作业(十二) 重组DNA技术的基本工具-【精讲精练】2024-2025学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程知能达标训练（人教版2019）

对精子进行获能处理：受精后，体外培养受精 成的黏性末端连接后，形成的碱基序列为 卵时，培养液中提供CO2的目的是维持培养 CAATTC,另一条链为GAATTG,不能被限制 液的pH。(3)进行胚胎分割时，应选择发育 酶甲和乙识别，B正确，C错误；载体质粒通常 良好、形态正常的桑葚胚或裳胚时期的胚胎进 采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因， 行操作。(4)图中①②分别是指内细胞团和囊 D错误。 胚腔。(5)受体母牛必须和供体牛属于同一物 ：6.B低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过 种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理 程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解， 基础是受体子宫对外来胚胎基本上不发生免 A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀， 疫排斥反应。 B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂 答案(1)（次级）卵母细胞外源促性腺激素 呈现蓝色，C正确：细胞中的某些蛋白质可以溶 (2)获能维持培养液的pH(3)桑葚胚或 解于酒精，可能有些蛋白质不溶于酒精，在 囊胚(4)内细胞团、囊胚腔(5)同一物种 95%的冷酒精中与DNA一块析出，故粗提取 受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥 的DNA中可能含有蛋白质，D正确。 反应 7.C限制酶能识别双链DNA分子中特定的核 苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸 作业（十二）重组DNA技术的基本工具 : 二酯键断开，形成黏性未端或平末端。DNA聚 1.D1973年，科学家证明质粒可以作为基因工 合酶在DNA复制过程中，以母链为模板，将单 程的载体，打破了物种间的障碍，实现了物种 个脱氧核苷酸连接成与模板链互补的新链，从 间的基因交流，D错误。 而形成新的子代DNA分子。DNA连接酶能 2.B一种限制酶能识别双链DNA分子中的特 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶 定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分 切开的磷酸二酯键。解旋酶能将DNA两条链 子，既可以切割目的基因又可以切割质粒，体 之间的氢键打开，形成两条单链。题图中①表 现了酶的专一性，A错误：限制酶与DNA连接 示将一个DNA片段切割成两个，并且形成了 酶的作用部位相同，都是磷酸二酯键，C错误： 黏性末端，需要用限制酶；②表示将两个DNA 限制酶主要从原核生物中提取，D错误。 片段连接起来，需要用DNA连接酶；③表示解 3.ADNA连接酶和DNA聚合酶都是催化相邻 旋过程，需要用解旋酶；①表示DNA复制过 核苷酸之间形成磷酸二酯键；在基因工程中目 程，需要用DNA聚合酶。 的基因和载体是两个DNA片段，要用DNA连：8.D大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组 接酶连接；两者都不参与遗传信息表达中的转 成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个 录和翻译过程。 核苷酸组成；DNA连接酶包括E·coli DNA 4.A作为载体必须具备的条件之一是能够在宿 连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链 主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提 DNA片段互补的黏性末端连接起来；在基因工 供大量的目的基因，A正确：作为载体必须具 程操作中真正被用作载体的质粒，都是在天然 备的条件之一是具有多个限制酶切点，以便于 质粒的基础上进行过人工改造的。 目的基因的插入，B错误：作为载体必须具备的 :9.BD不是所有限制酶的识别序列均由6个核 条件之一是具有某些标记基因，以便重组DNA 苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4 分子的筛选，C错误；对受体细胞无伤害不是便 个、8个或其他数量的核苷酸序列组成：据图 于重组DNA的鉴定和选择的原因，D错误。 可知，SmaI限制酶在它识别序列的中心轴线 5.BDNA连接酶是构建重组DNA分子必需的 处将DNA片段切开，产生的是平末端：以T4 工具酶，A错误；假设限制酶甲识别GAATTC DNA连接酶为例，其连接平末端的效率相对 碱基序列，并在GA之间切割，限制酶乙识别 较低：细萌细胞内的限制酶可以切割外源 CAATTG碱基序列，在C与A之间切割，形成 DNA,防止外源DNA入侵，是一套完善的防 的黏性末端是相同的，限制酶甲与限制酶乙形 御体系。 45 @ 10.CDNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之 作业（十三）目的基因的筛选与获取和 间形成磷酸二酯键，A正确：切割甲的限制酶的 识别序列是5'一GAATTO℃一3'，切割乙的限制 基因表达载体的构建 酶的识别序列是5'一CAATTG一3'，所以甲、乙 1.A 目的基因主要是指编码蛋白质的基因， 黏性末端是由不同的限制酶切割而成，B正确； A错误；目的基因的筛选与获取是实施基因工 甲、乙片段形成的重组DNA分子的序列是5 程的第一步，B正确：来自苏云金杆菌的B1基 一CAATTC一3'，而甲酶的识别序列是5'一 因可作为培育转基因抗虫棉用到的目的基因， GAATTC一3'，且在G和A之间切割，所以切 C正确：随着测序技术的发展，以及序列数据库 割甲的限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重 和序列比对工具等的应用，越来越多的基因的 组DNA分子，C错误；甲和乙的黏性末端相同， 结构和功能为人们所知，这为科学家找到合适 都是AATT一3'，可以被DNA连接酶连接形成 的目的基因提供了更多的机会和可能，D正确。 重组DNA分子，D正确。 2.DPCR技术扩增的目的基因序列不一定是完 11.解析(2)将图中片段两端的黏性末端对接后 全已知的，只要知道部分核苷酸序列即可合成 可以看出限制酶X识别的序列为6个核苷酸 引物，A错误；该技术是通过高温来使DNA解 组成的一GAATTC,互补链是一CTTA 旋的，不需要解旋酶，B错误：该技术需要的一 AG一，切割的位，点为G和A之间的磷酸二酯 对引物，分别能与模板DNA的两条链进行碱 键。(3)质粒载体可以用限制酶X切割，也可 基互补配对，其序列不是互补的，C错误。 以用另一种限制酶Y切割，说明限制酶Y与： 3.D③过程为变性，变性过程使用超过90℃的 限制酶X切割后形成的黏性末端相同。 高温处理是为了让目的基因的双链解开，充分 (4)基因工程使用的DNA连接酶，按来源可分 变性，A正确：⑤过程为廷仲，延仲过程使用 为E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中 72℃左右的温度处理既可以防止DNA变性， 只能连接黏性末端的是E.coli DNA连接酶。 还能促进子链的延伸，B正确：④过程为复性， 答案(1)黏性末端平末端 复性过程使用50℃左右的温度处理，使两种引 -GAATTC- 物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合， (2) G和A之间的磷酸二 —CTTAAG C正确：RNA中含有U,DNA中不含有U,含 酯键(3)两种限制酶切割后形成的黏性末端 有T,D错误。 相同 (4)T4E.coli(5)噬菌体动植物 :4,B基因表达载体的组成为目的基因十启动子 病毒 十终止子十标记基因。终止子位于基因的尾 12.解析(1)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸 端，是一段有特殊结构的DNA片段，可使转录 水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 在所需要的地方停止下来；终止密码子是 (2)根据表格可知该实验的自变量是温度和不 mRNA上3个相邻的碱基，使翻译过程在相应 同材料，因此该探究性实验课题的名称可能是 的地方停止。 “探究不同材料和不同（保存）温度对DNA提 :5.C基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳 取量的影响”。(3)①结论1：与20℃相比，相同 定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥 实验材料在一20℃条件下保存，与二苯胺进行 作用，是基因工程的核心步骤，A正确：基因表 沸水浴加热后蓝色更深，说明DNA的提取量 达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基 更多。结论2：等质量的不同实验材料，在相同 因等，其中启动子位于目的基因的上游，终止子 的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多， 位于目的基因的下游，B正确：启动子位于目的 因此其与二苯胺进行沸水浴加热后蓝色最深。 基因的上游，是启动转录的一段DNA,C错误； ②出现结论1的原因是低温抑制了（核酸水解） 不同的目的基因具有不同的核苷酸序列，其启 酶的活性，DNA降解速度减慢。 动子也不尽相同，D正确。 答案(1)二苯胺沸水浴(2)（保存）温度 6.A构建重组质粒时，首先要用限制性内切核 (3)①多蒜黄②（核酸水解）酶 酸酶切割含有目的基因的DNA片段和质粒， 46作业（十二） 重组DNA技术的基本工具 [基础达标练] 6.关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误 1.下列有关基因工程诞生的说法，错误的是( 的是 A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物 A.过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防 学等学科的基础上发展起来的 止DNA降解 B.工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为 B.离心研磨液是为了加速DNA的沉淀 可能 C.在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色 C,遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了 D.粗提取的DNA中可能含有蛋白质 理论依据 D.基因工程必须在同物种间进行 7.(2024·山东莱州一中月考)如图表示DNA分子 2.(2024·黑龙江哈师大附中月考改编)下列有关 在不同酶的作用下所发生的变化，下列选项中， 基因工程中限制酶的描述，正确的是 表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶 A.同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割 作用图解的正确顺序是 质粒，因此不具备专一性 ①三→二三8二二一 B.限制酶只能识别和切割DNA,不能识别RNA 二→二 ④三→≤ C.限制酶与DNA连接酶的作用部位不相同 D.限制酶只能从原核生物中提取 A.①②③④ B.②①④③ 3.下列关于DNA连接酶和DNA聚合酶的叙述中， C.①④②③ D.①④③② 正确的是 8.基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接 A.两者催化同一种化学键的形成 酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述， B.两者催化同一种化学键的断裂 正确的是 C.两者都参与目的基因与载体的结合 A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成 D.两者都参与遗传信息的表达 4.作为基因的运输工具一载体，必须具备的条件 B.所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端 之一及理由正确的是 C,真正被用作载体的质粒都是天然质粒 A.能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复 D.原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子 制，以便提供大量的目的基因 而保护自身 B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 [素能提升练] C.具有某些标记基因，以使目的基因能够与其 9.(不定项)EcoR I和SmaI限制酶识别的序列均 结合 由6个核苷酸组成，但切割后产生的结果不同，其 D.对受体细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定 识别序列和切割位点（图中箭头处）分别如下图 和选择 5.(2024·大连育明中学期末)下列有关重组DNA 所示，据图分析下列叙述正确的是 技术基本工具的叙述正确的是 ( -GAATTC- A.DNA聚合酶是构建重组DNA分子必需的工 -CTTAAG- 具酶 B.不同的限制酶切割产生的黏性末端可能相同 RI识别序列及切割位点 C.相同黏性末端连接形成的DNA片段，一定会 -CCCGGG- 被原限制酶识别 一i(iiC D.运载体质粒常采用抗生素合成基因作为筛选 的标记基因 : SmaI识别序列及切割位点 29 。生物学·选择性必修3生物技术与工程（配RJ版） A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸序列： 限制酶Y切割，两种酶共同的特点是 组成 B.SmaI限制酶切割后产生的是平末端 (4)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA C.用连接酶连接平末端和黏性末端的连接效率 : 连接酶有两类，即 DNA连接酶和 一样 DNA连接酶，其中后者只能连接一种末端。 D.细菌细胞内限制酶可以切割外源DNA,防止 (5)基因工程中除质粒外， 和 外源DNA入侵 也可作为载体。 10.(2024·齐齐哈尔高二月考)下列关于如图所示 12.(2024·天津南开区测试改编)某生物兴趣小组 黏性末端的说法，错误的是 开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤 如下： 材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份， 每份10g。剪碎后分成两组，一组置于20℃、 甲 一组置于一20℃条件下保存24h。 A.DNA连接酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之 (1)将DNA的粗提取物溶于2mol/L的NaCI 间形成化学键 溶液中，加人 试剂，在 条件下 B.甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而 进行鉴定，结果如下表： 成的 材料保存温度 花菜 辣椒 蒜黄 C,切割甲的限制酶也能识别由甲、乙片段形成： 20℃ ++ +++ 的重组DNA分子 -20℃ 十+十 十十十十 D.甲、乙黏性末端可形成重组DNA分子 11.根据基因工程的有关知识，回答下列问题： 注：“+”越多表示蓝色越深。 (1)限制酶切割DNA分子后产生的DNA片段， (2)该探究性实验课题的名称可能是“探究不同 其末端类型通常有 和 材料和不同 对DNA提取量的影响”。 0 (2)质粒载体用限制酶X(识别的序列由6个核 (3)根据实验结果分析： 苷酸组成切割后产生的片段如下： ①结论1：与20℃相比，相同实验材料在一20℃ AATTC…G 条件下保存，DNA的提取量更 (填“多” G…CTTAA 或“少”)。 该酶识别的序列为 ,切割 结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存 的部位是 温度下，从 中提取的DNA量最多。 : (3)为使切割后的载体与目的基因相连，含有目 ②针对结论1，请提出合理的解释：低温抑制了 的基因的DNA除可用限制酶X切割外，还可用： 的活性，DNA降解速度减慢。 30