课时测评12 重组DNA技术的基本工具-【金版新学案】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步课堂高效讲义配套练习word（人教版，单选）

课时测评12　重组DNA技术的基本工具 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－8题，每小题2分，共16分) 知识点一　基因工程的概念及其诞生和发展 1.(2025·太原高二期末)不同生物之间能进行转基因并能获得基因产物，其理论依据不包含(　　) A.这些生物的DNA分子的空间结构和化学成分一致 B.这些生物的DNA分子都遵循碱基互补配对原则 C.这些生物在基因表达时共用一套遗传密码 D.这些生物的基因结构都是相同的 答案：D 解析：不同生物的DNA分子的空间结构和化学成分一致，因此不同生物的基因能连接在一起；不同生物的DNA分子都遵循碱基互补配对原则，因此具有相同黏性末端的基因能连接起来；自然界所有生物共用一套遗传密码，因此一种生物的基因能在另一种生物体内表达；真核生物和原核生物的基因结构不同。 2.将某些病毒的抗病基因导入植物中，可培育转基因抗病植物，该研究遵循的原理是(　　) A.基因突变，RNA→DNA→蛋白质 B.基因重组，DNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程，RNA→DNA→蛋白质 D.基因重组，RNA→DNA→蛋白质 答案：B 解析：将一种生物的基因导入另一种生物体内，使其表达产生相应的物质或性状，这采用的是转基因技术，该技术的原理是基因重组；基因表达的过程为：DNA(抗病基因)→RNA→蛋白质(抗病性状)，B正确。 知识点二　重组DNA技术的基本工具 3.(2024·江西南昌模拟)图1表示DNA的平面结构示意图，图2表示某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是(　　) A.图1中a所示部位即图2中箭头所示部位 B.图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1末端相同 C.T4 DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段 D.基因工程的载体必须具有图2所示的碱基序列 答案：C 解析：图1中a所示部位为一个脱氧核苷酸内部连接磷酸和脱氧核糖的化学键，图2中箭头所示部位为相邻的不同脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，二者不同，A错误；图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端为黏性末端，图1为平末端，故图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1末端不同，B错误；T4 DNA连接酶可以连接平末端，因此T4 DNA连接酶可以将两个图1所示结构连接成为一个DNA片段，C正确；基因工程的载体具有一个至多个限制酶识别序列，即不一定具有图2所示的碱基序列，D错误。 4.(2025·山东淄博模拟)限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，下列有关说法正确的是(　　) A.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键 B.限制酶只能切割双链DNA片段，不能切割烟草花叶病毒的核酸 C.E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要高于T4 DNA连接酶 D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，所以也能剪切自身的DNA 答案：B 解析：DNA连接酶连接的是两个DNA片段，A错误；限制酶只能切割DNA分子，烟草花叶病毒的核酸是RNA，不能切割，B正确；E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶，C错误；限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，但是不会剪切自身的DNA，D错误。 5.(2025·天津西青高二阶段练习)有关下图所示的黏性末端的说法，错误的是(　　) A.甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的 B.甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲与丙的黏性末端不互补 C.DNA连接酶的作用位点是a处 D.切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是“CAATTG∥GTTAAC” 答案：D 解析：切割产生甲的限制酶的识别序列为GAATTC∥CTTAAG，切割产生乙的限制酶的识别序列为CAATTG∥GTTAAC，切割产生丙的限制酶的识别序列为CTTAAG∥GAATTC。三者的识别序列和切割位点不同，由此可见，甲、乙、丙的黏性末端是由三种限制酶切割产生的，A正确。甲、乙的黏性末端相同，因此可在DNA连接酶的作用下形成重组DNA分子，但甲、丙的黏性末端不同，它们之间不能形成重组DNA分子，B正确。DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键，a处是磷酸二酯键，C正确。切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列为GAATTC∥CTTAAG，D错误。 6.(2024·江苏扬州高二期中)下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，由此推断的以下说法中，正确的是(　　) 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名称 识别序列和切割位点 BamHⅠ G↓GATCC KpnⅠ GGTAC↓C EcoRⅠ G↓AATTC Sau3AⅠ ↓GATC HindⅢ GTY↓RAC SmaⅠ CCC↓GGG 注：Y＝C或T，R＝A或G。 A.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B.若两种限制酶的识别序列相同，则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接 C.不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端 D.限制酶EcoRⅠ进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键，形成1个游离的5'末端 答案：C 解析：由图可知，由于Y＝C或T，R＝A或G，因此HindⅢ可以识别多种核苷酸序列，A错误；若两种限制酶的识别序列相同，由于切割位点并不一定相同，则形成的末端不一定能通过DNA连接酶相互连接，B错误；不同的限制酶切割DNA分子后可以形成相同的黏性末端，如BamHⅠ和Sau3AⅠ，C正确；一个限制酶切割一次，使DNA双链断开，会有两个磷酸二酯键断裂，形成2个黏性末端或平末端，形成2个游离的5'末端，D错误。 知识点三　DNA的粗提取与鉴定 7.(2025·山东济南一模)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是(　　) A.过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 B.DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水 C.粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等杂质 D.将粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂DNA被染成蓝色 答案：D 解析：低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4 ℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水，B正确；粗提取的DNA中含有核蛋白、多糖等杂质，因此为了获得纯度较高的DNA需要进一步提纯，C正确；将粗提取的DNA溶于2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后经过沸水浴加热可发现DNA被染成蓝色，D错误。 8.(2024·安徽合肥一模)某同学在家里进行了提取花椰菜DNA的实验。取绿色的花芽部分，充分研磨获得匀浆；再加入含有中性洗涤剂的浓度约为2 mol/L的盐水，其作用是[甲]，以释放细胞核和细胞器[乙]中的DNA；静置10 min后过滤，然后将滤液轻轻倒入[丙]溶液中，出现白色丝状物。下列选项中，甲、乙、丙对应的内容，正确的是(　　) 选项 甲 乙 丙 A 破坏膜结构 核糖体、内质网 植物油 B 使膜蛋白变性 线粒体、叶绿体 清水 C 破坏膜结构、溶解DNA 线粒体、叶绿体 预冷的酒精 D 破坏细胞壁 高尔基体、叶绿体 预冷的酒精 答案：C 解析：DNA的粗提取过程中，在花椰菜研磨匀浆中加入中性洗涤剂的作用是破坏膜结构释放DNA，加入浓度约为2 mol/L的盐水是为了溶解DNA；细胞器线粒体、叶绿体中有DNA；向含DNA的滤液中加预冷的酒精搅拌后有白色丝状物析出，C符合题意。 (9－13题，每小题4分，共20分) 9.(2025·吉林市一中高二期末)下列关于DNA连接酶的说法，正确的是(　　) A.主要的两类DNA连接酶都能连接黏性末端和平末端 B.DNA连接酶作用于DNA的氢键 C.DNA连接酶和DNA聚合酶作用的部位不同 D.DNA连接酶都是从原核生物中分离出来的 答案：A 解析：DNA连接酶主要包括E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，这两类酶都能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，A正确，B错误；DNA连接酶和DNA聚合酶作用的部位相同，都是催化磷酸二酯键的形成，C错误；E.coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，T4 DNA连接酶来源于T4噬菌体，D错误。 10.(2024·山东烟台期中)同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶。下图为EcoRⅠ、BamHⅠ、BglⅡ和MboⅠ四种限制酶的识别序列及酶切位点。下列说法正确的是(　　) A.BamHⅠ、BglⅡ、MboⅠ属于同尾酶，它们的识别序列相同 B.使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大 C.选用两种不同的限制酶切割目的基因，都可以防止目的基因自身环化 D.用DNA连接酶将BamHⅠ和MboⅠ形成的黏性末端连接后，可被二者重新切开 答案：B 解析：BamHⅠ、BglⅡ、MboⅠ识别序列不同，但切出的黏性末端相同，属于同尾酶，A错误；同尾酶是指一组识别序列不同，但切出的黏性末端相同的限制酶，使用同尾酶构建基因表达载体时，切割位点的选择范围扩大，不同的酶也能切割出相同的黏性末端，B正确；图中BamHⅠ、BglⅡ、MboⅠ识别序列不同，但切出的黏性末端相同，故选用两种不同的限制酶切割目的基因，不一定都可以防止目的基因自身环化，C错误；用DNA连接酶将BamHⅠ和MboⅠ形成的黏性末端连接后，由于限制酶具有专一性，故不可被BamHⅠ重新切开，D错误。 11.(2025·江苏南京高二期中)下列关于如图所示黏性末端的说法，错误的是(　　) A.DNA连接酶能催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键 B.甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的 C.切割甲的限制酶也能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子 D.甲、乙黏性末端可形成重组DNA分子 答案：C 解析：切割甲的限制酶的识别序列是，，切割乙的限制酶的识别序列是，，所以甲、乙黏性末端是由不同的限制酶切割而成的，B正确；甲、乙片段形成的重组DNA分子的序列是，而切割甲的限制酶的识别序列是，所以该限制酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，C错误，D正确。 12.(2025·河北廊坊高二期末)下列有关基因工程中载体的说法，正确的是(　　) A.基因工程中使用的载体只有质粒 B.质粒是细胞质中能够自我复制的环状DNA分子 C.噬菌体可以作为动物基因工程的载体 D.天然质粒均可以直接作为载体将目的基因送入受体细胞 答案：B 解析：基因工程中常用的载体是质粒，此外还有噬菌体、动植物病毒等，A错误；噬菌体是专门寄生在细菌体内的病毒，不可以作为动物基因工程的载体，C错误；天然质粒往往不能直接作为载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造，D错误。 13.(2024·河北秦皇岛高三期末)“DNA的粗提取与鉴定”实验需要对材料进行选择、处理。为了提取出DNA相对含量较高的白色丝状物，下列对实验材料的选择和处理，正确的是(　　) A.以猪成熟的红细胞为实验材料时，可在滤液中加入适量的木瓜蛋白酶 B.以菜花为实验材料时，在研磨过程中可加入适量的纤维素酶 C.以植物叶片为实验材料时，一般使用体积分数为50％的预冷酒精提取DNA D.以香蕉为实验材料时，将研磨液在4 ℃的冰箱中放置几分钟后，取沉淀物进行离心 答案：B 解析：猪成熟的红细胞无细胞核与细胞器，几乎不含DNA，不能用作该实验的材料，A错误；由于菜花细胞含有细胞壁，可在研磨过程中加入适量的纤维素酶，以缩短研磨时间，避免研磨时间过长，影响DNA的提取量，B正确；以植物的叶片为实验材料时，一般使用体积分数为95％的预冷酒精提取DNA，C错误；以香蕉为实验材料时，将研磨液在4 ℃的冰箱中放置几分钟后，取上清液进行离心，D错误。 14.(10分)(2024·江苏南通单元测试)下列是基因工程的有关问题，请回答： (1)限制性内切核酸酶可以识别双链DNA分子中的特定核苷酸序列，并可以使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的　　　　　　(填化学键名称)断裂，形成的末端总体可分为两种类型，分别是　　　　　　　　　　　。 (2)目的基因和载体重组时需要的工具酶是　　　　　　，和限制性内切核酸酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列　　　　(填“有”或“无”)专一性要求。 (3)题图表示构建表达载体时的某种质粒与目的基因。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。分析可知，最好选择限制酶　　　　切割质粒，限制酶　　　　切割目的基因所在的DNA，这样做的好处分别是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　。 答案：(1)磷酸二酯键　黏性末端和平末端　(2)DNA连接酶　无　(3)Ⅰ　Ⅱ　限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏　目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列 解析：(1)限制性内切核酸酶(限制酶)能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，分别为黏性末端和平末端。(2)目的基因和载体重组时需要DNA连接酶连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键。多种限制酶切割，形成不同的末端，所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列没有专一性要求。(3)题图中显示，已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅰ切割质粒不会把两个标记基因都破坏，最好选择限制酶Ⅰ切割质粒。限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—，目的基因两端均有限制酶Ⅱ的识别序列，因此用限制酶Ⅱ切割目的基因所在的DNA。 15.(14分)目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒的主要结构如下图所示。 (1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于　　　　　　　　　　　　　　。 (2)pBR322分子中有单个限制酶EcoRⅠ作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G和A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。 (3)pBR322分子中另有单个的限制酶BamHⅠ作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复　　　　　　键，成功获得了重组质粒，说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　　　　 　　。 (4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无AmpR和TetR的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表型是　　　　　　　　　　　　，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)重组DNA分子的筛选　 (2) (3)磷酸二酯　两种限制酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同　(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素　pBR322质粒 解析：(1)质粒作为基因表达载体的条件之一是要有特殊的标记基因，如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等，以便于重组DNA分子的筛选。(2)同一种限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知，该目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端为： (3)DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶(BamHⅠ和BglⅡ)切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。(4)由题意知，由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二、图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶BamHⅠ作用后，标记基因TetR被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌不能抗四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。 学科网（北京）股份有限公司 $