3.1重组DNA技术的基本工具课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦重组DNA技术的基本工具及DNA粗提取与鉴定，从基因工程概念切入，通过限制酶、DNA连接酶、载体的系统讲解，结合任务情境案例连接理论与实验，构建“概念-工具-实践”的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过限制酶切割位点分析、同尾酶作用等情境任务培养证据推理能力，实验部分详细解析预冷酒精作用等操作原理，配套判断题和案例分析，助力学生深化理解，教师可直接用于课堂教学与评价。

重组DNA技术的基本工具 预 习 梳 理 一、基因工程的概念 1.手段：________等技术。 2.目的：赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的 __________和__________。 3.水平：__________水平。 转基因 生物类型 生物产品 分子 预 习 梳 理 2 二、重组DNA技术的基本工具 1.限制性内切核酸酶(简称：限制酶)——“分子手术刀” (1)来源:主要是从__________中分离纯化出来的。 原核生物 ［注意］限制酶作为一种防御工具，可切割外源 ，使之失效， 以保证原核生物的自身安全。 (2)功能:能够识别双链 分子的________________,并且使每一条链 中特定部位的____________断开。大多数限制酶的识别序列由___个 核苷酸组成。 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 6 预 习 梳 理 3 (3)结果:产生__________________。 黏性末端或平末端 预 习 梳 理 4 2. 连接酶——“分子缝合针” (1)作用:将______________“缝合”起来，恢复被限制酶切开的______ _______。 (2)种类 双链片段 磷酸 二酯键 种类 来源 作用特点 连接酶 大肠杆菌 连接酶连接具有平末 端的 片段的效率要远远 ______ 连接酶 连接酶 噬菌体 低于 预 习 梳 理 5 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)种类 ①质粒: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 之外,并具有自我复制能力的__________________。真正被 用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过__________的。 环状双链分子 人工改造 ②________、动植物病毒等。 噬菌体 预 习 梳 理 6 (2)应具备的条件及原因 条件 原因 质粒 分子上有__________个限制酶 切割位点,供外源 片段(基因)插入其 中 载体要与外源 片段连 接 能在细胞中进行__________或_________ _________ ,随受体 同步复制 能使携带的外源 片段 在受体细胞中稳定存在 含有特殊的__________ 便于______________的筛 选 载体对受体细胞应无毒害作用 避免受体细胞受到损伤 一个至多 自我复制 整合到受 体上 标记基因 重组分子 预 习 梳 理 7 (3)运载体的作用 ①将目的基因转移到受体细胞中去。 ②利用运载体在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 预 习 梳 理 8 (1)限制性内切核酸酶能识别和切割 。 ( ) × [解析] 限制性内切核酸酶只能识别和切割 ，不能识别和切割 。 (2)基因工程常用的工具酶有限制酶、 连接酶和载体。 ( ) × [解析] 载体不属于工具酶。 (3)同种限制性内切核酸酶切出的黏性末端一定相同，不同种限制性 内切核酸酶切出的黏性末端一定不同。( ) × [解析] 同种限制性内切核酸酶切出的黏性末端相同，不同种限制性 内切核酸酶切出的黏性末端也可能相同。 预 习 检 测 9 (4)连接酶能催化任意2个 片段之间形成磷酸二酯键。 ( ) × [解析] 连接酶能连接具有互补黏性末端的2个 片段和 具有平末端的 片段。 (5) 连接酶能通过催化形成氢键将两碱基连接起来。 ( ) × [解析] 连接酶连接的是两个 片段，催化形成的是磷酸二酯键。 (6)限制酶和解旋酶的作用部位相同。( ) × [解析] 限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二酯键， 解旋酶作用于氢键。 预 习 检 测 10 (7)质粒是小型环状双链 分子，是基因工程常用的载体。( ) √ (8)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因。 ( ) × [解析] 载体质粒通常采用抗生素抗性基因作为标记基因。 (9)载体都位于细胞膜上,其本质都是蛋白质。( ) × [解析] 细胞膜上的载体本质是蛋白质，但基因工程中的载体可以是 质粒 ,也可以是噬菌体、动植物病毒，且不位于细胞膜上。 预 习 检 测 11 任务一 重组DNA技术的基本工具 【情境】和 Ⅰ是两种限制酶，其识别序列及切割位点如下 表所示。 限制酶 Ⅰ 识别序列及切割位点 _________________________________________________ _____________________________________________ 任 务 活 动 12 (1)请画出 Ⅰ切割后产生的末端。 [答案] (2)和Ⅰ两种限制酶切割 分子形成的末端都是______末 端，能连接具有该种末端片段的 连接酶有_______________ __________________。 黏性 连接 酶和连接酶 (3)和 Ⅰ切割后产生的黏性末端能否被 连接酶连接？说 出你的理由。 ______________________________________________________。 能，二者切割后产生的黏性末端相同，可被连接酶连接 任 务 活 动 13 (4)若某链状分子中含有两个的识别序列，该 分子 将被切成___个片段，共断裂___个磷酸二酯键。又产生了___个游离 的磷酸基团，产生___个黏性末端，消耗___分子水。 3 4 4 4 4 (5)限制酶______(填“能”或“不能”)切割原核细胞自身的 ，推测其 理由是_____________________________________________________ _____________________。 不能 原核细胞自身的中不存在限制酶的识别序列或能被限制 酶识别的序列被修饰了 任 务 活 动 14 【资料】阅读教材 及所给资料，讨论分析: (1)质粒有___个游离的磷酸基团。 (2)霍乱弧菌中含有质粒，但______(填“能”或“不能”)用来作载体，因 为选择的载体应该______________________。 0 不能 对受体细胞无毒害作用 (3)噬菌体或某些动植物病毒作为运载体利用的原理是_____________ _____________，病毒对宿主细胞的侵染具有一定的 _____________ _____。 病毒对宿主 细胞的侵染性 物种(组织)特 异性 任 务 活 动 15 ［延伸］标记基因的筛选原理 载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有 抵抗该抗生素的能力。 任 务 活 动 16 基因工程中的同尾酶 这一类的限制酶来源各异，识别的靶序列也不相同，但切割后会产 生相同的黏性末端。由同尾酶切割产生的<m></m>片段，是能够通过其 黏性末端之间的互补作用彼此连接起来的。当把同尾酶切割产生的 <m></m>片段连接后，原来的酶切位点将不存在，不能被原来的限制酶 所识别。 任 务 活 动 17 例如:和 Ⅱ是同尾酶， 的切割位点: Ⅱ的切割位点: 任 务 活 动 18 例1 如图表示三种酶分别作用于 分子的不同部位，①②③这三 种酶依次是( ) A.连接酶、限制酶、解旋酶 B.限制酶、解旋酶、 连接酶 C.解旋酶、限制酶、连接酶 D.限制酶、 连接酶、解旋酶 √ 任 务 活 动 19 [解析] ①作用的部位是氢键，因此①是解旋酶；②作用的部位是磷 酸二酯键，因此②是限制酶;③作用的部位是两个 片段的缺口， 因此③是 连接酶，故选C。 任 务 活 动 20 例2 ［2025·四川眉山高二期中］以下是几种不同限制性内切核酸酶切割 分子后形成的部分片段。下列有关叙述正确的是( ) A.以上 片段是由5种限制酶切割后产生的，切割产生①片段的限制酶 识别序列由5个碱基对构成 B.限制酶只存在于原核生物，作用的部位为磷酸二酯键和氢键 C.上述能进行连接的两个黏性片段，其连接后形成的 序列是 D.两个③片段只能被E.连接酶催化连接形成重组 √ 任 务 活 动 21 [解析] 题图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此题中 片段 是由4种限制酶切割后产生的，切割产生①片段的限制酶，识别的碱 基序列为 ，由6个核苷酸构成，A错误；限制酶主要是 从原核细胞中分离纯化出来的，作用的部位为磷酸二酯键，B错误； 题图中①④具有相同的黏性末端，可被 连接酶连接，形成的 序列是 ，C正确；两个③片段属于平末端，可以被 连接酶和连接酶催化连接形成重组 ，D错误。 任 务 活 动 22 ［题后归纳］与<m></m>有关的几种酶的作用及特点的分析比较 名称 作用部位 作用底物 形成产物 限制酶 磷酸二酯键 分子 具有黏性末端或平末 端的 片段 连接酶 磷酸二酯键 片段 重组 分子 聚合酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 子代 分子 解旋酶 氢键 分子 形成两条 单链 水解酶 磷酸二酯键 分子 脱氧核苷酸 任 务 活 动 23 任务二 探究·实践——DNA的粗提取与鉴定 1.思路：、 、蛋白质和脂质等在____________性质方面存在 差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行 提取。 物理和化学 任 务 活 动 24 2.原理 (1)_____不溶于酒精，但某些________溶于酒精，利用这一原理可初 步分离 与蛋白质。 (2)在不同浓度的 溶液中溶解度不同，能溶于_____________ _____溶液。 (3)在一定温度下， 遇________试剂会呈现蓝色。 蛋白质 的 二苯胺 任 务 活 动 25 3.操作过程 称取新鲜洋葱，充分研磨 过滤，静置后再取上清液或离心后取上清液 在上清液中加入预冷的______________________溶液，静置后再用 玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物或离心后取沉淀物 在溶有丝状物或沉淀物的的 溶液中加入________试 剂，混合均匀后沸水浴加热 ，溶液变成____色 ［注意］粗提取的 可能含有核蛋白、多糖等杂质。 体积分数为的酒精 二苯胺 蓝 任 务 活 动 26 ［分析］ (1)充分研磨的目的是___________________。 裂解细胞，释放 (2)在研磨液过滤获得的上清液中加入体积分数为 的酒精溶液的 目的是使 ______(填“溶解”或“析出”)，依据的原理是__________ _______________________________________。 析出 不溶 于酒精，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精 (3)预冷酒精的作用： ________________________________________ ___________________________________________________________ ____________________________ 。 ①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制 降解；②抑制分子运动，使 易形成沉淀析出；③低温有利于增 加 分子的韧性，减少其断裂 任 务 活 动 27 (4)用玻璃棒搅拌时沿一个方向搅拌的目的是____________________。 防止结构被破坏 (5)实验中进行了2次静置或离心，目的是将_____与______分开。第1 次操作后，存在于________ 中，第2次操作后， 存在于 ________________中。 杂质 上清液 丝状物或沉淀物 任 务 活 动 28 例3 ［2024·安徽卷］下列关于“ 粗提取与鉴定”实验的叙述，错 误的是( ) A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水, 提取的效率会降低 B.利用和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离 C.在不同浓度溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化 粗 提物 D.将溶解的 粗提物与二苯胺试剂反应，可检测溶液中是否含有 蛋白质杂质 √ 任 务 活 动 29 [解析] 研磨液有利于 的溶解，若将研磨液更换为蒸馏水，会降 低提取的效率,A正确;由于 不溶于酒精，但某些蛋白质溶于 酒精，所以利用 和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离 ，B正确；在不同浓度 溶液中溶解度不同,它能溶于 的溶液，利用该原理可纯化 粗提物,C正确;二苯胺试 剂可以用于鉴定 ,但不能检测溶液中是否含有蛋白质杂质,D错误。 任 务 活 动 30 例4 ［2024·河北唐山高二期末］“ 粗提取与鉴定”实验需要对材 料进行选择、处理。为了提取出 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 的预冷酒精 提取 D.以香蕉为实验材料时，将研磨液在 的冰箱中放置几分钟后，取 沉淀物进行离心 √ 任 务 活 动 31 [解析] 猪成熟红细胞无细胞核与细胞器，几乎不含 ，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 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 分数为的预冷酒精提取 ，C错误；以香蕉为实验材料时，将 研磨液在 的冰箱中放置几分钟后，取上清液进行离心，D错误。 任 务 活 动 32 备用习题 33 1.基因工程技术也称为DNA重组技术，下列有关基因工程的说法错误的是（ ） A. 基因工程的基本原理是基因重组 B. 基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体 C. 基因工程可以定向改造生物的性状 D. 基因工程常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒 √ 备 用 习 题 [解析]基因工程的基本原理是基因重组，A正确；基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶，载体不属于工具酶，B错误；基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的性状，C正确；基因工程常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，D正确。 备 用 习 题 2.下列有关质粒的叙述中，正确的是（ ） A. 质粒是存在于细菌中的一种细胞器 B. 质粒改造后可用作基因工程的载体 C. 质粒上基因的表达不遵循中心法则 D. 质粒必须具有抗生素抗性基因以便筛选 √ 备 用 习 题 [解析]质粒是存在于细菌中的一种环状DNA，A错误；天然质粒经过人工改造后，可用作基因工程的载体，B正确；质粒上基因的表达遵循中心法则，C错误；质粒上要有标记基因以便筛选，但不一定是抗生素抗性基因，D错误。 备 用 习 题 3. “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是（ ） A. 裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B. 分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等 C. 沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度 D. 鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 √ 备 用 习 题 [解析]裂解是指使细胞破裂，释放出DNA等物质，A正确；DNA和蛋白质等物质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液而其他物质不能，将混合后的溶液过滤，即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离，B正确；DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，可以反复多次用酒精沉淀出DNA，以提高DNA纯度，C正确；只有在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂才会变成蓝色，D错误。 备 用 习 题 4.如表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点(箭头表示相关酶的切割位点)。如图是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（ ） 备 用 习 题 A. Bam HⅠ切割的是氢键，Alu Ⅰ切割的是磷酸二酯键 B. Sau3 AⅠ和Bam HⅠ切割产生的片段能够相连，但连接后的片段两者都不能再切割 C. ②④⑤对应的识别序列均能被Sau3 AⅠ识别并切割 D. DNA连接酶能连接②⑤，不能连接②④ √ 备 用 习 题 [解析] Bam HⅠ与Alu Ⅰ切割的均是磷酸二酯键，A错误；由图可知，二者切割后产生的黏性末端是相同的，因此二者切割后产生的黏性末端能够相连，连接后仍然存在GATC的序列，能被Sau3 AⅠ切割，但是Bam HⅠ不一定能切割，B错误；②④⑤对应的识别序列都存在GATC,都能被Sau3 AⅠ识别并切割，C正确；②⑤黏性末端相同，②④黏性末端也相同，因此DNA连接酶能连接②⑤，也能连接②④，D错误。 备 用 习 题 5.如图所示的酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未注明。请据图回答下列问题: 备 用 习 题 (1)酶M特异性切割的DNA片段是 ，则酶N特异性切割的DNA片段是 。 [解析]根据图中黏性末端可知，酶M和酶N识别的片段可能是 或 ，由题干已知酶M特异性剪切的片段是 ，所以酶N特异性剪切的DNA片段是 。 备 用 习 题 (2)多个片段乙和多个片段丁混合在一起，用DNA连接酶拼接得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有 种。 3 [解析]片段乙和片段丁是同种限制酶切割后形成的，二者存在相同的黏性末端，可以首尾相接，形成环状的DNA分子(乙—丁)；乙和丁本身也会发生“两两”连接，形成(乙—乙)和(丁—丁)两种环状的DNA分子。 备 用 习 题 练习册 46 [ 题每题2分，共30分] 知识点一 基因工程的概念、限制酶与 连接酶 1.［2024·广东云浮高二月考］基因工程的发展离不开理论的突破和 技术的创新。下列科学研究体现了基因工程正式问世的是( ) A.艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验证明 可以转移 B.沃森和克里克建立了 双螺旋结构模型并提出自我复制假说 C.科学家利用质粒构建重组 并导入受体细胞中成功表达 D.科学家发现了多种限制性内切核酸酶、 连接酶和逆转录酶 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 47 [解析] 1973年，科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，利用质 粒构建重组 并导入受体细胞中成功表达，实现物种间的基因交 流，至此，基因工程正式问世，C正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 48 2.基因工程是指按照人们的愿望,通过转基因等技术,赋予生物新的遗 传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。下列有 关基因工程的叙述中，不正确的是( ) A.基因工程操作中需要限制酶、 连接酶等酶的参与 B.基因工程中常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒 C.只有同种限制酶切割产生的末端才能连接,不同限制酶切割产生的 末端不能连接 D.基因工程利用基因重组的原理，可定向改变生物的性状 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 49 [解析] 基因工程的基本操作工具包括限制酶、 连接酶、载体， 可见基因工程的操作中需要限制酶、 连接酶等酶的参与，A正确; 基因工程中常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒，B正确；若不 同限制酶切割产生的黏性末端相同则也能连接,C错误；基因工程能 按照人们的意愿，利用基因重组的原理来定向改变生物性状，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 50 3.［2024·山东德州夏津一中高二月考］如图表示限制酶切割某 的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是 ( ) A.，切点在C和 之间 B.，切点在 和A之间 C.，切点在 和A之间 D.，切点在C和 之间 [解析] 由题图可知，该限制酶能识别的碱基序列为； 对比切割前与切割后的片段可知， 片段从与A之间断开， 其切点在 和A之间，故选C。 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 51 4.［2025·山东聊城高二月考］限制酶和 连接酶是基因工程的工 具酶，下列有关说法正确的是( ) A. 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 片段，不能切割烟草花叶病毒的核酸 C.连接酶连接具有平末端的 片段的效率要远远高于 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 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 52 [解析] 连接酶连接的是两个 片段，不能将单个核苷酸加到 已有的核苷酸片段上，A错误；限制酶只能切割 分子，烟草花叶 病毒的核酸是，限制酶不能切割，B正确； 连接酶连 接具有平末端的片段的效率要远远低于 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 ， D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 53 5.［2024·四川广安二中高二月考］如图为 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、 聚合酶、 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( ) A.①③②④ B.①④②③ C.①②④③ D.①④③② √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 54 [解析] 限制性内切核酸酶识别 中特定序列并切割磷酸二酯键， 将切成片段,可用①表示；聚合酶能催化 复制，可用④ 表示；连接酶能将 片段连在一 起，可用②表示;解旋酶能将 双链解开,可用③表示，A、C、D错误，B正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 55 6.［2024·湖南卷］某同学将质粒进行限制酶酶切时，发现 完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误 的是( ) A.限制酶失活，更换新的限制酶 B.酶切条件不合适，调整反应条件如温度和酶的用量等 C.质粒突变导致酶识别位点缺失，更换正常质粒 D.酶切位点被甲基化修饰，换用对 甲基化不敏感的限制酶 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 56 [解析] 限制酶失活会使 完全不被酶切,此时应更换新的限制酶,A 项正确;酶切条件不合适通常会使切割效果下降,此时会有部分 被 酶切，应调整反应条件如温度、等，B项错误;质粒 突变导致 限制酶识别位点缺失,会造成限制酶无法进行切割,此时应更换为正常 质粒,C项正确;质粒上酶切位点被甲基化修饰,会导致对 甲基 化敏感的限制酶无法进行酶切，此时应换用对 甲基化不敏感的 限制酶,D项正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 57 7.有3种限制酶对 分子的识别序列和切割位点(箭头所示)依次为， 限制酶 ；限制酶 ；限制酶 。下 列叙述错误的是( ) A.不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点 B.限制酶2和限制酶3识别的序列都包含6个碱基 C.限制酶1和限制酶3剪出的黏性末端相同 D.能够识别和切割 分子的酶只有限制酶2 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 58 [解析] 酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点， A正确；限制酶2和限制酶3识别的序列分别是 和 ，均含6个碱基，B正确；限制酶1和限制酶3剪出的黏 性末端相同，均为 ，C正确；限制酶只能识别和切割双链 分子的特定核苷酸序列，D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 59 8.［2025·云南昆明高二月考］某 分子大小为 ，用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ进行充分酶切，酶切 结果如图所示。下列叙述错误的是( ) A.该 分子含有两个游离的磷酸基团 B.该 分子上有1个酶Ⅰ的切割位点，3个酶Ⅱ的 切割位点 C.限制酶切割的化学键是磷酸二酯键 D.酶Ⅰ和酶Ⅱ的识别序列一定不同，但可能产生相 同的黏性末端 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 60 [解析] 某分子大小为 ，用限制酶Ⅰ充分 酶切后，只有的条带，说明该 分子是环 状 ，不含游离的磷酸基团，A错误；从题图 上看，酶Ⅰ单独切割得到一条 条带，说明该 分子上有1个酶Ⅰ的切割位点，酶Ⅱ单独切割 得到、、三条条带，说明该 分子上有3个酶Ⅱ的切割 位点，B正确；限制酶能够识别双链 分子的某种特定核苷酸序列， 并且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裂，C正 确； 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 61 从题图上看，限制酶Ⅰ和酶Ⅱ同时进行充分酶切， 产生四条条带，说明酶Ⅰ和酶Ⅱ的识别序列一定 不同，但有可能产生相同的黏性末端，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 知识点二 载体 9.［2025·河北衡水高二月考］下列有关基因工程的工具的叙述，正 确的是( ) A.基因工程的载体都是质粒 B.病毒也可以作为能将目的基因送入受体细胞的载体 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用作载体将目的基因送入受体细胞 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 63 [解析] 基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体和动植物病毒 等，A错误，B正确；噬菌体专门侵染细菌，不可作为动物基因工程 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。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 64 10.［2024·天津耀华中学高二期中］下列有关质粒的叙述，正确的是 ( ) A.质粒是一种颗粒状细胞器 B.质粒是原核细胞中蛋白质合成的场所 C.质粒的受体细胞都是细菌 D.细菌的质粒和真核细胞 的基本结构单位相同 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 65 [解析] 质粒是环状 分子，不是细胞器，A错误；核糖体是原核 细胞中蛋白质的合成场所，B错误；质粒的受体细胞可以是细菌，也 可以是动物细胞或植物细胞，C错误；细菌的载体是环状 分子， 其和真核细胞 的基本结构单位相同，都是脱氧核苷酸，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 66 11.基因工程的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是 ( ) A.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的 目的基因 B.具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 67 [解析] 作为载体必须具备的条件之一是能够在宿主细胞中稳定地保 存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；作为载体必 须具备的条件之一是具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的 插入，B错误；作为载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因， 便于重组分子的筛选，C错误；携带外源 片段的载体进入受 体细胞后，在细胞中进行自我复制，或整合到染色体 上，随着 染色体 进行同步复制，具有某些标记基因以便于进行筛选，D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 68 12.［2024·陕西宝鸡高二期末］质粒是基因工程中最常用的载体，它 存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因 可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不 同，细菌在培养基上的生长情况不同，如图表示外源基因插入位置 (插入点有、、 )，请根据表中提供的细菌的生长情况，推测①② ③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是( ) 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 69 细菌在含氨苄青霉素培养基上 生长情况 细菌在含四环素培养基上生长 情况 ① 能生长 能生长 ② 能生长 不能生长 ③ 不能生长 能生长 A.①是；②是；③是 B.①是和；②是；③是 C.①是和；②是；③是 D.①是；②是；③是 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 70 [解析] 第①组细菌能在含氨苄青霉素和 含四环素培养基上生长，说明抗氨苄青 霉素基因和抗四环素基因没有被破坏， 因此，外源基因插入的位置是 ；第②组细菌能在含氨苄青霉素培养基 上生长，不能在含四环素培养基上生长，说明抗四环素基因被破坏，抗 氨苄青霉素基因未被破坏，因此，外源基因插入位置是 ;第③组细菌能 在含四环素培养基上生长，不能在含氨苄青霉素培养基上生长，说明抗 氨苄青霉素基因被破坏，抗四环素基因没有被破坏，因此，外源基因插 入的位置是 。综上所述，A正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 71 知识点三 的粗提取与鉴定 13.［2025·福建龙岩高二月考］下列关于“ 的粗提取与鉴定”实验 中的选材或操作的叙述，正确的是( ) A.可选择鸡或者兔的成熟红细胞作为实验材料来获取 B.利用 溶于酒精，而某些蛋白质不溶于酒精的特性，可以初步 分离 与蛋白质 C.研磨液倒入离心管中离心 ，然后取沉淀物置于烧杯中 D.将用的 溶液溶解后与二苯胺试剂混合均匀，进行 沸水浴，待其冷却后观察颜色反应 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 72 [解析] 兔的成熟红细胞无细胞核，无法作为提取 的实验材料， A错误； 不溶于酒精，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可利用 此原理将 与蛋白质初步分离，B错误；将研磨液倒入塑料离心管 中离心后，取上清液备用，C错误；将溶于的 溶液中，再加入二苯胺试剂，混匀后，沸水浴 ，冷却后观察溶 液颜色，D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 73 14.不同生物的 的提取方法有所不同， 提取的原理和实验流程大致相同 (如图所示)。下列说法错误的是( ) A.破碎细胞在冷冻下进行，可将组织材料冻裂和降低 酶的活性 B.溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质 C.粗提取时离心需使用塑料离心管，可减少提取过程中 的损失 D.的粗提取时，离心研磨液是为了加速 的沉淀 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 74 [解析] 破碎细胞在冷冻下进行，可将组 织材料冻裂，方便研磨，低温可以降低 酶的活性，防止 被降解，A正 确； 不溶于酒精，但细胞中的某些物质却可以溶于酒精，据此推测， 溶于酒精中的可能有某些盐类、蛋白质、糖类或其他大分子物质，B正 确；容易吸附在玻璃表面，使用塑料离心管可减少提取过程中 的损失，C正确；离心研磨液是为了加速细胞膜、细胞器和一些较大杂 质等的沉淀，D错误。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 75 15.如图所示是以洋葱为材料进行“ 粗提取与鉴定”相关实验步骤。 下列有关叙述正确的是( ) A.步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的沉淀物 B.步骤3中的 溶于酒精,而某些蛋白质不溶于酒精 C.利用二苯胺试剂鉴定时,将试管置于 的温水中 D.步骤4中在的 溶液中溶解度较高 √ 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 76 [解析] 步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的上清液，A错误;步骤3 中的 不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，B错误;利用二苯胺 试剂鉴定时，应将试管置于沸水中，C错误; 在不同浓度的 溶液中溶解度不同，在的 溶液中溶解度较高， D正确。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 77 16.(9分)［2025·四川南充高二月考］用重组 技术可以赋予生物新 的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要 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: 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 78 (1)(1分) 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____________。 磷酸二酯键 [解析] 连接酶催化磷酸二酯键的形成，使得目的基因和质粒相连。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 79 (2)(3分)大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成。当限制酶在 它识别序列的中心轴线两侧将 分子的两条链分别切开时，产生 的是__________。 6 黏性末端 [解析] 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成。当限制酶在它识 别序列的中心轴线两侧将 分子的两条链分别切开时，产生的是 黏性末端，当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是 平末端。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 80 (3)(5分)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 自我复制 一至多个限制酶切割位点 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 重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒 分子上有复制原 点，可以保证质粒在受体细胞中能__________；质粒 分子上有 ________________________，便于外源插入；质粒 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________________________________________________ ____________________________。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 81 [解析] 基因工程中用作载体的质粒 分子上有复制原点，可以保证 质粒在受体细胞中能自我复制、稳 定存在；质粒分子上有一个至多个限制酶切点，以便插入外源 。 因此，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。这些质粒上常有特殊的标记基因，如四环素 抗性基因等，为了鉴定受体细胞中是否含有质粒载体，可以用含有该抗 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。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 82 17.(11分)某小组进行了“ 的粗提取与鉴定”实验，部分实验步骤如 图所示，其中B为可能会加入的某试剂。回答下列问题： (1)(2分)该实验利用酒精初步分离 与蛋白质的原理是__________ _____________________________。 不溶 于酒精，而某些蛋白质溶于酒精 [解析] 不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质溶于酒精。 利用这一原理，可以将 与蛋白质初步分离。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 83 (2)(2分)若实验材料A为菜花等硬度较高的植物，则B可能是________ ________酶等，上述酶可以破坏植物细胞的细胞壁，加强研磨效果。 纤维素 酶、果胶 [解析] 若实验材料A为菜花等硬度较高的植物，则B可能是纤维素酶、 果胶酶等，上述酶可以破坏植物细胞的细胞壁，加强研磨效果，提 高 粗提取的效率。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 84 (3)(2分)该小组向滤液C中加入了适量的嫩肉粉(含有木瓜蛋白酶)并将 其置于下 分钟，推测嫩肉粉的作用是____________ _________。 促使部分蛋 白质水解 [解析] 嫩肉粉含有木瓜蛋白酶，可促使部分蛋白质水解，从而有利 于蛋白质和 分离。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 85 (4)(5分)将上述滤液C冷却后加入_____________________________溶 液，静置几分钟后得到的白色丝状物就是粗提取的 。将丝状物 处理后溶于适量的___的 溶液中进行鉴定。鉴定时所用 的是________试剂， 遇该试剂会呈现____色，该试剂在使用时 应注意的事项有______________________________(答出1点)。 (预冷的体积分数为的)酒精 2 二苯胺 蓝 需要沸水浴加热、需要现用现配 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 86 [解析] 不溶于冷酒精，因此将题述滤液C冷却后加入(预冷的体积 分数为 的)酒精溶液，静置几分钟后得到的白色丝状物就是粗提取 的。将丝状物处理后溶于适量的的 溶液中，然后 加入二苯胺试剂，沸水浴加热条件下溶液会呈现蓝色，该试剂在使用 时应注意需要沸水浴加热、需要现用现配。 练 习 册 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 87 $