内容正文:
课时数智作业(五十五) 重组DNA技术的基本工具
1.(2024·广东实验中学期中)在基因工程的操作中,需要三种工具,分别是“分子手术刀”“分子缝合针”和“分子运输车”,下列关于这三种工具的叙述,不正确的是( )
A.“分子手术刀”指的是限制性内切核酸酶,可以断开 DNA 的磷酸二酯键
B.“分子缝合针”指的是 DNA 聚合酶,可以催化生成断裂的磷酸二酯键
C.“分子运输车”指的是载体,常用的载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等
D.“分子手术刀”主要来自原核生物,它一般不会切割该生物自己的 DNA
2.(2024·广东肇庆期中)限制酶MunⅠ和限制酶 EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别为—C↓AATTG—和—G↓AATTC—。如图表示某一目的基因片段与质粒拼接形成重组质粒的过程,下列叙述错误的是( )
A.用限制酶 EcoRⅠ切割目的基因,同时用限制酶 MunⅠ切割质粒
B.构建重组质粒时,会形成不止一种脱氧核苷酸序列(考虑DNA片段两两连接)
C.将重组质粒同时用以上2种限制酶切割则会再形成1种长度的 DNA 片段
D.标记基因一般是抗生素基因或荧光标记基因,便于目的基因的筛选
3.(2024·四川成都列五中学月考)研究人员欲将某动物体内基因X导入大肠杆菌的质粒中保存,质粒含有抗性基因与酶切位点,目的基因两端酶切位点如下图所示,下列叙述错误的是( )
A.使用Hind Ⅲ和XbaⅠ进行酶切能避免基因X与质粒反向连接
B.目的基因X与质粒连接可使用E.coli DNA连接酶
C.Ca2+处理大肠杆菌能降低细胞膜通透性,有利于重组质粒导入受体细胞
D.含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长
4.(2024·广东佛山期中)“DNA的粗提取与鉴定”的实验步骤是:研磨→去杂质→析出→鉴定;某研究小组欲探究不同的去杂质方法对实验结果的影响,实验结果如表所示。下列叙述错误的是( )
去杂质
方式
沉淀质
量(g)
DNA浓度
(ng/μL)
OD260/OD280
二苯胺
鉴定
离心
0.068
81.5
1.53
蓝色
4 ℃冰
箱静置
0.1028
336.4
1.41
注:OD260与OD280的比值可检查DNA纯度。纯DNA的OD260/OD280为1.8,当存在蛋白质污染时,这一比值会明显降低。
A.猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料
B.对研磨液进行离心是为了加速DNA的沉淀
C.离心法可以获得更高纯度的DNA
D.离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA
5.(2024·湖北武汉期末)某植物的野生型和突变型植株杂交,F1均为野生型,F1自交所得F2中绝大部分植株与野生型相似(包括野生型、介于野生型与突变型之间的“过渡类型”),以+表示,少部分植株与突变型相似,以P表示。研究发现,两表型相关基因的碱基序列一致,长度均为2.4 kb,将此片段用限制酶PstⅠ完全酶切结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.据题意推测,限制酶PstⅠ可能对甲基化敏感
B.2.2 kb和0.9 kb条带是“过渡类型”的酶切产物
C.图2中P的①②位点可能均发生了甲基化
D.该植株的表观遗传现象是可以稳定遗传的
6.(2023·湖北卷)用氨苄青霉素抗性基因(AmpR)、四环素抗性基因(TetR)作为标记基因构建的质粒如图所示。用含有目的基因的DNA片段和用不同限制酶酶切后的质粒,构建基因表达载体(重组质粒),并转化到受体菌中。下列叙述错误的是( )
A.若用HindⅢ酶切,目的基因转录的产物可能不同
B.若用PvuⅠ酶切,在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因
C.若用SphⅠ酶切,可通过DNA凝胶电泳技术鉴定重组质粒构建成功与否
D.若用SphⅠ酶切,携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)和Tet的培养基中能形成菌落
7.(2024·广东佛山三模)图1表示基因工程中用到的质粒,其中PstⅠ是目的基因插入位点,AmpR表示氨苄青霉素抗性基因,TetR表示四环素抗性基因。图2表示筛选出导入重组质粒的受体菌的方法(四环素和氨苄青霉素在高温下不稳定易失效)。下列说法正确的是( )
A.构建重组DNA分子用到的工具酶有限制酶和质粒
B.图2所用培养基应加入抗生素并调好pH后再灭菌处理
C.图2中利用绒布接种的方法为稀释涂布平板法
D.原板上的甲、乙菌落中,甲菌落是成功导入重组质粒的受体菌
8.(14分)(2024·广东湛江期末)限制酶是基因工程的基本工具之一。同尾酶指来源各异,识别的靶序列也不相同,但产生相同的黏性末端的限制酶,在基因工程中应用较为广泛。几种常见的限制酶的切割位点如表所示。回答下列问题:
限制酶
BamHⅠ
SalⅠ
BglⅡ
XhoⅠ
识别
序列
及切
割位
点
(1)表中两组同尾酶分别是__________________和__________________。表中限制酶切割出的为黏性末端,若限制酶切割出的为平末端,则用________________(填“E.coli DNA连接酶”“T4 DNA连接酶”或“E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶”)效率更高。
(2)某限制酶的识别序列及切割位点为↓GATC,某DNA分子上有4个该限制酶的识别位点,用该限制酶切割该DNA分子,会生成4个片段。若用BamHⅠ切割该DNA分子会生成2个片段,则该DNA分子为________(填“环”或“链”)状结构。若用2种酶同时处理该DNA分子,则会生成______个片段。
(3)限制酶的切割位点是____________(填化学键名称)。在基因工程中,与使用一种限制酶相比,同时使用2种同尾酶进行切割的优点有________________________________(写出1个)。
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课时数智作业(五十五)
1.B [“分子手术刀”是限制性内切核酸酶(限制酶),能识别特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割使磷酸二酯键断裂,A正确;“分子缝合针”是DNA连接酶,能将具有相同末端的DNA片段连接起来,B错误;基因工程中的“分子运输车”即载体,有质粒、动植物病毒、噬菌体等,其中质粒是基因工程中最常用的载体,C正确;“分子手术刀”主要来自原核生物,它一般不会切割该生物自己的DNA,可能是该生物不含有该序列或者含有该序列,但被修饰了的,D正确。]
2.D [由题图可知,目的基因两侧都是限制酶EcoRⅠ的切割位点,因此应选用限制酶EcoRⅠ切割含有目的基因的外源DNA分子,质粒中含有限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的切割位点,但EcoRⅠ的切割位点位于标记基因中,用其切割会破坏标记基因,因此为保证重组质粒表达载体的准确构建,应选用限制酶MunⅠ切割质粒,A正确;构建重组质粒时,考虑DNA片段两两连接,会形成不止一种脱氧核苷酸序列,B正确;限制酶MunⅠ切割质粒后与目的基因连接形成重组质粒,连接处形成—CAATTC—和—GAATTG—的新序列,都不能被 2 种限制酶识别、切割,但EcoRⅠ能识别标记基因的相应序列并切割, 使环状重组质粒断裂形成1种长度的DNA片段,C正确;标记基因一般是抗生素抗性基因或荧光标记基因,便于目的基因的筛选,D错误。]
3.C [分析题图可知,使用Hind Ⅲ和XbaⅠ进行酶切会产生不同的黏性末端,故能避免基因X与质粒反向连接,A正确;目的基因X与质粒用Hind Ⅲ和XbaⅠ酶切会产生黏性末端,E.coli DNA连接酶可连接黏性末端,故目的基因X与质粒连接可使用E.coli DNA 连接酶,B正确;用Ca2+处理大肠杆菌,能提高细胞膜的通透性,使细胞处于一种能够吸收周围环境中DNA分子的生理状态,有利于重组质粒导入受体细胞,C错误;分析题图可知,重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因,故含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长,D正确。]
4.B [DNA的粗提取与鉴定的实验中,应选择富含DNA的材料,猪肝和菜花均可作为提取DNA的材料,A正确;离心研磨液的目的是加速沉淀,离心能够加速细胞膜、细胞器、一些较大杂质的沉淀,离心法可以获得更高纯度的DNA,B错误,C正确;离心或沉淀后应取上清液进一步提取DNA,D正确。]
5.D [据题意可知,突变型与野生型基因长度相同,突变型基因序列不能被限制酶PstⅠ酶切,由此推测,限制酶PstⅠ可能对甲基化敏感,A正确;据题图可知,野生型基因序列酶切产物是1.5 kb和0.7 kb,因此2.2 kb和0.9 kb条带是“过渡类型”的酶切产物,B正确;突变型基因序列不能够被限制酶PstⅠ酶切,图2中P的①②位点可能均发生了甲基化,C正确;根据题意无法判断该植株的表观遗传现象是否可以稳定遗传的,D错误。]
6.D [若用HindⅢ酶切,目的基因可能正向插入,也可能反向插入,转录的产物可能不同,A正确;若用PvuⅠ酶切,重组质粒和质粒中都有四环素抗性基因(TetR),因此在含Tet(四环素)培养基中的菌落,不一定含有目的基因,B正确;DNA凝胶电泳技术可以分离不同大小的DNA片段,重组质粒的大小与质粒不同,能够鉴定重组质粒构建成功与否,C正确;SphⅠ的酶切位点位于四环素抗性基因中,若用SphⅠ酶切,会破坏四环素抗性基因,重组质粒中只含氨苄青霉素抗性基因(AmpR),因此携带目的基因的受体菌在含Amp(氨苄青霉素)的培养基中能形成菌落,在含Tet的培养基中不能形成菌落,D错误。]
7.D [构建重组DNA分子用到的工具酶有限制酶和DNA连接酶,质粒为载体,A错误;由于四环素和氨苄青霉素在高温下不稳定易失效,因此应在灭菌后再加入抗生素,B错误;图2中利用绒布接种的方法为影印法,不改变菌落的位置,C错误;原板上的甲、乙菌落中,甲菌落在含四环素的培养基上能生存,在含氨苄青霉素的培养基上不能生存,说明甲菌落中质粒的氨苄青霉素抗性基因被破坏,说明其是成功导入重组质粒的受体菌,D正确。]
8.(每空2分,共14分)(1)BamHⅠ、BglⅡ SalⅠ、XhoⅠ T4 DNA连接酶 (2)环 4 (3)磷酸二酯键 一定程度上防止重组质粒再次被切割
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