3.1 重组DNA技术的基本工具（一）同步练习-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

高中生物（人教版） 选择性必修3 分层作业 3.1 重组DNA技术的基本工具（一） 【基础巩固】 1.(2025·江苏南京调研)科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程。实施该工程的最终目的是(　　) A.定向提取生物体的DNA分子 B.定向地对DNA分子进行人工“剪切” C.在生物体外对DNA分子进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状 2.(2025·江苏华罗庚中学期中)下列关于DNA连接酶作用的叙述,正确的是(　　) A.DNA连接酶的基本组成单位是脱氧核苷酸 B.将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的骨架上连接起来,重新形成磷酸二酯键 C.连接DNA链上碱基之间的氢键 D.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来,重新形成磷酸二酯键 3.(2025·江苏新集中学调研)据图所示,有关酶功能的叙述错误的是(　　) A.限制性内切核酸酶可以切断a处 B.DNA聚合酶可以连接a处 C.解旋酶可以使b处解开 D.DNA连接酶可以连接c处 4.(2025·江苏扬中期中)如图表示DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,下列表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用图解的正确顺序是(　　) A.①②③④ B.②①④③ C.①④②③ D.①④③② 5.(2025·江苏昆山期中)下列有关基因工程中载体的说法,正确的是(　　) A.在进行基因工程操作中,被用作载体的质粒都是天然质粒 B.所有的质粒都可以作为基因工程中的载体 C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子 D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因 6.(多选)(2025·江苏通州质检)质粒是基因工程中常用的分子载体。下列有关质粒的说法,错误的是(　　) A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种环状单链DNA分子 B.质粒的复制和表达都遵循中心法则和碱基互补配对原则 C.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行 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 7.(多选)(2025·江苏南京调研)下列有关基因工程的叙述,正确的是(　　) A.限制酶主要来自原核生物,只能识别DNA分子的特定核苷酸序列 B.只有同种限制酶切割的末端才能连接,不同限制酶切割的末端不能连接 C.基因工程中,只能利用天然质粒,质粒上的标记基因用于重组DNA的筛选 D.质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外的环状双链DNA 8.(2025·江苏南京调研)已知某种限制酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点,如图中箭头所指,如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断,则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子,若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断,则从理论上讲,经该酶酶切后,这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是(　　) A.3 B.4 C.9 D.12 【综合练习】 9.(2025·江苏盐城调研)某目的基因两侧的DNA序列所含的限制性内切核酸酶切割位点如图所示,最好选用下列哪种质粒作为载体(　　) 10.(多选)(2025·江苏清江中学调研)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上可能存在与大肠杆菌相同的修饰物 11.(2025·江苏盐城调研)MseⅠ、PstⅠ、EcoRⅠ三种限制酶的识别序列及切割位点分别是GAAT↓TAATTC、C↓TGCAG、G↓AATTC,图甲、乙中箭头表示相关限制酶的酶切位点。若要用图中质粒和外源DNA构建重组质粒,需要对质粒进行改造,构建新的限制酶的酶切位点。在构建新的限制酶的酶切位点的过程中需要使用的酶是(　　) A.限制酶PstⅠ、DNA聚合酶、DNA连接酶 B.限制酶EcoRⅠ、DNA聚合酶、DNA连接酶 C.限制酶EcoRⅠ、限制酶PstⅠ、DNA聚合酶 D.限制酶PstⅠ、限制酶EcoRⅠ、DNA连接酶 12.(2025·江苏苏州期中)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中要使用多种工具酶,其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。 回答下列问题。 (1)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是　　　　　　。  (2)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征,如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中　　　　　　;质粒DNA分子上有　　　　　　　　　　　　　　　　,便于外源DNA的插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是　　　　　　　　 　　　　　　　　。  13.(2025·江苏徐州期中)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相同,都是　　　　　　　　(填中文名字)。 自然情况下大肠杆菌能发生的可遗传变异有　　　　　　。  (2)下列常在基因工程中用作载体的是　　　　(填字母)。  A.苏云金杆菌抗虫基因 B.土壤农杆菌环状RNA分子 C.大肠杆菌的质粒 D.动物细胞的染色体 (3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上被称为　　　　　　,其作用是　　　　　　　　。  (4)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　　　　　　;切割形成以上片段的限制酶的识别序列是　　　　　　。可使用　　　　　　把质粒和目的基因连接在一起。  　　　　　　　　　　　　　　　　　　↓ (5)某种限制酶识别的序列及切点为—GGGCCC—那么含该序列的DNA片段被切割后形成的结果是　　　　　　。  答案 1.答案　D 解析　基因工程的目的是创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品,D符合题意。 2.答案　D 解析　DNA连接酶的基本组成单位是氨基酸,A错误;DNA聚合酶能将单个脱氧核苷酸连接到主链上,B错误;DNA连接酶能将断开的两个DNA片段的骨架连接起来,重新形成磷酸二酯键,不能连接DNA链上碱基之间的氢键,C错误,D正确。 3.答案　D 解析　图中表示一段DNA的片段,a处为磷酸二酯键,b处为氢键,限制酶切割DNA片段的磷酸二酯键(a处),A正确;DNA聚合酶可将单个的脱氧核苷酸连接在DNA单链片段上,连接的是磷酸二酯键(a处),B正确;解旋酶将DNA双链解开成单链,作用于氢键(b处),C正确;DNA连接酶连接的是a处,不是c处,D错误。 4.答案　C 解析　①表示将一个DNA片段切割成两个,并且形成了黏性末端,需要用限制酶;②表示将两个DNA片段连接起来,需要用DNA连接酶;③表示解旋过程,需要用解旋酶;④表示DNA复制过程,需要用DNA聚合酶,C正确,A、B、D错误。 5.答案　D 解析　在基因工程中,天然质粒不能直接作为载体,需要进行人工改造,A错误;不是所有的质粒都可以作为基因工程中的载体,质粒用作载体的基本要求是具有一个至多个限制性内切核酸酶的识别位点和具有标记基因,B错误;细菌质粒是一种独立于细菌拟核外的环状DNA分子,且细菌无染色体,C错误;作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因,D正确。 6.答案　ACD 解析　质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自主复制能力的环状双链DNA分子,A错误;质粒的化学本质是DNA,质粒的复制和表达都遵循中心法则,也遵循碱基互补配对原则,B正确;细菌质粒可以自我复制,也可整合到宿主细胞的DNA上,随受体DNA同步复制,C错误;天然质粒通常不能直接作为载体,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,D错误。 7.答案　AD 解析　不同限制酶切割后,若黏性末端相同也能连接,B错误;基因工程中被用作的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,C错误;质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子,D正确。 8.答案　C 解析　切点有以下多种情况:(1)只切开一个位点,则有三种情况,即切点在a、bcd间,则片段为a、bcd两种;切点在ab、cd间,则片段为ab、 cd两种;切点在abc、d间,则片段为abc、d两种。(2)切开两个位点,则有三种情况,即切点在a、b、cd间,则片段为a、b、cd三种;切点在a、bc、d间,则片段为a、bc、d三种;切点在ab、c、d间,则片段为ab、c、d三种。(3)切开三个位点,即切点在a、b、c、d间,则片段为a、b、c、d四种。综合以上分析可知,不重复的片段共有9种。 9.答案　D 解析　目的基因只有一侧含有限制酶NheⅠ的识别序列,只用此酶不能获取目的基因,A不符合题意;目的基因两侧均含有限制酶AluⅠ的识别序列,只用此酶切割可能会导致目的基因和质粒反向连接或自身环化,B不符合题意;目的基因一侧含有限制酶NheⅠ的识别序列,两侧均含有限制酶AluⅠ的识别序列,用这两种酶切割可能会获得不含目的基因的片段,C不符合题意;目的基因两侧分别含有限制酶NheⅠ和SmaⅠ的识别序列,用这两种酶切割会获取目的基因,而且能防止目的基因和质粒的自身环化和反向连接,D符合题意。 10.答案　AD 解析　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。 11.答案　B 解析　分析图乙可知,含目的基因的外源DNA中含有限制酶PstⅠ、MseⅠ、EcoRⅠ的切割位点,其中EcoRⅠ的切割位点位于目的基因中。因此构建基因表达载体时,不能用EcoRⅠ切割,应该用限制酶PstⅠ、MseⅠ进行切割。为了保证切割的质粒与目的基因露出的黏性末端相同,在对质粒进行改造时,应该将限制酶EcoRⅠ的切割位点改造成限制酶MseⅠ的切割位点。因此,首先需要用限制酶EcoRⅠ切割,其次需要用DNA聚合酶将相应的脱氧核苷酸序列连接上去,最后再用DNA连接酶连接形成限制酶MseⅠ的切割位点,B符合题意。 12.答案　(1)磷酸二酯键　(2)自我复制　一个至多个限制酶的切割位点　用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞 解析　(1)DNA连接酶将两个DNA片段连接形成磷酸二酯键。(2)质粒是小型环状的DNA分子,常作为基因表达的载体,首先质粒上含有复制原点,能保证质粒在受体细胞中自我复制;质粒DNA分子上有一个至多个限制酶的切割位点,便于外源DNA的插入;质粒上的标记基因是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,具体做法是用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞。 13.答案　(1)脱氧核糖核酸　基因突变　(2)C (3)标记基因　便于重组DNA分子的筛选 (4) (5) 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、具有双螺旋结构等。大肠杆菌属于原核生物,自然情况下发生的可遗传变异是基因突变。(2)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体。(3)质粒上的氨苄青霉素抗性基因是标记基因,便于重组DNA分子的筛选。(4)根据碱基互补配对原则,目的基因的切割末端应为;目的基因与质粒形成重组DNA需要用到DNA连接酶。切割形成以上片段的限制酶的识别序列是—ACGCGT—。(5)某种限制酶识别的序列及切点为那么含该序列的DNA片段被切割后形成的结果。 1 学科网（北京）股份有限公司 $