人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具课后作业题

这是一份人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具课后作业题，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
A级 基础达标练
一、选择题
1．如图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是( C )
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
解析：两条链均按照5′→3′方向分析，由题图可知该限制酶识别的碱基序列为5′－GAATTC－3′，并在G与A之间断开磷酸二酯键，故选C。
2．下列关于E．cli DNA连接酶的叙述，正确的是( A )
①催化具有相同黏性末端的DNA片段之间的连接
②催化具有互补黏性末端的DNA片段之间的连接
③催化具有平末端的DNA片段之间的连接
④催化单个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成
A．①② B．②④
C．②③ D．①④
解析：E．cli DNA连接酶来源于大肠杆菌，可用于连接相同或互补的黏性末端，不能连接平末端；T4 DNA连接酶来源于T4噬菌体，可用于连接黏性末端和平末端，但连接平末端的效率相对较低。DNA连接酶不能连接单个的脱氧核苷酸，在DNA复制时，靠DNA聚合酶将单个的脱氧核苷酸聚合在一起。
3．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是( D )
A．质粒是只存在于原核细胞的细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子
B．在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点
C．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制
D．质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择
解析：质粒不只分布于原核生物中，在真核生物——酵母菌细胞内也有分布，A项错误；并不是所有的质粒都能找到限制酶的切割位点而成为合适的运载目的基因的工具，B项错误；重组质粒进入受体细胞后，可以在细胞内自我复制，也可以整合后复制，C项错误；质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择，D项正确。
4．对下图所示黏性末端的说法，正确的是( C )
A．甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性内切核酸酶作用产生的
B．图乙中的酶切位点在A与G之间
C．如果甲中的G突变为A，则原限制性内切核酸酶不能识别该切割位点
D．构建基因表达载体所用的限制酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处
解析：根据题图结果可知，切割甲的限制酶的识别序列是—GAATTC—，切割乙的限制酶的识别序列是—CAATTG—，切割丙的限制酶的识别序列是—CTTAAG—，故甲、乙、丙三个黏性末端是由三种限制酶作用产生的，A项错误；图乙中的酶切位点在A与C之间，而不是A与G之间，B项错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，如果甲中的G发生突变，则限制酶不能识别该切割位点，C项正确；构建基因表达载体所用的限制酶和DNA连接酶的作用位点均是磷酸二酯键，b处为氢键，D项错误。
5．(不定项)下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，不正确的是( BCD )
A．通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割
B．b能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开
C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D．b代表的是限制性内切核酸酶，c代表的是RNA聚合酶
解析：b代表的是限制酶，能识别特定的核苷酸序列并使DNA分子的每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，而不是使氢键断开，B项错误；c代表的是DNA连接酶，能连接两个DNA片段中的磷酸二酯键，C、D两项错误。
二、非选择题
6．某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动。具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的花菜、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
(1)DNA粗提取结果如下表：
(注：“＋”越多表示蓝色越深)
(2)该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同__(保存)温度__对DNA提取量的影响”。
(3)DNA的鉴定可用__二苯胺__试剂在__沸水浴__条件下进行。
(4)根据实验结果分析：
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量更__多__(填“多”或“少”)。
结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从__蒜黄__中提取的DNA量最多。
②针对结论1，请提出合理的解释：低温抑制了__(核酸水解)酶__的活性，DNA降解速度减慢。
解析：(2)根据表格可知该实验的自变量是温度和不同材料，因此该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同(保存)温度对DNA提取量的影响”。(3)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。(4)①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，与二苯胺进行沸水浴加热后蓝色更深，说明DNA的提取量更多。结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，因此其与二苯胺进行沸水浴加热后蓝色最深。②出现结论1的原因是低温抑制了(核酸水解)酶的活性，DNA降解速度减慢。
B级 合格达标练
一、选择题
1．用X酶切割DNA分子后，得到黏性末端①，用Y酶切割DNA分子后，得到黏性末端②，如图所示，以下说法不正确的是( D )
A．X与Y通常是不同的限制酶
B．限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同
C．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子
D．具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，重组后还可以被X或Y切割
解析：由题图可知，X与Y识别的核苷酸序列不同，因此X与Y是不同的限制酶，A正确；限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同，都是磷酸二酯键，B正确；限制性内切核酸酶将一个DNA分子片段切成两个片段，即断裂两个磷酸二酯键，因此需消耗两个水分子，C正确；具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，核苷酸序列发生了改变，所以重组后不能被X或Y切割，D错误。
2．现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是( D )
解析：“现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp”说明此DNA分子是环状DNA分子，只留下C、D两项供选，“EcRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子”确定只能选D。
3．(2022·孝感月考)不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( C )

A．DNA在2 ml/L的NaCl溶液中析出
B．新鲜棉叶的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多
C．冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d
D．用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA
解析：DNA能溶于2 ml/L的NaCl溶液，A错误；新鲜棉叶的DNA纯度最高，但提取率不如冷冻3 d的高，因此新鲜棉叶提取DNA的量不一定是最多的，B错误；结合题图可知，冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d，提取的DNA不仅纯度高，提取率也高，C正确；冷冻3 d处理的DNA提取率是最高的，因此用二苯胺试剂鉴定，颜色最浅的不是冷冻3 d处理后提取的DNA，D错误。
4．(2022·青岛二中月考)下图所示的酶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，其他碱基的种类未作注明。下列叙述中不正确的是( B )
A．多个片段乙与丁混合在一起，可用DNA连接酶拼接得到环状DNA
B．多个片段乙与丁混合，只由两个DNA片段连接成的DNA共有4种
C．一种限制性内切核酸酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D．若酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是
解析：多个片段乙与片段丁混合在一起，用DNA连接酶拼接可得到环状DNA，其中只由两个DNA片段连接成的环状DNA分子有3种，即片段乙自身连接、片段丁自身连接、片段乙和片段丁连接，A正确，B错误；切割DNA的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶，限制酶是基因工程必需的工具酶，其特性是一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，C正确；由题干已知，若酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是，D正确。
5．(不定项)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( BC )
酶a 酶b
↓ ↓
5′－AGATCT－3′ 5′－GGATCC－3′
3′－TCTAGA－5′ 3′－CCTAGG－5′
↑ ↑
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，eq \a\vs4\al(5′－AGATCC－3′,3′－TCTAGG－5′)序列会明显增多
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eq \a\vs4\al(5′－AGATCC－3′,3′－TCTAGG－5′)，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。
6．(不定项)下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是( AC )
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
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。
二、非选择题
7．下图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段。几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点为
注：tetR表示四环素抗性基因；AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。
回答下列问题：
(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的__磷酸二酯键__断开。题中可供使用的限制酶，切割相应DNA片段后能产生黏性末端的有__EcRⅠ、BamHⅠ、BclⅠ、Sam3AⅠ__。
(2)经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的__BamHⅠ、BclⅠ__(填限制酶名称)切割后得到的DNA片段连接，理由是__它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端__。图中甲质粒经Sau3AⅠ完全切割后可得到__3__种DNA片段。
(3)图甲中的tetR和AmpR在运载体上可作为__标记基因__，用于重组DNA的鉴定和选择。
解析：(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。题中可供使用的限制酶切割相应片段后都会产生黏性末端。(2)经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与其余限制酶中的BamHⅠ、BclⅠ切割后得到的DNA片段连接，理由是它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端。图中甲质粒有3个Sau3AⅠ的酶切位点(terR上有1个，而AmpR上有2个)，所以经Sau3AⅠ完全切割后可得到3种DNA片段。(3)图中甲的tetR和AmpR都是抗性基因，在运载体上可以作为标记基因，用于重组DNA的鉴定和选择。
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20 ℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
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