课时分层检测(12) 重组DNA技术的基本工具-【创新大课堂系列】2025-2026学年高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步辅导与测试(人教版)

班级 姓名 课时分层检测（十二） 重 …0 基础达标练 0… 1.下列有关基因工程诞生的说法，错误的是 ( A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微 生物学等学科的基础上发展起来的 B.工具酶和载体的发现使基因工程的实施 成为可能 C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提 供了理论依据 D.基因工程必须在同物种间进行 2.有关基因工程的操作工具，以下说法正确 的是 ) A.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 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 3.下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙 述，不正确的是 A.DNA连接酶的化学本质是蛋白质 B.DNA连接酶能够连接两个DNA片段之 间的磷酸二酯键 C.基因工程中可以用DNA聚合酶替代 DNA连接酶 D.根据来源不同，DNA连接酶可分为E.co li DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类 4.下列关于载体的叙述，错误的是( ) A.载体与目的基因结合后，实质上是两个重 组DNA分子 B.在基因工程操作中，真正被用作载体的质 粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工 改造的 C.目前常用的载体有质粒、噬菌体和动植物 病毒等 D.载体具有某些标记基因，便于重组DNA 分子的筛选 0 能力提升练 5.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 1 得分 组DNA技术的基本工具 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 6.下列有关某大学进行“DNA的粗提取与鉴 定”实验的叙述，正确的是 ( A.与鸡血相比，等体积的猪血提取DNA的 量较高 B.等体积鸡(2n=78)的血液和鸭(2n=78) 的血液提取的DNA量相等 C.DNA鉴定一般使用无色二苯胺试剂，颜 色深浅主要与DNA含量有关 D.用棕色瓶收集并保存好剩余的二苯胺试 剂，以备下一次实验时继续使用 7.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶基 因a,通过基因工程的方法，将基因a与载体 结合后导人马铃薯植株中，经检测发现该基 因在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析， 下列有关这一过程的叙述正确的是() ① -G--A-A-TT-C-… ② -C-T-T…A…A-G A.获取基因a的限制酶的作用部位是图中 的① B.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA 连接酶、质粒 C.连接基因a与载体的DNA连接酶的作用 部位是图中的② D.一种限制酶只能识别一种特定的核糖核 苷酸序列，并在特定的切割位点上切割 DNA分子 8.根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)限制酶切割DNA分子后产生的片段，其 末端类型有 和 (2)质粒载体用限制酶X(识别的序列由6个 核苷酸组成)切割后产生的片段如下： AATTC…G G…CTTAA 该酶识别的序列为 ,切割的部 位是 (3)为使切割后的载体与目的基因相连，含 有目的基因的DNA除可用限制酶X切割 外，还可用限制酶Y切割，两种酶共同的特 点是 3 班级 姓名 (4)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，其中后者只能 '; 连接一种末端 (5)基因工程中除质粒外， 和 也可作为载体。 9.为制备目的基因Y(图1)与质粒X(图2)的 重组DNA,将质粒X与含Y的DNA片段加 入含有限制性内切核酸酶BglⅡ与BamH I 的反应混合物中，酶切后的片段再加入含有 连接酶的反应体系中。其中，质粒X含有 leu2基因，可用于合成亮氨酸，目的基因Y: 含有卡那霉素抗性基因KanR。请回答下列 问题： leu2 BamH I BamH I Bgl II BamH I 质粒X (2800bp) -AGATCT- -GGATCC- 目的基因Y TCTAGA- CCTAGG (500bp) BglI和BamH I的 (包含KanR) BgiII 识别序列及酶切位点 图1 图2 图3 (1)根据图3分别写出BglⅡ与BamH I酶 ! 切后形成的末端序列： (2)使用BgⅡ处理重组质粒，可以得到 (3)BglⅡ酶切后的质粒X与BamH I酶切 后的目的基因Y能够连接的原因是 (4)将连接后的产物转入一种Z细菌，Z细菌 对卡那霉素敏感，且不能在缺乏亮氨酸的培 养基中培养。要筛选含有重组质粒的Z细 菌，应选择 的培 ;, 养基。 44 4…0 创新拓展练 0 10.下图表示某种质粒和人的胰岛素基因，其 中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，E 表示某限制酶的切割位点，现用该种限制 酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA 、 连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因， 下列选项中不可能出现的是 E E b E 里 胰岛素基因 质粒 E 6 D 13 得分 11.(不定项)下列各种酶及其作用对应关系正 确的是 A.限制酶 识别双链DNA分子的特定 核苷酸序列，并使每一条链中特定部位 的磷酸二酯键断开 B.RNA聚合酶—与基因的特定位点结 合，催化遗传信息的翻译 C.DNA连接酶一将分开的DNA片段通 过特定末端连接在一起 D.DNA聚合酶—将单个脱氧核苷酸连 接到已有的核苷酸链上 12.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质粒是较早构建的质粒载 体，其主要结构如下图所示。 EcoRI BamHI Amp' pBR322 Amp':氨苄青霉素抗性基因 图3 Tet':四环素抗性基因 复制原点 图1 (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EcoR I限制酶 作用位点，EcoR I只能识别序列一GAAT TC一，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EcoR I的切割位 点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoR I 切割后所形成的黏性末端。 (3)pBR322分子中另有单个的BamHI限 制酶作用位点，现将经BamH I处理后的 质粒与用另一种限制酶BgⅡ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Amp'和Tet'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2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3的结 果（空圈表示与图2对照无菌落的位置）。 与图3空圈相对应的图2中的菌落表型是 ,图3结 果显示，多数大肠杆菌导入的是提供C()2的目的是雏持培养液的H。(3)进行胚胎分割时，应选 (2)长度为3300bp的环状DNA(3)酶切后产生相同的黏性末 择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚时期的胚胎进行操作。 端，并遵循碱基互补配对原则(4)含卡那霉素但不含亮氨酸 (4)图中①②分别是指内细胞团和囊胚腔。(5)受体母牛必须和供！10.C[根据题意和图示分析可知，因质粒和胰岛素基因都有两个限 体牛属于同一物种，移植后的胚胎能在受体子宫中存活的生理基 制酶E1的切割位点，所以用限制酶E1可以将和b都切下来，A 础是受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应。 是质粒与标记基因重新连接，B是质粒与胰岛素基因b连接，D 答案(])（次级）卵母细胞外源促性腺激素(2)获能维持培 是质粒切除标记基因后的自我连接，只有C是不可能出现。] 养液的pH(3)桑葚胚或囊胚(4)内细胞团、囊胚腔(5)同一：11.ACD[限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每 物种受体子宫对外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，A正确：RNA聚合酶与基 课时分层检测（十二） 因的特定位点结合，催化遗传信息的转录，B错误：DNA连接酶将 两个DNA片段连接在一起，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯 1,D「1973年，科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，打破了物 键，C正确；DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接到已有的核苷酸 种间的障碍，实现了物种间的基因交流，D错误。] 链上，形成磷酸二酯键，D正确。] 2.A[限制酶具有专一性，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序！12.解析(1)质粒作为基因表达栽体的条件之一是要有抗性基因，以 列，A正确：质粒是基因工程中爱常用的栽体，此外还可以用动植物 便于筛选（鉴别）目的基因是否导入受体细胞。(2)同一种限制酶 病毒或噬菌体等，B错误；载体必须具备的条件之一是具有一个或！ 切割DNA分子产生的黏性末端相同。图示见答案。(3)DNA连 多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接，C错误：DNA连接酶！ 接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键：而通过DNA连接酶能 的作用部位是磷酸二酯键，D错误。] 将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶(BamH I和Bgl 3.C[DNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为 Ⅱ)切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。(4)由题意知：由于 E.coli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类，DNA连接酶连接的 与图3空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青露素的培养基上生 是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是！ 长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图3空圈相对 DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工 应的图2中的菌落能抗氯苄青霉素，但不能抗四环素。由图2、图3 程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶，故选C。 结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶BamH I 4,A[用DNA连接酶将目的基因和载体DNA连接在一起，形成的 作用后，标记基因Tt被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌不能抗 DNA分子为一个重组DNA分子，A错误：常用的载体有质粒、噬菌 四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。 体、动植物病毒等，其中在基因工程操作中，真正被用作载体的质 答案(1)筛选（鉴别）目的基因是否导入受体细胞 粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，B、C正确：质粒上 (2)如图所示： 常有特殊的标记基因便于重组DNA分子的旖选，D正确。] 目的基因 5.D[不同生物的DNA分子的空间结构和化学成分一致，因此不同 -G AATTC…-G AATTC- 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 —CTTAA G…CTTAA G- 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 (3)磷酸二酯两种限制酶(BamH I和BglⅡ)切割得到的黏性末 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 端相同 表达：真核生物和原核生物的基因结构不同。] (4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素pBR322质粒 6,C[猪为哺乳动物，成熟红细胞不含细胞核和细胞器，而鸡属于鸟 课时分层检测（十三） 类，其红细胞内含有细胞核与各种细胞器，DNA含量较多，A错误： 等体积鸡(2n=78)的血液和鸭(2n=78)的血液中所含血细胞的数！1，C[可以从基因文库中获取目的基因，A正确：可以利用PCR技术 量不相等，所以提取到的DNA量不相等，B错误：二苯胺试剂为无 扩增目的基因，B正确：利用DNA转录合成的是RNA,不是基因， 色溶液，与DNA在沸水浴的条件下会呈现蓝色，且蓝色的深浅与被 C错误：可以利用化学方法人工合成目的基因，D正确。] 鉴定的DNA含量有关，C正确：二苯胺试剂应该现配现用，2.A「栽体不能防止目的基因被受体细胞限制酶“切割”，A符合题 D错误。] 意。载体在受体细胞中能够稳定存在，并且具有自我复制能力，使 7,A[获取基因的限制酶的作用部位是图中的①磷酸二酯键，A正： 目的基因效量扩大，B不符合题意。启动子是RNA聚合酶识别和 确：基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，质粒是基因工 结合的部位，能启动转录过程：终止子控制着转录的结束，所以载体 程中常用的载体，而不是工具酶，B错误：连接基因与载体的DNA 含有的启动子和终止子可协助目的基因表达，C不符合题意。载体 连接酶其作用部位是图中的①磷酸二酯键，C错误：一种限制酶只 具有标记基因，标记基因便于筛选含有目的基因的受体细胞，D不 能识别一种特定的脱氧核糖核苷酸序列，并在特定的切割位点上切 符合题意。] 割DNA分子，D错误。 ·3.A[水稻的花很小，不适合用花粉管通道法导入目的基因，A错误： 8.解析(1)限制酶切割DNA分子后可产生两种类型的末端，即平末：将目的基因导入动物细胞常用显微注射法，B正确：将目的基因导 端和黏性未端。(2)分析题图可知，限制酶X识别的序列为 入大肠杆菌最常用的方法是用C+处理，使其处于一种能吸收周 一GAATTC一，互补链是一CTTAAG一，切割的位点为G和A之 围环境中DNA分子的状态，C正确：将目的基因导入植物细胞最常 间的磷酸二酯键。(3)质粒载体可以用限制酶X切割，也可以用另 用的方法是农杆菌转化法，此外还有花粉管通道法，D正确。] 一种限制酶Y切割，说明该酶与限制酶X切割产生的黏性未端相同！4.B[基因表达载体由启动子、终止子，标记基因、复制原点和目的基 或互补。(4)基因工程使用的DNA连接酶，按来源可分为E.coi: 因等组成。题图中有终止子、标记基因（抗生素抗性基因）、目的基 DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中只能连接一种末端的是E.co- 因、复制原点等，还缺少启动子。启动子位于基因的上游，所以X最 互DNA连接酶。(5)基因工程的载体有质粒、噬蓝体和动植物病毒。1 可能是启动子，B正确。] 答案(1)黏性末端平末端(2)一GAATTC一或一CTTAAG ,5.C[基因表达载体使目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗 G和A之间的磷酸二酯键(3)两种限制酶切割后形成的黏性末： 传给下一代并表达和发挥作用，是基因工程的核心步骤，A正确：基 端相同或互补(4)T4E.coli(5)噬菌体动植物病毒 因表达载体包括启动子、终止子、目的基因、标记基因等，其中启动 TCaG浅GACT-、G号 9.解析(1)限制酶BglⅡ与BamH I切割形成的未端序列依次为：1 子位于目的基因的上游，终止子位于目的基因的下游，B正确：启动 -A GATCC- 子位于目的基因的上游，是启动转录的一段DNA,C错误；不同的目 A一、 一CCTAG或 G 的基因具有不同的核苷酸序列，其启动子也不尽相同，D正确。] (2)经BglⅡ酶切后的质粒与BmHI酶切后的目的基因形成的重·6.D[过程①表示基因表达载体的构建过程，即形成重组Ti质粒的 组DNA分子上没有BglⅡ酶的识别序列，因此使用BglⅡ处理重组： 过程，需要使用限制酶和DNA连接酶，不需要纤雏素酶和采胶酶， 质粒，得到的是长度为3300bp的环状DNA。 A错误：过程②是将目的基因导入受体细胞的过程，在将重组Ti质 (3)BglⅡ酶切后的质粒X与BamH I酶切后的目的基因Y具有相！ 粒导入烟草细胞前需要先使用CCl2处理农杆菌，B错误：过程③④ 同的黏性末端，根据碱基互补配对原则，它们能够连接形成重： 为再分化形成植株的过程，该过程中需要通过调节营养物质和植物 组DNA 激素的配比，从而实现由愈伤组织诱导出芽和根的顶端分生组织的 (4)由于质粒X含有leu2基因，可用于合成亮氯酸，目的基因Y含 目的，并由此再生出新植株，C错误：可通过进行个体水平的检测判 有卡那霉素抗性基因KanR,因此要筛选含有重组质粒的Z细菌，应 断转基因抗虫烟草是否培育成功，即让害虫吞食转基因烟草，观察 选择含卡那霉素但不含亮氨酸的培养基。 害虫的存活情况进行判断，D正确。」 答案(TG或 GATCT一一G GATCC- 7.B「图示过程需要的工具有限制酶、DNA连接酶和载体，A错误： A 一CCTAG或 G 限制酶也具有专一性，B正确：图中的质粒可能来自原核细胞，也可 197