第三章 第1节 重组DNA技术的基本工具-【创新教程】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程五维课堂课时作业word（人教版）

[知识点一]基因工程的工具酶 1．下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述，正确的是(　　 ) A．限制性内切核酸酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列 B．限制性内切核酸酶的活性受温度的影响 C．限制性内切核酸酶能识别和切割RNA D．限制性内切核酸酶只能从原核生物中提取 解析：B　[限制性内切核酸酶能够识别并切割双链DNA上特定的核苷酸序列，大多数限制性内切核酸酶能够识别6个核苷酸组成的序列，少数可以识别4、5个8个或其他数量的核苷酸组成的序列，A错误；限制性内切核酸酶的化学本质是蛋白质，活性受温度影响，B正确；限制性内切核酸酶只能识别和切割DNA，C错误；限制性内切核酸酶主要从原核生物获得，D错误。] 2．下列有关DNA连接酶的说法，正确的是(　　 ) A．DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来 B．DNA连接酶和DNA聚合酶一样能连接单链DNA片段 C．E.coli DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片段，也能连接有黏性末端的DNA片段 D．T4 DNA连接酶只能连接有平末端的DNA片段 解析：A　[DNA连接酶不能连接单链DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，B错误；E.coli DNA连接酶只能连接有黏性末端的DNA片段，C错误；T4 DNA连接酶既可以连接有黏性末端的DNA片段，也可以连接有平末端的DNA片段，D错误。] 3．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位 　　　 ↓　　　　　 ↓ 点分别是—CTTAAG—和—GAATTC—。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是(　　 ) 解析：A　[用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；B项中质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体，B错误；C、D质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C、D错误。] 4．下图为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核酸内切酶、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：C　[①为限制性核酸内切酶作用的结果；②为DNA连接酶作用的结果；③为解旋酶作用的结果；④为DNA聚合酶作用的结果。综上所述，选C。] [知识点二] 基因工程的载体——“分子运输车” 5．质粒是基因工程中常用的载体，下列有关的 说法错误的是(　　) A．质粒是一种拟核外的小型环状DNA B．所有细菌的所有质粒都可以做载体 C．做为载体的质粒应该具有至少一个限制酶切点 D．做为载体的质粒应该具有标记基因 解析：B　[质粒是基因工程中常用的载体，但是并不是所有质粒都可以做载体，天然的质粒也不能作为载体，故B错误。] 6．以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列有关叙述错误的是(　　 ) ①　　②　　③ ④　　⑤ A．以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的 B．若要把相应片段连接起来，应选用DNA连接酶 C．上述能进行连接的两个黏性片段连接后形成的DNA分子是…CTGCAG… …GACGTC… D．①②④属于黏性末端，③⑤属于平末端 解析：A　[本题考查载体必须具备的条件和理由，条件与理由必须相符。作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量的目的基因，所以A项是正确的。载体要具有某些标记基因，是为了判断目的基因是否进入了受体细胞，从而进行受体细胞的筛选。载体要具有多个限制酶切点，是为了便于与外源基因连接。能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于与宿主细胞DNA同步复制和表达。] [知识点三] DNA分子的粗提取 7．以菜花为材料进行“DNA粗提取与鉴定”的实验中，下面操作与其目的错误的是(　　 ) A B C D 加入 试剂 加入蒸 馏水 加入 食盐 加入洗 涤剂 95%冷却 的酒精 目的 使细胞 破裂 溶解 DNA 瓦解细 胞膜 析出 DNA A.A　　 B．B　　　C．C　　 D．D 解析：A　[植物细胞具有细胞壁，加入蒸馏水不会吸水涨破，A错误；DNA在不同浓度的氯化钠溶液中溶解度不同，加入食盐的作用是溶解DNA，B正确；加入洗涤剂的作用是瓦解细胞膜，有利于DNA释放，C正确；DNA不溶于酒精，但是细胞中的某些物质则可以溶于酒精，故加入95%冷却的酒精可析出DNA，D正确。] 8．下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述错误的是(　　) A．DNA粗提取的原理是DNA不溶于酒精，DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同 B．鉴定DNA的原理是用二苯胺与DNA溶液在沸水浴条件下形成蓝色 C．使用冷却的酒精能够使DNA析出，从而使DNA与蛋白质分开 D．使用菜花进行DNA粗提取时，应先用蒸馏水使细胞吸水涨破 解析：D　[菜花为植物，植物细胞有细胞壁，不能吸水涨破，因此应通过研磨破碎细胞。D错误。] 9．如表所示为几种限制酶的识别序列及其切割位点，请回答下列问题： 限制酶 BamHⅠ HindⅢ EcoRⅠ SmaⅠ 识别序 列及切 割位点 GGATCC CCTAGG AAGCTT TTCGAA GAATTC CTTAAG CCCGGG GGGCCC (1)从表中四种酶的切割位点看，可以切出平末端的酶是　________　。 (2)将目的基因与质粒DNA缝合依靠的是　________　酶，它的作用是形成磷酸二酯键；两条链间的碱基对通过　________　连接起来。 (3)图1中的质粒分子可被表中限制酶　________　切割，切割后的质粒含有　________　个游离的磷酸基团。 (4)在相关酶的作用下，图1中的甲与图2中的乙　______　(填“能”或“不能”)拼接起来。请说明理由：　____________________________　。 解析：(1)由表中四种限制酶的切割位点可知，Sma Ⅰ可切出平末端。(2)目的基因与质粒缝合时用DNA连接酶进行连接，形成磷酸二酯键；两条链之间的碱基依据碱基互补配对原则形成氢键。(3)根据质粒的碱基序列可知，质粒分子可被限制酶EcoRⅠ切割，切割后形成链状DNA，有2个游离的磷酸基团。(4)由图可知，甲和乙的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可以拼接起来。 答案：(1)SmaⅠ　(2)DNA连接　氢键 (3)EcoR Ⅰ　2　(4)能　二者具有相同的黏性末端 1．下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是(　　 ) A．DNA连接酶不需要识别特定的脱氧核苷酸序列 B．一种DNA连接酶只能连接一种黏性末端 C．将单个脱氧核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键 D．连接两条DNA链上碱基之间的氢键 解析：A　[DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，不需要识别特定的脱氧核苷酸序列，A正确；DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，所以一种DNA连接酶可以连接多种黏性末端，B错误；DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键，C错误；DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，D错误。] 2．下列有关基因工程中载体的说法正确的是(　　 ) A．质粒是一种独立于细菌拟核外的链状DNA分子 B．所有的质粒都可以作为基因工程中的载体 C．质粒载体的复制和表达不遵循中心法则 D．作为载体的质粒常含有抗生素抗性基因 解析：D　[质粒是一种独立于细菌拟核外的环状DNA分子，A错误；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，B错误；质粒载体的复制和表达遵循中心法则，C错误；作为载体的质粒常含有抗生素抗性基因，可以作为标记基因，对重组后重组DNA进行筛选，D正确。] 3．限制酶是一种核酸内切酶。可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH Ⅰ、 EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ和Bgl Ⅱ的识别序列和切割位点 切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是(　　) A．HamH Ⅰ和EcoR Ⅰ B．BamH Ⅰ和Hind Ⅲ C．BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ D．EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ 解析：C　[BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端相同，都是—CTAG，可以互补，C正确。] 4．下列关于基因工程相关工具的说法，正确的是(　　 ) A．DNA 连接酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键 B．迄今分离出的限制酶有数千种，均是在原核生物中分离纯化出来的 C．据酶的功能不同，可以将 DNA 连接酶分为两类：E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶 D．细菌质粒是独立于细菌拟核 DNA 之外的双链 DNA 分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的 解析：D　[DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键，A错误；现已分离出的限制酶有约4 000种，限制酶主要分布在原核细胞中，B错误；据酶的来源不同，可以将DNA连接酶分为两类：E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，C错误；细菌质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，用作基因工程载体的质粒都是经过人工改造的，D正确。] 5．下列关于如图所示DNA分子片段的说法，正确的是(　　 ) A．限制酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位 B．限制酶可作用于③部位，解旋酶作用于①部位 C．作用于①部位的限制酶同时也可以作用于④部位 D．作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相反 解析：A　[限制酶可作用于①部位磷酸二酯键，解旋酶作用于③部位氢键，A正确，B错误；作用于①部位的限制酶同时也可以作用于⑤部位，C错误；作用于①部位的限制酶与作用于⑤部位的限制酶的碱基识别顺序相同，它们识别的序列都为—GAATTC—，D错误。] 6．(多选)基因工程需要特定的工具，下列叙述错误的是(　　 ) A．基因工程所需载体有质粒、细菌拟核等，至少要有一个限制酶识别位点 B．限制酶主要从真核生物中分离纯化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列 C．限制酶、DNA连接酶和Taq酶作用的化学键都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键 D．限制酶有数千种，而DNA连接酶只有两种 解析：ABD　[基因工程所需载体有质粒、动植物病毒和λ噬菌体的衍生物，细菌拟核DNA不能作为其载体，载体需有一个或多个限制酶识别位点，以便连接不同的目的基因，A错误；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，B错误；限制酶、DNA连接酶和Taq酶作用的化学键都相同，都是DNA一条链中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键，C正确；迄今为止，已从300多种不同的微生物中提取了4 000多种限制酶，根据DNA连接酶的来源不同，可将基因工程中应用的DNA连接酶分为两类，即E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，DNA连接酶并非只有两种，D错误。] 7．(多选)限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开。修饰酶能对DNA或RNA的碱基进行修饰，防止DNA或RNA被限制酶破坏。某些噬菌体能寄生在特定大肠杆菌体内进行繁殖。下列叙述正确的是(　　 ) A．不能被噬菌体侵染的大肠杆菌，细胞膜上可能没有噬菌体可识别的特异性受体 B．能被噬菌体侵染的大肠杆菌，体内无核糖体，不能合成破坏外源DNA的限制酶 C．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上一定没有大肠杆菌限制酶的识别位点 D．能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能也存在与大肠杆菌相同的修饰物 解析：AD　[不能被噬菌体侵染的大肠杆菌，细胞膜上可能没有噬菌体可识别的特异性受体，使得噬菌体不能对其识别并侵染，A正确；大肠杆菌为原核生物，体内有核糖体，B错误；如果噬菌体的DNA上有修饰酶的识别位点，修饰酶能对DNA的碱基进行修饰，防止DNA被限制酶破坏，即使其DNA上有大肠杆菌限制酶的识别位点，其DNA也能在大肠杆菌内复制和表达，使得噬菌体能寄生于大肠杆菌，C错误；能寄生于大肠杆菌的噬菌体，DNA上可能也存在与大肠杆菌相同的修饰物，防止其被大肠杆菌内的限制酶识别并破坏，D正确。] 8．(多选)下列哪项是基因工程中经常使用的用来运载基因的载体(　　 ) A．细菌质粒　　　　 B．噬菌体 C．动植物病毒 D．细菌拟核区DNA 解析：ABC　[作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存在等特点。常见的载体种类有细菌质粒、动植物病毒、噬菌体。细菌拟核区的DNA不能作为运载目的基因的载体。] 9．如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。 (1)a代表的物质和质粒的化学本质都是　________　，二者还具有其他共同点，如①　___________　，②　____________　。(写出两条即可) (2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为　________________　；可使用　____________　把质粒和目的基因连接在一起。 (3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为　________　，其作用是　____________________　。 (4)下列常在基因工程中用作载体的是(　　) A．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因 B．土壤农杆菌中的RNA分子 C．大肠杆菌的质粒 D．动物细胞的染色体 解析：(1)a代表的物质是拟核中的DNA分子，质粒是细胞质中的DNA分子，二者都是环状DNA分子、能够自我复制、具有遗传效应、也都具有双螺旋结构等。 (2)根据碱基互补配对原则，目的基因的切割末端应该为；将目的基因与质粒连接要用到DNA连接酶。 (3)质粒上的氨苄青霉素抗性基因是标记基因，可以用作目的基因(重组DNA)是否导入的鉴定和筛选。 (4)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体。 答案：(1)DNA　能够自我复制　具有遗传效应(或都具有双螺旋结构)　 (2)　DNA连接酶　(3)标记基因　供重组DNA的鉴定和筛选　(4)C 限制酶的种类及识别 限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示，下列有关说法错误的是(　　) A．a酶与b酶切断的化学键相同 B．能被b酶识别并切割的序列也能被 a切割 C．在相同的DNA分子中a酶的识别位点一般明显要比b酶多 D．将大量a酶和b酶切割后的片段混合，重新连接后的DNA片段不一定全都能被a切割 解析：D　[a酶与b酶切断的化学键相同，都是磷酸二酯键，A正确；据图分析，酶a的识别序列是－GATC－，酶b识别序列是－GGATCC－，酶b的识别序列包含酶a的序列，故能被b酶识别并切割的序列也能被a切割，B正确；a酶的识别序列比b酶短，识别序列越短，含有的识别位点就越多，因此在相同的DNA分子中b酶的识别位点明显少于a酶，C正确；将大量a酶和b酶切割后的片段混合，重新连接后的DNA片段全都能被a切割，但只有部分能被b酶切割，D错误。] 学科网（北京）股份有限公司 $