3.1 重组DNA技术的基本工具（分层作业）-【上好课】高二生物同步高效课堂（人教版2019选择性必修3）

3．1 重组DNA技术的基本工具 【三层刷题，基础+提升+真题，步步高升】 班级：___________ 姓名：___________ 用时：___________（建议用时：35min） 1．伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列相关叙述正确的是（    ） A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端 B．DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 C．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是平末端 D．E·coliDNA连接酶能连接DNA片段的黏性末端和平末端，且连接平末端的效率较高 【答案】B 【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。（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。 【详解】A、有些不同的限制酶切割后也可能会产生相同的黏性末端，A错误； B、DNA 连接酶可连接 DNA 片段形成磷酸二酯键，DNA 聚合酶在 DNA 复制时催化形成磷酸二酯键，RNA 聚合酶在转录时催化形成磷酸二酯键，逆转录酶在逆转录过程中催化形成磷酸二酯键，它们都能催化形成磷酸二酯键，B正确； C、当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而不是平末端，C错误； D、E・coli DNA 连接酶能连接 DNA 片段的黏性末端和平末端，但连接平末端的效率较低，D错误。 故选B。 2．一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法错误的是（    ） A．该DNA分子呈环状结构，质量大小为10kb B．该DNA分子可能含有多个RNA聚合酶识别位点 C．该DNA分子中有一个NotI识别位点和两个EcoRI切点 D．该双链DNA分子其NotI识别位点与EcoRI识别位点的最短距离为2kb 【答案】D 【分析】通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带；而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带，即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，因此DNA含有一个NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，长度一定是10kb。据此答题。 【详解】A、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，且长度一定是10kb，A正确； B、该DNA分子是环状的，有多个基因，可能含有多个RNA聚合酶识别位点，B正确； C、因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，说明该环状DNA上含有一个NotI切割位点，单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，C正确： D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。 故选D。 3．如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同，溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液 B．图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而某些蛋白质等杂质不溶于酒精 C．图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色 D．图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验 【答案】B 【分析】1、DNA的溶解性： （1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同。 （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和蛋白质进一步分离。 2、DNA的析出与鉴定： ①将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积相等、冷却的酒精溶液，静置2～3min，溶液中会出现白色丝状物，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。 ②取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为2mol/L的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变蓝。 【详解】AB、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，所以图1中溶液a成分为酒精溶液，其中用玻璃棒卷起的丝状物为粗提取的DNA，DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较大，可用二苯胺沸水浴鉴定DNA，将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液，故溶液b是2mol/L的NaCl溶液，A正确，B错误； CD、溶液b是2mol/L的NaCl溶液，图2试管1的作用是证明2mol/L的NaCl 溶液遇二苯胺不会出现蓝色，故设置试管1的目的是作为空白对照，试管2将丝状物DNA溶解于2mol/L的NaCl溶液，加入二苯胺试剂，沸水浴冷却后呈蓝色，因此图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色，CD正确。 故选B。 4．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．该实验不能选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料 B．将洋葱研磨液置于4 ℃冰箱中能防止DNA被降解 C．该实验中加入体积分数为70%的预冷酒精可用来析出、纯化DNA D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行沸水浴加热 【答案】C 【分析】DNA 在不同浓度的NaCI溶液中溶解度不同，在0.14mol/L的NaCI溶液中溶解度最低，而在0.015mol/L的NaCI溶液中溶解度较高，DNA不溶于酒精，而细胞中 的许多其他物质可溶于酒精溶液，利用这些特性，可以提取出含杂质较少的DNA。 DNA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、由于哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和细胞器，因此不能作为提取DNA的材料，A正确； B、洋葱研磨液放在4℃的冰箱中可以使酶的活性降低，防止DNA降解，B正确； C、提纯DNA时，加入的是预冷的、体积分数为95%的酒精溶液，C错误； D、在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会呈现蓝色，D正确。 故选C。 5．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。 6．DNA连接酶是基因工程的必需工具，下列有关DNA连接酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶可以将任意的两个DNA片段连接成一个重组DNA分子 B．DNA连接酶发挥作用时需要识别特定的脱氧核苷酸序列 C．DNA连接酶可以催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成 D．E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端 【答案】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。 【详解】A、DNA连接酶可以连接互补配对的黏性末端或平末端，而非任意的两个DNA片段，A错误； B、DNA连接酶发挥作用时不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，B错误； C、DNA连接酶可以催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，C正确； D、E.coli DNA连接酶仅能连接黏性末端，T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端，D错误。 故选C。 7．下表为4种限制酶的识别序列和切割位点(↓表示切割位点),下列叙述正确的是（    ） 限制酶1 —↓GATC— 限制酶2 —CATG↓— 限制酶3 —G↓GATCC— 限制酶4 —GG↓CGCC— A．在使用限制酶的同时还需要解旋酶 B．限制酶1和3切割DNA分子产生的黏性末端相同 C．图中限制酶的识别序列都由4个核苷酸组成 D．限制酶4作用后产生的是平末端 【答案】B 【分析】一种限制酶只能够识别双链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、限制酶能识别双链DNA的特定核苷酸序列并在特定位点进行切割，在使用限制酶时，不需要解旋酶，A错误； B、限制酶1和3切割DNA分子，产生的黏性末端相同，均为GATC，B正确； C、限制酶3和4识别的序列分别是-GGATCC-和-GGCGCC-，均由6个核苷酸组成，C错误； D、限制酶4切割后产生的是黏性末端，D错误。 故选B。 8．在基因工程操作中限制酶是不可缺少的工具。下列关于限制酶的叙述错误的是（    ） A．限制酶主要是从原核细胞中获取的 B．每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列 C．限制酶的作用位点是相邻核苷酸之间的氢键 D．同一种限制酶切割不同的DNA分子可产生碱基互补配对的黏性末端 【答案】C 【分析】限制酶：（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、限制酶主要从原核细胞中分离纯化而来，A正确； B、限制酶具有特异性，每一种限制酶只能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，并在特定的位点进行切割，B正确； C、限制酶的作用位点是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误； D、同一种限制酶切割不同的DNA分子产生的黏性末端相同，因此产生的黏性末端能够进行碱基互补配对，D正确。 故选C。 9．在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述,正确的是（    ） A．质粒是一种只存在于原核细胞中的、结构简单的环状DNA分子 B．质粒的复制和表达过程遵循中心法则和碱基互补配对原则 C．外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达 D．大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用 【答案】B 【分析】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。 【详解】A、质粒是存在于许多原核细胞以及真核细胞中的具有自主复制能力的小型环状DNA分子，A错误； B、质粒是具有自主复制能力的小型环状DNA分子，其复制和表达遵循中心法则，也遵循碱基互补配对原则，B正确； C、质粒能独立自主复制并稳定存在，因此含有外源基因的质粒在受体细胞中可以独立表达，外源基因不一定非要整合到受体细胞的DNA中才能表达，C错误； D、天然的质粒不能直接被用作载体，基因工程中真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，D错误。 故选B。 10．如图所示是限制性核酸内切酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是（    ）    A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间 C．GAATTC，切点在G和A之间 D．GAATTC，切点在C和T之间 【答案】C 【分析】限制性核酸内切酶(简称：限制酶)：来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。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。结果：产生黏性末端或平末端。 【详解】一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。据图可知，该限制酶能专一性识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开，C正确，ABD错误。 故选C。 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。 13．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。 14．大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA会缠绕在细胞壁碎片上，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。分别用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如下图所示。下列关于质粒粗提取和鉴定的叙述，正确的是（    ） A．溶菌酶能溶解大肠杆菌的细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜 B．为排除RNA 对实验结果干扰，需用RNA 水解酶处理上清液 C．电泳鉴定时，被染色的质粒还需要在紫外灯下才能看到结果 D．根据电泳结果，质粒上一定各有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点 【答案】AC 【分析】DNA的粗提取和鉴定：利用DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，以及DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可以将DNA与蛋白质分离开；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、溶菌酶能溶解大肠杆菌的细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜，但对DNA没有影响，A正确； B、细胞内有RNA水解酶，不需要加入RNA水解酶处理上清液，B错误； C、电泳鉴定时，被染色的质粒还需要通过紫外灯，会发出荧光，在特定的仪器下能看到结果，C正确； D、质粒的化学本质是环状的DNA，且由图可知，限制酶Ⅰ和Ⅱ处理后电泳只有1个条带，可能是该质粒上有一个切割位点，也可能没有切割位点，即质粒上不一定含有限制酶I和Ⅱ的切割位点，但限制酶III切割后有2个条带，故一定有限制酶III的切割位点，D错误。 故选AC。 15．某小组用限制酶处理DNA后获得了如图所示的3种黏性末端。下列相关叙述错误的是（    ）    A．限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的 B．这3种黏性末端都是由同种限制酶切割获得的 C．T4DNA连接酶不能连接互补的黏性末端 D．E．coli DNA连接酶可以将甲、乙连接起来 【答案】ABC 【分析】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：（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DNA片段之间的磷酸二酯键。 【详解】A、大多数限制酶的识别序列是由6个核苷酸组成的，也有少数限制酶的识别序列是由4个、8个或其他数量核苷酸组成的，A错误； B、限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，甲、乙、丙的核苷酸序列不相同，是由不同的限制酶切割获得的，B错误； C、T4DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，C错误； D、甲、乙切割后形成的黏性末端都是5'-AATT-3'，可用E.coli DNA连接酶可以将甲、乙连接起来，D正确。 故选ABC。 一、单选题 1．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（    ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 【答案】B 【分析】胚胎分割是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 【详解】A、稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确； B、在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，B错误； C、马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进行组织培养获得脱毒苗，C正确； D、不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端，D正确。 故选B。 2．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 【答案】B 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。 【详解】A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确； B、酶切条件不合适通常会使切割效果下降，调整反应条件如温度和PH等，调整酶的用量没有作用，B错误； C、质粒DNA突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，C正确； D、质粒DNA上酶切位点被甲基化修饰，会导致对DNA甲基化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对DNA甲基化不敏感的限制酶，D正确。 故选B。 3．（2024·安徽·高考真题）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 【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；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。 （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、研磨液有利于DNA的溶解，换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低，A正确； B、DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可分离DNA，B正确； C、DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，因此可用不同浓度的NaCl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，二苯胺试剂用于鉴定DNA，D错误。 故选D。 4．（2024·山东·高考真题）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（　　） A．整个提取过程中可以不使用离心机 B．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中 C．鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变 D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 【答案】A 【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是： ①DNA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; ②DNA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、在DNA的粗提取与鉴定实验中，可将获得的研磨液用纱布过滤后，在4℃的冰箱中放置几分钟，再取上清液，也可以直接将研磨液用离心机进行离心后取上清液，A正确； B、研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，DNA在上清液中，应取上清液倒入烧杯中，B错误； C、鉴定过程中用沸水浴加热，DNA双螺旋结构会发生改变，C错误； D、加入二苯胺试剂后沸水浴处理的时间要在5分钟以上，且要等到冷却后再观察结果，这样才可以观察到较为明显的显色反应，仅设置一个对照组可以排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰，D错误。 故选A。 5．（2023·江苏·高考真题）某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开 D．粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 【答案】A 【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、洋葱鳞片叶内表皮的原生质层具有选择透过性，可代替半透膜探究质膜的透性，A正确； B、洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，需要水浴加热才可能出现砖红色沉淀，若出现砖红色，则可说明洋葱匀浆中含有还原糖，B错误； C、制作根尖有丝分裂装片时，解离、按压盖玻片得目的都是为了获得单层细胞，即这些操作均能更好地将细胞分散开，C错误； D、粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过水浴加热可显蓝色，D错误。 故选A。 二、非选择题 6．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 【答案】(1) 选择 水 无机盐 氮源 (2) 基因工程（或转基因） 限制酶 DNA连接酶 载体（或质粒） (3)诱变育种 (4)不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀 【分析】1、培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子； 2、微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。 【详解】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。 （2）方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，即目的基因外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的基因表达载体的构建。 （3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物，该该技术的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。 （4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和菌落直径的比值作为判断依据。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3．1 重组DNA技术的基本工具 【三层刷题，基础+提升+真题，步步高升】 班级：___________ 姓名：___________ 用时：___________（建议用时：35min） 1．伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子。下列相关叙述正确的是（    ） A．不同的DNA分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端 B．DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 C．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是平末端 D．E·coliDNA连接酶能连接DNA片段的黏性末端和平末端，且连接平末端的效率较高 2．一种双链DNA分子被三种不同的限制酶切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为分子量标记（下图左边一列）。关于该双链DNA，下列说法错误的是（    ） A．该DNA分子呈环状结构，质量大小为10kb B．该DNA分子可能含有多个RNA聚合酶识别位点 C．该DNA分子中有一个NotI识别位点和两个EcoRI切点 D．该双链DNA分子其NotI识别位点与EcoRI识别位点的最短距离为2kb 3．如图是“DNA的粗提取与鉴定”实验中的两个操作步骤示意图,下列相关叙述错误的是（    ） A．图1中的溶液a和图2中的溶液b的成分不同，溶液b是 2 mol·L-1的NaCl溶液 B．图1所示操作的原理是DNA能溶于酒精，而某些蛋白质等杂质不溶于酒精 C．图2所示实验的结果是试管1不变蓝，试管2变蓝色 D．图2所示实验中设置试管1的目的是作为对照实验 4．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．该实验不能选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料 B．将洋葱研磨液置于4 ℃冰箱中能防止DNA被降解 C．该实验中加入体积分数为70%的预冷酒精可用来析出、纯化DNA D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行沸水浴加热 5．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 6．DNA连接酶是基因工程的必需工具，下列有关DNA连接酶的叙述，正确的是（    ） A．DNA连接酶可以将任意的两个DNA片段连接成一个重组DNA分子 B．DNA连接酶发挥作用时需要识别特定的脱氧核苷酸序列 C．DNA连接酶可以催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成 D．E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端 7．下表为4种限制酶的识别序列和切割位点(↓表示切割位点),下列叙述正确的是（    ） 限制酶1 —↓GATC— 限制酶2 —CATG↓— 限制酶3 —G↓GATCC— 限制酶4 —GG↓CGCC— A．在使用限制酶的同时还需要解旋酶 B．限制酶1和3切割DNA分子产生的黏性末端相同 C．图中限制酶的识别序列都由4个核苷酸组成 D．限制酶4作用后产生的是平末端 8．在基因工程操作中限制酶是不可缺少的工具。下列关于限制酶的叙述错误的是（    ） A．限制酶主要是从原核细胞中获取的 B．每一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列 C．限制酶的作用位点是相邻核苷酸之间的氢键 D．同一种限制酶切割不同的DNA分子可产生碱基互补配对的黏性末端 9．在重组DNA技术中,将外源基因导入受体细胞,通常利用质粒作为载体。下列关于质粒的叙述,正确的是（    ） A．质粒是一种只存在于原核细胞中的、结构简单的环状DNA分子 B．质粒的复制和表达过程遵循中心法则和碱基互补配对原则 C．外源基因只有通过质粒整合到受体细胞的DNA中才能表达 D．大多数天然质粒都不需要人工改造,可以直接作为载体使用 10．如图所示是限制性核酸内切酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是（    ）    A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间 C．GAATTC，切点在G和A之间 D．GAATTC，切点在C和T之间 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 13．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 14．大肠杆菌经溶菌酶和洗涤剂处理后，拟核DNA会缠绕在细胞壁碎片上，质粒分布在上清液中，利用上述原理可初步获得质粒DNA。分别用三种限制酶处理提取的产物，电泳结果如下图所示。下列关于质粒粗提取和鉴定的叙述，正确的是（    ） A．溶菌酶能溶解大肠杆菌的细胞壁，洗涤剂能瓦解其细胞膜 B．为排除RNA 对实验结果干扰，需用RNA 水解酶处理上清液 C．电泳鉴定时，被染色的质粒还需要在紫外灯下才能看到结果 D．根据电泳结果，质粒上一定各有一个限制酶Ⅰ和Ⅱ的切割位点 15．某小组用限制酶处理DNA后获得了如图所示的3种黏性末端。下列相关叙述错误的是（    ）    A．限制酶的识别序列都是由6个核苷酸组成的 B．这3种黏性末端都是由同种限制酶切割获得的 C．T4DNA连接酶不能连接互补的黏性末端 D．E．coli DNA连接酶可以将甲、乙连接起来 一、单选题 1．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。下列叙述错误的是（    ） A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数 B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割 C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养 D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端 2．（2024·湖南·高考真题）某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是（　　） A．限制酶失活，更换新的限制酶 B．酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C．质粒DNA突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒DNA D．酶切位点被甲基化修饰，换用对DNA甲基化不敏感的限制酶 3．（2024·安徽·高考真题）下列关于“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（    ） A．实验中如果将研磨液更换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低 B．利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA C．DNA在不同浓度NaC1溶液中溶解度不同，该原理可用于纯化DNA粗提物 D．将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 4．（2024·山东·高考真题）关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法正确的是（　　） A．整个提取过程中可以不使用离心机 B．研磨液在4℃冰箱中放置几分钟后，应充分摇匀再倒入烧杯中 C．鉴定过程中DNA双螺旋结构不发生改变 D．仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰 5．（2023·江苏·高考真题）某生物社团利用洋葱进行实验。下列相关叙述正确的是（　　） A．洋葱鳞片叶内表皮可代替半透膜探究质膜的透性 B．洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 C．制作根尖有丝分裂装片时，解离、漂洗、按压盖玻片都能更好地将细胞分散开 D．粗提取的DNA溶于2mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后显蓝色 二、非选择题 6．（2024·江西·高考真题）聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题： (1)方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备 培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有 、 、 等营养物质。 (2)方法2采用 技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要 、 、 等“分子工具”。 (3)除了上述2种方法之外，还可以通过 技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。 (4)将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 / 学科网（北京）股份有限公司 $$