课时作业(10) 重组DNA技术的基本工具（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高二生物选择性必修3 生物技术与工程同步学案（人教版）

课时作业(十) 一、选择题 1．下列叙述符合基因工程概念的是(　　) A．在细胞内直接将目的基因与宿主细胞的遗传物质进行重组，赋予生物新的遗传特性 B．将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上 解析：选B　基因工程是在生物体外将DNA进行重组，赋予生物以新的遗传特性，A错误；B项符合基因工程的概念；C项属于诱变育种；D项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴。 2．基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关叙述正确的是(　　) A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成 B．所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端 C．真正被用作载体的质粒都是天然质粒 D．限制酶并不都是从原核生物中分离纯化得来的 解析：选D　大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成，A错误；DNA连接酶分为E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，前者只能连接黏性末端，B错误；真正被用作载体的质粒都是被改造过的质粒，C错误；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，D正确。 3．以下有关DNA重组技术的基本工具的说法中，正确的是(　　) A．一种限制酶只能识别某种特定的脱氧核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯一的载体 C．载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接 D．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键 解析：选A　限制酶具有专一性，一种限制酶只能识别某种特定的脱氧核苷酸序列。质粒是最常用的载体，除质粒外，噬菌体、动植物病毒等也可作载体。载体必须具备的条件之一是具有一个至多个限制酶切割位点，而不是必须具备多个限制酶切割位点。DNA连接酶的作用是恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 4．下列有关基因工程的叙述，正确的是(　　) A．E.coli DNA连接酶既能连接平末端，又能连接黏性末端 B．限制性内切核酸酶既能识别、切割DNA，又能识别、切割RNA C．载体上的标记基因有利于筛选含重组DNA的细胞 D．细菌的质粒、棉花的核DNA、动植物病毒都可作为基因工程中的载体 解析：选C　E．coli DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，A错误；限制性内切核酸酶不能识别、切割RNA，B错误；载体上的标记基因有利于筛选含重组DNA的细胞，C正确；棉花的核DNA位于细胞核内染色体上，不能作为基因工程中的载体，D错误。 5．限制性内切核酸酶EcoRⅠ对DNA的识别序列是，当用它处理环状DNA分子时，可形成(　　) A．两端相同的线性DNA，有黏性末端 B．两端相同的线性DNA，无黏性末端 C．两端不同的线性DNA，一端有黏性末端，一端无黏性末端 D．两种末端无法判断 解析：选A　不同限制性内切核酸酶切割位点是不相同的，DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即黏性末端和平末端。如果是限制酶EcoRⅠ，则在它识别序列的中心轴线两侧进行切割，产生黏性末端；如果是限制酶SmaⅠ，则在它识别序列的中心轴线处切割，产生的是平末端。 6．下列关于“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述中，正确的是(　　) A．用猪肝作为材料，原因是猪肝细胞有细胞核，其他动物细胞没有细胞核 B．用不同浓度的NaCl溶液进行DNA粗提取，原因是DNA在其中溶解度不同 C．用酒精进行提纯，原因是DNA溶于酒精，蛋白质不溶于酒精 D．用二苯胺试剂进行鉴定，原因是DNA溶液中加入二苯胺试剂即呈蓝色 解析：选B　猪肝有细胞核，其他动物细胞一般都有细胞核，A选项错误；DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，所以可用冷却的酒精来对DNA进行提纯，C选项错误；DNA溶液中加入二苯胺试剂后要在沸水浴的情况下才能出现蓝色，D选项错误。 7．如图为DNA分子结构示意图，下列对该图的描述正确的是(　　) A．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 B．解旋酶作用的部位是⑩ C．某限制酶可选择⑨处作为切点 D．缝合针可连接⑩处断裂的化学键 解析：选D　题图中④包含一个脱氧核苷酸的磷酸①和另一个脱氧核苷酸的五碳糖②和碱基③，④不是一个脱氧核苷酸，A错误；限制酶的作用部位是⑩，解旋酶的作用是解开DNA双链，作用部位是⑨氢键，B、C错误；缝合针可连接⑩处断裂的化学键，D正确。 8．下列哪组黏性末端是同一种限制酶切割而成的(　　) A．①②　　　　　　　 B．①③ C．①④ D．②③ 解析：选B　分析题图，①③能够互补，其他的不能互补，所以①③是同一种限制酶切割而成的。 9．如图所示为限制酶BamHⅠ和BglⅡ的识别序列及切割位点，实验中用BamHⅠ切割DNA获得目的基因，用BglⅡ切割质粒，并将它们拼接到重组质粒。下列相关叙述正确的是(　　) A．在酶切过程中，只需要控制好酶的浓度，不需要控制温度等因素 B．经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶所识别 C．质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是 D．分别用图中两种限制酶切割，可保证目的基因定向地插入质粒 解析：选B　影响酶促反应的因素有温度、pH、酶浓度、底物浓度、反应时间等，因此酶切过程中，需控制好酶浓度、温度和反应时间等因素，A错误；经两种酶处理得到的重组质粒不能再被这两种酶识别，B正确；质粒经BglⅡ切割后形成的黏性末端是 ， C错误；分别用题图中两种限制酶切割目的基因和质粒，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，D错误。 10．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性内切核酸酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(　　) A．①②③④　　　　　　 B．①②④③ C．①④②③ D．①④③② 解析：选C　题图中①表示该酶切割DNA分子双链产生黏性末端的过程，用到的酶是限制性内切核酸酶；②是黏性末端连接的过程，用到的酶是DNA连接酶；③是DNA分子解旋的过程，用到的酶是解旋酶；④是DNA复制过程，用到的酶是DNA聚合酶。 11．(不定项)如图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是(　　) A．通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割 B．b能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开 C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对 D．b代表的是限制性内切核酸酶，c代表的是RNA聚合酶 解析：选A　通常情况下，a与d需用同一种限制酶进行切割，以便产生相同的黏性末端，A正确；b能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并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，不是将氢键切开，B错误；c是DNA连接酶，可将具有相同黏性末端的两个DNA片段连接起来，形成磷酸二酯键，C错误；b代表的是限制性内切核酸酶，c代表的是DNA连接酶，D错误。 12．(不定项)下表为常用的限制性内切核酸酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，不正确的是(　　) 限制酶 识别序列和切割位点 限制酶 识别序列和切割位点 BamH Ⅰ Kpn Ⅰ EcoR Ⅰ Sau3A Ⅰ Hind Ⅱ Sma Ⅰ 注：Y表示C或T，R表示A或G A．一种限制酶只能识别一种核苷酸序列 B．限制酶切割后一定形成黏性末端 C．不同的限制酶可以形成相同的黏性末端 D．限制酶的切割位点在识别序列内部 解析：选ABD　根据题表的内容可以推知，每种限制酶都能识别特定的核苷酸序列，但不一定只能识别一种核苷酸序列。如限制酶Hind Ⅱ，A错误；限制酶切割后能形成黏性末端或平末端，如限制酶Hind Ⅱ切割后产生平末端，B错误；不同的限制酶切割后可能形成相同的黏性末端，如限制酶BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割后产生的黏性末端相同，C正确；限制酶的切割位点可以位于识别序列的外侧，如Sau3A Ⅰ，D错误。 二、非选择题 13．根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)限制性内切核酸酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有______________和________________。 (2)用EcoRⅠ切割质粒运载体后产生的片段如下： 为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切核酸酶切割，该酶必须具有的特点是_______________________________。 (3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。 (4)基因工程中除质粒外，________和________也可作为载体。 解析：(1)DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种类型——黏性末端和平末端。(2)载体若要与目的基因连接，则载体与目的基因应有相同的黏性末端，所以切割目的基因的限制酶切割产生的黏性末端应与EcoRⅠ切割产生的相同。(3)根据DNA连接酶的来源不同可以把其分为两类，一类来源于大肠杆菌，叫作E.coli DNA连接酶；另一类来源于T4噬菌体，叫作T4DNA连接酶。(4)基因工程的载体包括动植物病毒、噬菌体和质粒等。 答案：(1)平末端　黏性末端(两空答案可颠倒)　(2)切割产生的DNA片段黏性末端与EcoRⅠ切割产生的相同　(3)T4　E．coli(两空答案可颠倒)　(4)动植物病毒 噬菌体(两空答案可颠倒) 14．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1和图2中箭头表示相关限制酶的切割位点。请回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ Hind Ⅲ EcoR Ⅰ Sma Ⅰ 识别 序列 及切 割位 点 ↓　 　 GGATCC CCTAGG　　　↑ ↓　 　 AAGCTT TTCGAA　　　↑ ↓　 　 GAATTC CTTAAG　 　　↑ 　 ↓　 CCCGGG GGGCCC　 ↑　 (1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ切割位点越多，质粒的热稳定性越________________________。 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是_______________。 (4)与只使用EcoR Ⅰ相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_______________________。 (5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是______________________________。 解析：(1)质粒为小型环状DNA分子，环状DNA分子中没有游离的磷酸基团；经SmaⅠ切割后在切口处每端各含1个游离的磷酸基团。(2)因SmaⅠ的识别序列中全部是G—C碱基对，而G—C碱基对间氢键数目比A—T碱基对间多，故插入的SmaⅠ切割位点越多，质粒的热稳定性越强。(3)若用SmaⅠ切割质粒和外源DNA，则质粒中作为标记基因的抗生素抗性基因的结构会被破坏，外源DNA中目的基因的结构也会被破坏。(4)若只使用EcoRⅠ切割目的基因和外源DNA，则除了含目的基因的片段和质粒连接外，质粒和含目的基因的片段可能会发生自身连接而环化。(5)含目的基因的片段与质粒连接形成重组质粒，需用DNA连接酶将两个DNA片段的末端“缝隙”连接起来。(6)重组质粒中的抗生素抗性基因作为标记基因，可用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。 答案：(1)0、2　(2)强　(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗生素抗性基因及外源DNA中的目的基因　(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段的自身环化　(5)DNA连接　(6)鉴别和筛选含有目的基因的细胞 15．鉴定DNA的实验中，对如图所示的装置(A、B两个试管)做如下操作，分析并回答下列问题： 试管 序号 A B 1 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 加2 mol/L的NaCl溶液5 mL 2 － 加入提取的DNA丝状物并搅拌 3 加4 mL二苯胺，混匀 加4 mL二苯胺，混匀 4 沸水浴5 min 沸水浴5 min 实验 现象 ①________ ②________ 实验 结论 ③________________ (1)根据装置图和教材实验，完成表格空白处的实验内容。 (2)对于B试管，完成1、2、3的操作后溶液颜色如何？________________________。 (3)A试管在实验中的作用是______________________。 (4)B试管中溶液颜色的变化程度主要与____________________________有关。 解析：在进行DNA分子鉴定时，必须设计对照实验：在两支含2 mol/L的NaCl溶液的试管中，一支加入DNA丝状物，另外一支不加，分别加入二苯胺试剂，沸水浴加热，冷却后观察两支试管的颜色变化。设计对照的目的是排除NaCl溶液等无关变量对实验结果的影响。 答案：(1)①溶液不变蓝　②溶液变蓝　③DNA在沸水浴的条件下遇二苯胺会变蓝　(2)溶液颜色基本不变　(3)对照　(4)加入试管中DNA(丝状物)的多少 学科网（北京）股份有限公司 $