高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具练习题

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具练习题，共8页。试卷主要包含了 玉米的PEPC等内容，欢迎下载使用。
1. 玉米的PEPC（磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶）固定CO2的能力较水稻的强60倍。我国科学家正致力于将玉米的PEPC基因导入水稻中，以提高水稻产量。下列有关该应用技术的叙述，错误的是（ ）
A.该技术是在DNA水平上进行设计和施工的
B.该技术的操作环境是生物体内
C.该技术的原理是基因重组
D.该技术的优点是定向培育人类需要的生物类型
答案B
解析由题意可知，该技术为基因工程，其操作是在生物体外进行的。
2.基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关叙述正确的是（ ）
A.所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成
B.所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端
C.真正被用作载体的质粒都是天然质粒
D.原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子
答案D
解析大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成；DNA连接酶主要包括E.cli DNA连接酶和T4 DNA连接酶两类，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来；通常天然质粒经过人工改造后，才可作为基因工程的载体。
3.（2020·福建莆田一中高二期中）伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。下列相关叙述正确的是（ ）
A.DNA 连接酶、DNA 聚合酶、RNA 聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键
B.不同的 DNA 分子必须用同一种限制酶切割，才能产生相同的黏性末端
C.当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA 的两条链分别切开时，产生的是平末端
D.限制酶和 DNA 连接酶的作用部位不同
答案A
解析DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键，A项正确；不同的限制酶切割后也可能会产生相同的黏性末端，B项错误；当限制酶在它识别序列的中心轴两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，C项错误；限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，限制酶能断开磷酸二酯键，而DNA连接酶能催化形成磷酸二酯键，D项错误。
4.（2020·江苏南京师大附中高二期中）下图表示限制酶切割某DNA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.5'-CTTAAG-3'，切点在C和T之间
B.5'-CTTAAG-3'，切点在G和A之间
C.5'-GAATTC-3'，切点在G和A之间
D.5'-CTTAAC-3'，切点在C和T之间
答案C
解析依图可知，该限制酶切割的位点为G与A之间，由黏性末端可知该限制酶所能识别的序列为5'-GAATTC-3'，综上所述，C项正确。
5.质粒是基因工程中最常用的载体，其主要特点是（ ）
①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构简单 ④是蛋白质 ⑤是环状RNA ⑥是环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A.①③⑤⑦B.①④⑥
C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦
答案C
解析质粒存在于细菌和酵母菌等微生物中，是一种结构简单、独立于拟核或细胞核之外的环状DNA分子。质粒作为载体在受体细胞中能“友好”地“借居”，并能在细胞中进行自我复制。
6.关于DNA粗提取和鉴定实验中，下列叙述错误的是（ ）
A.哺乳动物的红细胞不宜选作DNA提取材料
B.DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色
C.改变NaCl溶液的浓度只能使DNA溶解而不能使其析出
D.要用冷酒精沉淀DNA，甚至可将酒精与DNA溶液的混合液放入冰箱中冷却，以增加DNA提取量
答案C
解析哺乳动物的红细胞没有细胞核，因此不能作为DNA提取材料，A项正确；DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，B项正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，因此可改变NaCl溶液浓度，使DNA溶解或析出，C项错误；乙醇的优点是可以任意比和水相混溶，DNA不溶于酒精且DNA在冷却的酒精中析出得更充分，D项正确。
7.（2020·安徽徽州一中高二期末，改编）基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向地改变生物，这种改变甚至可以打破生殖隔离。请回答下列与基因工程发展有关的问题。
（1）基因工程相关基础理论的突破为基因工程的发展奠定了基础。
①艾弗里等人通过细菌转化实验证明了 ，同时也说明了 可以从一个生物个体转移到另一个生物个体。
②沃森和克里克阐明了 ，开创了分子生物学时代。
③中心法则的确立和 的破译为基因工程提供了理论依据。
（2）与基因工程相关的酶及载体的发现使基因工程的实施成为可能。
① 的发现为DNA的切割、连接创造了条件。
②细菌中拟核DNA之外的 有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移，这一发现为目的基因的转移找到了运载工具。
答案（1）DNA是生物的遗传物质 DNA DNA的双螺旋结构 遗传密码 （2）限制酶、DNA连接酶 质粒
解析（1）①艾弗里等人通过肺炎链球菌的体外转化实验不仅证明了DNA是遗传物质，还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。②沃森和克里克阐明了DNA双螺旋结构模型。③中心法则的确立和遗传密码的破译为基因工程提供了理论依据。（2）①DNA的切割、连接需要限制酶和DNA连接酶的作用。②目的基因进入受体细胞需要载体，常用的载体是质粒。细菌拟核DNA之外的质粒是有自我复制能力的环状DNA。
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 。
（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。
答案（1）黏性末端 平末端 （2）5'-GAATTC-3'
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端相同 （4）T4 E.cli （5）噬菌体 动植物病毒
解析（1）限制酶切割DNA分子后可产生两种类型的末端，即平末端和黏性末端。（2）将图中片段两端的黏性末端对接后可以看出限制酶X识别的序列为6个核苷酸组成的5'-GAATTC-3'，切割的位点为G和A之间的磷酸二酯键。（3）为使切割后的载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA可以用限制酶X切割，也可以用另一种限制酶Y切割，说明这两种限制酶切割产生的黏性末端相同。（4）基因工程常用的DNA连接酶，按来源可分为E.cli DNA连接酶和T4 DNA连接酶，其中只能连接黏性末端的是E.cli DNA连接酶。（5）基因工程的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
9.（2020·河北沧州一中高二月考）限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，以下说法正确的是（ ）
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
DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端
D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，所以原核生物中的限制酶也能剪切自身的DNA
答案B
解析DNA连接酶连接的是两个DNA片段，A项错误；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项正确；E.cli DNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，C项错误；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，但是原核生物中的限制酶不会剪切自身的DNA，D项错误。
10.（2020·江西进贤一中高二月考）图1为某种质粒简图，图2表示某外源DNA上的目的基因，小箭头所指分别为限制性内切核酸酶EcRⅠ、BamHⅠ、HindⅢ的酶切位点。下列有关叙述错误的是（ ）
A.在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，则可选EcRⅠ
B.如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切割位点有1个
C.为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒和目的基因
D.一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，含有2个游离的磷酸基团
答案B
解析由图1、2可知，目的基因两侧都有，且质粒也有的是EcRⅠ的酶切位点，所以在基因工程中若只用一种限制酶完成对质粒和外源DNA的切割，可选EcRⅠ，A项正确；如果将一个外源DNA分子和一个质粒分别用EcRⅠ酶切后，再用DNA连接酶连接，形成一个含有目的基因的重组DNA，此重组DNA中EcRⅠ酶切割位点有2个，B项错误；为了防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化，酶切时可使用BamHⅠ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒和目的基因，C项正确；一个图1所示的质粒分子经EcRⅠ切割后，产生两个黏性末端，含有2个游离的磷酸基团，D项正确。
11.（2020·安徽合肥一六八中学高二月考）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（ ）
（注 Y=C或T，R=A或G）
A.一种限制酶可能识别2种核苷酸序列
B.限制酶切割后一定形成黏性末端
C.不同的限制酶切割DNA分子形成的黏性末端一定不同
D.限制酶的切割位点在识别序列内部
答案A
解析Sau3AⅠ能识别5'-GATC-3'，也能识别5'-GGATCC-3'，A项正确。限制酶切割后可能形成黏性末端，如BamHⅠ、EcRⅠ、KpnⅠ、Sau3AⅠ；限制酶切割后也可能形成平末端，如HindⅡ、SmaⅠ，B项错误。不同限制酶切割后可形成相同的黏性末端，如BamHⅠ和Sau3AⅠ，C项错误。限制酶的切割位点可能在序列内部，如BamHⅠ、EcRⅠ、KpnⅠ、HindⅡ、SmaⅠ；限制酶的切割位点也可能在序列外部，如Sau3AⅠ，D项错误。
12.（多选）（2020·福建莆田一中高二期中，改编）某线性DNA分子含有5 000个碱基对（bp），先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。两种限制酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A.在该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个
B.酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接
C.酶a与酶b切断的化学键不相同
D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，5'AGATCC3'3'TCTAGG5'序列会明显增多
答案BC
解析由题中的信息可知，酶a有三个切口，表明酶a识别序列有3个，酶b有两个切口，表明酶b识别序列有2个，A项正确；酶a与酶b切出的黏性末端相同，能相互连接，B项错误；酶a与酶b切断的化学键均为磷酸二酯键，C项错误；酶a切割和酶b切割的末端用DNA酶连接可能形成序列5'AGATCC3'3'TCTAGG5'，但酶a和酶b都不能识别切割该序列，所以用酶a与酶b、DNA连接酶反复切割与连接，该序列增多，D项正确。
13.（多选）（2020·江苏启东中学高三期中，改编）下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（ ）
A.用同样方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA量相近
B.DNA析出过程中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌
C.预冷的乙醇可用来溶解DNA
D.用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热
答案AC
解析猪属于哺乳动物，其红细胞没有细胞核及各种细胞器，提取不到DNA，而鸡属于鸟类，其红细胞内含有细胞核与各种细胞器，DNA含量较多，A项错误；在除去相关蛋白后，DNA是非常容易断裂的，如果太过剧烈地搅拌，DNA链可能会被破坏，因此轻柔搅拌的目的是获得较完整的DNA分子，B项正确；在冷的95%酒精溶液中DNA的溶解度低，DNA的沉淀量大，C项错误；将析出的DNA溶解在2 ml/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂后需要水浴加热才会呈现蓝色，D项正确。
14.（2020·山东济宁一中高二期中）通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示这一技术的基本过程。在该工程中所用的基因“分子手术刀”能识别的序列和切割位点是5'-G↓GATCC-3'，请回答下列问题。
（1）从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是 。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是 。
（2）请在图中画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。
（3）人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，是因为 。
答案（1）限制酶 DNA连接酶
（2）
（3）人的遗传物质（基因）与羊的遗传物质都为DNA，其物质组成和空间结构相同 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
BamH Ⅰ
5'-G↓GATCC-3'
KpnⅠ
5'-GGTAC↓C-3'
EcRⅠ
5'-G↓AATTC-3'
Sau3AⅠ
5'↓GATC-3'
HindⅡ
5'-GTY↓RAC-3'
SmaⅠ
5'-CCC↓GGG-3'
酶a切割产物（bp）
之后酶b切割产物（bp）
2 100；1 400；
1 000；500
1 900；200；800；600；1 000；
500