C．用2mol/L的NaCl溶液提纯DNA，是因为有些蛋白质不溶而DNA可溶于该溶液 D．将提取的DNA置于预冷酒精中并加入二苯胺反应，蓝色越深，说明DNA含量越高 【变式2-4】 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的相关叙述，错误的是（    ） A．DNA粗提取实验中利用“DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理提纯DNA B．“在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色”，可利用此原理对DNA进行鉴定 C．凝胶中DNA的迁移速率与凝胶的浓度、电压的大小、DNA分子的大小等有关 D．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察 一、单选题 1．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后即显蓝色 B．选用花菜、香蕉等植物细胞提取DNA时，应该先用洗涤剂溶解细胞壁 C．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA D．析出DNA时，玻璃棒来回向不同方向搅拌可快速获得DNA 2．DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶。下列相关叙述正确的是（　　） A．所有的限制酶都具有专一性，不同限制酶切割产生的黏性末端都不同 B．限制酶和DNA连接酶分别能催化磷酸二酯键的断裂和形成 C．限制酶识别序列越短，则相应酶切位点在DNA中出现的概率越小 D．DNA连接酶可以将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构 3．已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是（    ） A．上述两种限制酶切割出的末端只能用E.coliDNA连接酶进行“缝合” B．限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成 C．若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可提高重组质粒构建的成功率 D．上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后可能不会再被两种限制酶识别 4．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A．香蕉和猪肝均可作为提取DNA的实验材料 B．对研磨液进行离心可以去除细胞碎片等杂质 C．可用体积分数为95%的预冷酒精溶液对DNA进行粗提取 D．一般将粗提取的DNA 与二苯胺试剂在50~65℃的温水中反应 5．DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（　　） A．DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量 B．DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链 C．RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程 D．DNA的复制不是完全连续的复制过程 6．下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是（　　） A．基因工程的载体只有质粒 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．限制酶具有专一性，能识别特定的核苷酸序列 7．下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是（　　） A．用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开 B．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 C．序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同 D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大 8．研究表明，DNA 连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口（图a），却无法封闭缺口（图b ），下列相关叙述，正确的是（　　）      A．DNA 连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成 B．DNA 单链发生缺失，在DNA 聚合酶作用下沿缺口3'→5'方向修复 C．DNA 连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的 DNA 分子 D．DNA 连接酶封闭切口时，需要识别DNA 片段特定的核苷酸序列 9．下图是“DNA 的粗提取与鉴定”实验中的一个操作步骤示意图。下列相关叙述不正确的是 （    ）    A．选用植物细胞提取DNA 时需先研磨破碎细胞 B．所示实验操作中有一处明显错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显 C．选用动物细胞提取DNA时，可选用鸡血提取 D．试管1的作用是证明物质的量浓度为2mol/L 的NaCl溶液遇二苯胺试剂出现蓝色 10．下列关于质粒的叙述，正确的是（　　） A．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的 B．质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 C．质粒是能够自主复制的小型环状DNA分子 D．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 二、多选题 11．某质粒中氨苄青霉素抗性基因（AmpR），四环素抗性基因（TetR）和多种限制酶的识别位点如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．基因工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒 B．质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割，用四环素进行筛选 C．质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割，用氨苄青霉素进行筛选 D．质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割，用四环素进行筛选 12．下列有关酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来 B．反转录酶是以RNA为模板指导脱氧核糖核苷酸连接合成DNA的酶 C．DNA聚合酶可将两个DNA分子片段间的缝隙连接起来 D．限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子 13．下图表示4种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述错误的是（    ） A．四种限制酶都能切断特定核苷酸序列中每条链特定部位的磷酸二酯键和链间氢键 B．分别经BglⅡ和BamHⅠ切割的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接 C．分别经SmaⅠ和EcoRV切割的DNA片段用DNA连接酶连接的效率较低 D．分别经BglⅡ和BamHI切割后再连接的DNA片段仍能被这两种限制酶切割 14．以洋葱为材料进行的粗提取与鉴定实验，下列叙述错误的是（    ） A．利用“不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理可以初步分离与蛋白质 B．将粗提取的（白色丝状物）溶解在2的溶液中用来进行鉴定 C．用二苯胺试剂鉴定时，不需要加热 D．可将洋葱换成哺乳动物家兔的红细胞进行该实验 15．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下图所示。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切断的化学键相同，都是磷酸二酯键 B．酶a与酶b切出的黏性末端能用E.coli DNA连接酶连接 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 三、非选择题 16．某小组开展了DNA的粗提取与鉴定实验，选择了不同温度（20℃、-20℃）条件下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示。回答下列问题：    (1)选择花菜等植物材料时，为了使研磨的效果更好，可以在处理材料的过程中加入适量的 （填酶的名称）。 (2)图1中，将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取 （填“上清液”或“沉淀物”）放入烧杯中。加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA，这样做的原理是 。 (3)将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入 试剂，在 条件下进行鉴定。 (4)DNA鉴定结果如图2所示。据图2分析，相同温度条件下， 的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在 ℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是 （从酶的角度作答）。    9 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第1节　重组DNA技术的基本工具 【题型1 重组DNA技术的基本工具】 【题型2 DNA的粗提取和鉴定】 【题型1 重组DNA技术的基本工具】 【紧扣教材】 重组DNA技术的基本工具 1.限制性内切核酸酶——“分子手术刀”: (1)主要来源:原核生物。 (2)作用:识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 (3)结果:产生黏性末端或平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针”: (1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 (2)种类 项目 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 从大肠杆菌中分离出来 从T4噬菌体中分离出来 作用 将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来 既可以连接黏性末端,又可以连接平末端 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”: (1)作用:将外源基因送入受体细胞。 (2)种类:质粒、噬菌体、动植物病毒等。 (3)选一选:作为基因进入受体细胞的载体应具备的条件是①②④。 ①必须具有一个至多个限制酶切割位点 ②具有标记基因 ③不能进入受体细胞以外的其他细胞 ④能自我复制或整合到受体细胞DNA上,与受体DNA同步复制 【题型突破】 【例1】 甲、乙、丙三种限制酶均识别6个核苷酸序列，下列有关如图所示的黏性末端的说法，错误的是（　　） A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的 B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能 C．DNA连接酶的作用位点是b处 D．限制酶主要从原核生物中提取 【答案】C 【分析】限制酶能够识别双链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。 【详解】A、据图可知，切割形成甲、乙、丙黏性末端的限制酶识别序列与切割位点分别是—GAATTC—（在G与A之间切割）、—CAATTG—（在C与A之间切割）、—CTTAAG—（在C与T之间切割），即甲、乙、丙是由不同的限制酶切割产生的，A正确； B、甲、乙的黏性末端互补，所以甲、乙可以形成重组DNA分子，甲、丙的黏性末端不互补，所以甲、丙无法形成重组DNA分子，B正确； C、DNA连接酶可以恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而b处是氢键，C错误； D、限制酶目前发现主要存在与原核生物体内，D正确。 故选C。 【变式1-1】 下列有关质粒的叙述，正确的是（　　） A．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子 B．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 C．质粒的受体细胞都是细菌 D．在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒 【答案】A 【分析】1、常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。） 2、作为运载体必须具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存； ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择；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。 3、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。 【详解】A、质粒的化学本质是DNA，是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，A正确； B、质粒是存在于细菌中的一种环状DNA分子，不是细胞器，B错误； C、质粒的受体细胞可以是细菌，也可以是动物细胞和植物细胞，C错误； D、天然的质粒需要经过改造后才可作为基因工程的运载体，D错误。 故选A。 【变式1-2】 下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是（   ） A．DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键 B．限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端 C．病毒不能作为能将目的基因送入受体细胞的载体 D．微生物中的限制性内切核酸酶对自身DNA无损害作用 【答案】D 【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：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。（2）DNA连接酶：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。（3）运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 【详解】A、DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成磷酸二酯键，A错误； B、限制酶切割DNA后能产生黏性末端或平末端，B错误； C、质粒是基因工程中常用的载体，噬菌体的衍生物、动植物病毒也可以作为基因工程的运载体，C错误； D、微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用，主要用于切割外源DNA，D正确。 故选D。 【变式1-3】 作为基因工程的运输工具——载体,必须具备的条件及理由对应错误的是（    ） A．能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因 B．具有一个至多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入 C．具有某些标记基因，以便目的基因能够准确定位与其结合 D．对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动 【答案】C 【分析】载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点，以便于目的基因的插入； 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。 【详解】A、载体必须能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便通过复制提供大量的目的基因，A正确； B、载体必须具有一个至多个限制酶切割位点，以便于目的基因的插入，B正确； C、载体必须具有某些标记基因，以便于重组后进行重组DNA分子的筛选，C错误； D、载体对宿主细胞无伤害，以免影响宿主细胞的正常生命活动，D正确。 故选C。 【变式1-4】 为了降低免疫排斥反应，研究者借助 CRISPR/Cas9 技术对移植的猪心脏进行了基因编辑。CRISPR/Cas9 系统主要由向导 RNA（sgRNA）和 Cas9 蛋白两部分组成，sgRNA 可引导 Cas9 蛋白到特定基因位点进行切割、其机制如图所示。下列说法错误的是（    ）    A．Cas9 蛋白作用于磷酸二酯键 B．sgRNA 通过与目标 DNA 碱基互补配对引导 Cas9 蛋白到位 C．sgRNA 会因错误结合而出现 “脱靶”现象，一般 sgRNA 序列越短，脱靶率越低 D．经过改造的转基因猪，可以利用核移植、胚胎分割得到更多的可移植器官供体 【答案】C 【分析】基因工程中的操作工具及其作用： ①“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶），能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。 ②“分子缝合针”——DNA连接酶，E·coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合黏性末端和平末端。 ③“分子运输车”——载体。移植的器官会被人的免疫系统视作抗原加以攻击，使用免疫抑制剂可以减轻免疫排斥反应。 【详解】A、由于DNA和RNA之间可进行碱基互补配对，因而sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，Cas9蛋白作用于磷酸二酯键进而可以将目标基因剪切下来，A正确； B、由于DNA和RNA之间可进行碱基互补配对，因而sgRNA可以特异性识别目标DNA分子，进而引导Cas9蛋白到特定基因位点进行切割，B正确； C、sgRNA序列越短，DNA分子上与其互补的特定序列会越多，错误结合概率越高，C错误； D、经过改造的转基因猪，可以利用核移植，胚胎分割得到更多的可移植器官供体，D正确。 故选C。 【题型2 DNA的粗提取和鉴定】 【紧扣教材】 DNA的粗提取和鉴定 【题型突破】 【例2】 如图为“DNA的粗提取与鉴定”实验的部分操作流程。下列相关叙述正确的是（    ）    A．将图1中的研磨液过滤后保留沉淀 B．图2过程，用玻璃棒进行快速交叉搅拌会使DNA析出更快 C．图2析出得到的白色丝状物只能溶于2 mol/L的NaCl溶液 D．图3对提取后的DNA进行鉴定，两支试管中均要加入二苯胺试剂 【答案】D 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理： ①DNA在NaCl溶液中的溶解度，是随着NaCl的浓度变化而改变的，当NaCl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NaCl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遇二苯胶（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、图1中新鲜洋葱研磨后DNA存在于研磨液中，过滤后应保留滤液，A错误； B、图2过程，用玻璃棒要轻轻搅拌且搅拌要沿同一方向进行，防止DNA分子断裂，B错误； C、图2析出得到的白色丝状物主要成分是DNA，DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，并不是只能溶于2 mol/L的NaCl溶液，C错误； D、图3对提取后的DNA进行鉴定，作为对照，两支试管中均要加入等量的二苯胺试剂，D正确。 故选D。 【变式2-1】 关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是（    ） A．DNA的粗提取与鉴定实验不要求对实验结果精确定量 B．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 D．动、植物细胞DNA的提取无需在无菌条件下进行 【答案】C 【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不溶于酒精溶液，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； 3、在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。 【详解】A、DNA的粗提取与鉴定实验对实验结果不需要精确定量，只是定性，A正确； B、低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，B正确； C、离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，而不是加速DNA沉淀，C错误； D、动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，D正确。 故选C。 【变式2-2】 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后即显蓝色 B．选用花菜、香蕉等植物细胞提取DNA时，应该先用洗涤剂溶解细胞壁 C．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA D．析出DNA时，玻璃棒来回向不同方向搅拌可快速获得DNA 【答案】C 【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； 【详解】A、粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，因为在该浓度的溶液中DNA的溶解度较高，二苯胺可用于鉴定DNA，但需要水浴加热，A错误； B、加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，不是细胞壁，B错误； C、向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水会降低DNA的溶解度进而使DNA析出，C正确； D、析出DNA时，玻璃棒应该用同一个方向搅拌，防止DNA被破坏，D错误。 故选C。 【变式2-3】 某生物兴趣小组利用鸡血细胞进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，实验流程如下所示： 鸡血细胞→破碎细胞→获得滤液→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定 下列相关叙述正确的是（    ） A．若将鸡血细胞换成猪血细胞，实验效果可能会更佳 B．将鸡血细胞置于生理盐水比置于蒸馏水中更易破碎并释放出内容物 C．用2mol/L的NaCl溶液提纯DNA，是因为有些蛋白质不溶而DNA可溶于该溶液 D．将提取的DNA置于预冷酒精中并加入二苯胺反应，蓝色越深，说明DNA含量越高 【答案】C 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、猪血细胞中无细胞核及细胞器，不含有DNA，不能作为该实验的材料，A错误； B、应将鸡血细胞置于蒸馏水中，使其吸水涨破，释放内容物，B错误； C、用2mol/L的NaCl溶液提纯DNA，是因为有些蛋白质不溶于该溶液，而DNA可被该溶液溶解，C正确； D、DNA不溶于预冷的酒精，鉴定DNA时，应将DNA置于2mol/L的NaCl溶液中，且需沸水浴，D错误。 故选C。 【变式2-4】 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的相关叙述，错误的是（    ） A．DNA粗提取实验中利用“DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理提纯DNA B．“在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色”，可利用此原理对DNA进行鉴定 C．凝胶中DNA的迁移速率与凝胶的浓度、电压的大小、DNA分子的大小等有关 D．凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察 【答案】D 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺试剂溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。 【详解】A、利用“DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理可以初步分离得到DNA，A正确； B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，可利用此原理对DNA进行鉴定，B正确； C、DNA分子在凝胶中的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子大小、电荷数和构象等有关，据此可对DNA做出鉴定，C正确； D、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳，凝胶制备中加入核酸染料能与DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，D错误。 故选D。 一、单选题 1．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（    ） A．粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后即显蓝色 B．选用花菜、香蕉等植物细胞提取DNA时，应该先用洗涤剂溶解细胞壁 C．向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水是为了析出DNA D．析出DNA时，玻璃棒来回向不同方向搅拌可快速获得DNA 【答案】C 【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； 【详解】A、粗提取的DNA溶于2mol/L的NaCl溶液中，因为在该浓度的溶液中DNA的溶解度较高，二苯胺可用于鉴定DNA，但需要水浴加热，A错误； B、加入洗涤剂的目的是瓦解细胞膜，不是细胞壁，B错误； C、向溶解DNA的浓盐溶液中加蒸馏水会降低DNA的溶解度进而使DNA析出，C正确； D、析出DNA时，玻璃棒应该用同一个方向搅拌，防止DNA被破坏，D错误。 故选C。 2．DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶。下列相关叙述正确的是（　　） A．所有的限制酶都具有专一性，不同限制酶切割产生的黏性末端都不同 B．限制酶和DNA连接酶分别能催化磷酸二酯键的断裂和形成 C．限制酶识别序列越短，则相应酶切位点在DNA中出现的概率越小 D．DNA连接酶可以将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构 【答案】B 【分析】限制性核酸内切酶是可以识别特定的核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶。 【详解】A、所有的限制酶都具有专一性，不同限制酶切割产生的黏性末端可能相同，A错误； B、限制酶能够识别特定的DNA序列并催化磷酸二酯键的断裂，而DNA连接酶能够催化磷酸二酯键的形成，将DNA片段连接起来，B正确； C、限制酶识别序列越短，则相应酶切位点在DNA中出现的概率越大，因为短序列在DNA中出现的频率较高，C错误； D、DNA连接酶的功能是将DNA片段连接起来，而不是将游离的单个脱氧核苷酸连接成双链结构，D错误。 故选B。 3．已知限制酶BamHI和BglⅡ的识别位点分别是-G↓GATCC-、-A↓GATCT-。下列有关说法错误的是（    ） A．上述两种限制酶切割出的末端只能用E.coliDNA连接酶进行“缝合” B．限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成 C．若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可提高重组质粒构建的成功率 D．上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后可能不会再被两种限制酶识别 【答案】A 【分析】限制酶能够识别双链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，形成黏性末端或平末端。 【详解】A、上述两种限制酶切割出的末端为黏性末端，能用E.coliDNA连接酶和T4 DNA连接酶进行“缝合”，A错误； B、不同限制酶识别序列有差异，限制酶的识别序列可能由4个、6个、8个或其他数目的核苷酸组成，B正确； C、若用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，可形成不同的末端，能避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，从而提高重组质粒构建的成功率，C正确； D、上述两种限制酶切割出的末端之间相互连接后形成的序列为  ，不会再被两种限制酶识别，D正确。 故选A。 4．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（　　） A．香蕉和猪肝均可作为提取DNA的实验材料 B．对研磨液进行离心可以去除细胞碎片等杂质 C．可用体积分数为95%的预冷酒精溶液对DNA进行粗提取 D．一般将粗提取的DNA 与二苯胺试剂在50~65℃的温水中反应 【答案】D 【分析】DNA的粗提取和鉴定选材标准：DNA含量高，并且材料易得。原理： （1）DNA的溶解性，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，以达到分离的目的。此外，DNA不溶于酒精溶液，细胞中某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离。 （2）DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 （3）DNA的鉴定，在沸水浴的条件下，DNA与二苯胺反应呈现蓝色。 【详解】A、香蕉和猪肝均含有DNA，因此均可作为提取DNA，A正确； B、提取DNA时，研磨液离心，过滤并取滤液，可以去除细胞碎片等杂质，B正确； C、DNA不溶于冷酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可用体积分数为95%的预冷酒精溶液对DNA进行粗提取，C正确； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D错误。 故选D。 5．DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（　　） A．DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量 B．DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链 C．RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程 D．DNA的复制不是完全连续的复制过程 【答案】B 【分析】DNA复制是一个边解旋边复制的过程。DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，进行解旋。然后，DNA聚合酶等以解开的每一条母链为模板，以细胞中游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一条子链。随着模板链解旋过程的进行，新合成的子链也在不断延伸。同时，每条新链与其对应的模板链盘绕成双螺旋结构。 【详解】A、DNA复制开始时，DNA分子首先利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开，这个过程叫解旋，A正确； B、RNA引物与解开的每条模板链的3′ 端部分碱基通过碱基互补配对而结合在一起，DNA聚合酶沿引物的5′ 端→3′ 端方向延伸子链，B错误； C、由题意可知：将子链片段之间的RNA引物去除，离不开RNA水解酶的催化，将子链片段连接形成完整的DNA链，需要DNA连接酶参与催化，C正确； D、DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，而另一条链作模板时能连续合成新的子链，因此DNA的复制不是完全连续的复制过程，D正确。 故选B。 6．下列有关基因工程的工具的叙述，正确的是（　　） A．基因工程的载体只有质粒 B．天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 C．噬菌体常作为动物基因工程的载体 D．限制酶具有专一性，能识别特定的核苷酸序列 【答案】D 【分析】基因工程的工具包含限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。载体是运载着外源DNA进入宿主细胞的“车子”，即运载工具；除质粒外，基因工程的载体还有λ噬菌体的衍生物、植物病毒和动物病毒。限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的外源基因和载体DNA连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子。 【详解】A、目前常用的运载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒，A错误； B、天然质粒往往不能直接作为载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造，B错误； C、噬菌体专门侵染大肠杆菌，不可作为动物基因工程的载体，C错误； D、限制酶和其他酶一样具有专一性，只能识别特定的核苷酸序列，D正确。 故选D。 7．下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是（　　） A．用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开 B．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 C．序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同 D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大 【答案】D 【分析】1、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。注意：用限制酶切割DNA时，每切开一个切口需要水解两个磷酸二酯键。 2、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。 【详解】A、用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开，A错误； B、T4DNA连接酶和E．coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接，只有T4DNA连接酶还可以连接平末端，B错误； C、序列-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，C错误； D、限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，D正确。 故选D。 8．研究表明，DNA 连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口（图a），却无法封闭缺口（图b ），下列相关叙述，正确的是（　　）      A．DNA 连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成 B．DNA 单链发生缺失，在DNA 聚合酶作用下沿缺口3'→5'方向修复 C．DNA 连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的 DNA 分子 D．DNA 连接酶封闭切口时，需要识别DNA 片段特定的核苷酸序列 【答案】C 【分析】基因工程的工具： (1)限制酶：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。 (2)DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。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。 (3)运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 【详解】A、DNA连接酶的封闭是指催化脱氧核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，A错误； B、DNA单链发生缺失，在DNA聚合酶作用下沿缺口5'→3'方向修复，B错误； C、DNA分子的空间结构都是相同的， 所以DNA连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的DNA分子，形成重组DNA，C正确； D、DNA连接酶封闭切口时，不需要识别DNA片段特定的核苷酸序列，D错误。 故选C。 9．下图是“DNA 的粗提取与鉴定”实验中的一个操作步骤示意图。下列相关叙述不正确的是 （    ）    A．选用植物细胞提取DNA 时需先研磨破碎细胞 B．所示实验操作中有一处明显错误，可能导致试管2中蓝色变化不明显 C．选用动物细胞提取DNA时，可选用鸡血提取 D．试管1的作用是证明物质的量浓度为2mol/L 的NaCl溶液遇二苯胺试剂出现蓝色 【答案】D 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： （1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精； （2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、提取植物材料的DNA应先破坏细胞结构，让DNA释放出来，A正确； B、图2所示实验的试管中溶液的液面高于烧杯中的液面，可能导致加热不充分，试管2中蓝色变化不明显，B正确； C、鸡血细胞富含DNA，可以用来进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，C正确； D、图2试管1起对照作用，目的是证明沸水浴下物质的量浓度为2 mol/L的NaCl溶液遇二苯胺试剂不会出现蓝色，而DNA遇二苯胺试剂出现蓝色，D错误。 故选D。 10．下列关于质粒的叙述，正确的是（　　） A．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的 B．质粒只有在导入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 C．质粒是能够自主复制的小型环状DNA分子 D．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 【答案】C 【分析】1、基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。（质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子）。 2、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。 3、天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。 【详解】A、细菌质粒的复制过程是在宿主细胞内进行的，有的质粒可以整合到宿主细胞的染色体DNA上，如大肠杆菌的Ti质粒的T-DNA，A错误； B、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，即质粒在细菌细胞中也可复制，B错误； CD、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子，不是细胞器，C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 11．某质粒中氨苄青霉素抗性基因（AmpR），四环素抗性基因（TetR）和多种限制酶的识别位点如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．基因工程的载体也可选用噬菌体和动植物病毒 B．质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割，用四环素进行筛选 C．质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割，用氨苄青霉素进行筛选 D．质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割，用四环素进行筛选 【答案】ACD 【分析】质粒中的氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因是标记基因，标记基因的作用是便于重组DNA分子的筛选。 【详解】A、基因工程的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体，A正确； B、质粒和目的基因用ScaI和HindⅢ切割，会破坏所有的标记基因，用四环素无法进行筛选，B错误； C、质粒和目的基因用SalⅠ和SphⅠ切割，会破坏四环素抗性基因，但不会破坏氨苄青霉素抗性基因，可以用氨苄青霉素进行筛选，C正确； D、质粒和目的基因用ScaⅠ和PUuⅠ切割，不会破坏四环素抗性基因，但会破坏氨苄青霉素抗性基因，可以用四环素进行筛选，D正确。 故选ACD。 12．下列有关酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶以DNA的一条链为模板，将单个脱氧核苷酸连接起来 B．反转录酶是以RNA为模板指导脱氧核糖核苷酸连接合成DNA的酶 C．DNA聚合酶可将两个DNA分子片段间的缝隙连接起来 D．限制性内切核酸酶识别特定的核苷酸序列并在特定位点切割DNA分子 【答案】BD 【分析】1、“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性；“分子缝合针”--DNA连接酶与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键，DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 【详解】A、DNA连接酶将两个DNA片段连接起来，形成磷酸二酯键，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键，A错误； B、反转录酶是反转录过程需要的酶，反转录的结果是合成DNA，所以是以RNA为模板指导脱氧核糖核苷酸连接并合成DNA的酶，B正确； C、DNA连接酶可将两个DNA分子片段间的缝隙连接起来，形成磷酸二酯键，C错误； D、限制性核酸内切酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，即在特定位点切割DNA分子，D正确。 故选BD。 13．下图表示4种限制酶的识别序列和切割位点。下列叙述错误的是（    ） A．四种限制酶都能切断特定核苷酸序列中每条链特定部位的磷酸二酯键和链间氢键 B．分别经BglⅡ和BamHⅠ切割的DNA片段可以用T4DNA连接酶连接 C．分别经SmaⅠ和EcoRV切割的DNA片段用DNA连接酶连接的效率较低 D．分别经BglⅡ和BamHI切割后再连接的DNA片段仍能被这两种限制酶切割 【答案】AD 【分析】1、基因工程的基本操作步骤为：获取目的基因、形成重组DNA分子、将重组DNA分子导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞和目的基因的表达； 2、基因工程的工具：限制性内切核酸酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。 【详解】A、 限制酶是特异性地切断特定核苷酸序列中每条链特定部位的磷酸二酯键，但不会破坏链间的氢键，A错误； B、分别经BglⅡ和BamHⅠ切割的DNA片段具有相同的黏性末端，可以用T4DNA连接酶连接，B正确； C、分别经SmaⅠ和EcoR V切割的DNA片段得到的是平末端，用DNA连接酶连接平末端的效率比连接黏性末端的低，C正确； D、由图可知，BglⅡ和BamH I识别序列不同，BglⅡ和BamH I切割的DNA片段连接后不能被这两种限制酶切割，D错误。 故选AD。 14．以洋葱为材料进行的粗提取与鉴定实验，下列叙述错误的是（    ） A．利用“不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理可以初步分离与蛋白质 B．将粗提取的（白色丝状物）溶解在2的溶液中用来进行鉴定 C．用二苯胺试剂鉴定时，不需要加热 D．可将洋葱换成哺乳动物家兔的红细胞进行该实验 【答案】CD 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： （1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精； （2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、利用“ DNA 不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精”的原理可以初步分离得到DNA，同时也可获得蛋白质，A正确； B、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度大，故将粗提取的 DNA （白色丝状物）溶解在2 mol/L 的 NaCl 溶液中而后加入二苯胺溶液进行水浴加热而后观察是否出现蓝色来鉴定DNA，B正确； C、用二苯胺试剂鉴定 DNA 时，需要加热，C错误； D、哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核及复杂的细胞器，提取不到DNA，故不能将洋葱换成兔的成熟红细胞进行该实验，D错误。 故选CD。 15．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下图所示。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切断的化学键相同，都是磷酸二酯键 B．酶a与酶b切出的黏性末端能用E.coli DNA连接酶连接 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 【答案】ABC 【分析】1.限制酶 （1）作用：识别双链DNA分子中的某种特定脱氧核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 （2）特定：一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子。 （3）产生末端的种类：黏性末端和平末端。 2.DNA连接酶：将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 【详解】A、限制酶的作用是识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，因此限制酶a和限制酶酶b切断的都是磷酸二酯键，A正确； B、由限制酶a和限制酶酶b和识别序列可知，两种限制酶切割该线性DNA分子能产生相同的黏性末端，因此可以用E.col iDNA连接酶连接，B正确； C、由表格可知，该线性DNA分子被限制酶a切割后，得到4种长度的产物，可判断该线性DNA分子上有3个限制酶a的识别位点；切割后得到产物再用限制酶b切割，得到6种长度的产物，其中1900bp+200bp=2100bp，800bp+600bp=1400bp，可判断限制酶b在长度为2100bp和1400bp的产物上各有1个限制酶的识别位点，C正确； D、质粒是环状DNA分子，若限制酶a完全切割与该DNA序列相同的质粒，得到的切割产物有3种，D错误。 故选ABC。 三、非选择题 16．某小组开展了DNA的粗提取与鉴定实验，选择了不同温度（20℃、-20℃）条件下保存的花菜、辣椒和蒜黄作为实验材料，部分实验步骤如图1所示。回答下列问题：    (1)选择花菜等植物材料时，为了使研磨的效果更好，可以在处理材料的过程中加入适量的 （填酶的名称）。 (2)图1中，将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取 （填“上清液”或“沉淀物”）放入烧杯中。加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA，这样做的原理是 。 (3)将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入 试剂，在 条件下进行鉴定。 (4)DNA鉴定结果如图2所示。据图2分析，相同温度条件下， 的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在 ℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是 （从酶的角度作答）。    【答案】(1)纤维素酶（和果胶酶） (2) 上清液 DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精 (3) 二苯胺 沸水浴 (4) 蒜黄 -20 与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理： 1、DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 2、DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】（1）由于菜花细胞含有细胞壁，可在研磨过程中加入适量的纤维素酶和果胶酶，以缩短研磨时间，避免研磨时间过长，影响DNA的提取量。 （2）将获取的研磨液直接倒入塑料离心管中，然后进行离心处理，再取上清液放入烧杯中。DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，因此加入体积分数为95%的预冷酒精溶液来初步提取DNA。 （3）将DNA粗提取物溶于2mol·L-1的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下进行鉴定。 （4）据图2分析，相同温度条件下，蒜黄的DNA粗提取含量最高。同种实验材料在-20℃条件下DNA粗提取含量更高，其原因可能是与20℃相比，-20℃的低温抑制了酶的活性，DNA的降解速率更慢。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$