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1、专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1下列有关基因工程的叙述，错误的是()A植物基因工程中，受体细胞用植物的受精卵或体细胞均可B限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNACDNA连接酶连接的是黏性末端两条主链上的磷酸和脱氧核糖D基因工程的载体质粒，能自我复制，含有标记基因，为单链DNA解析：植物细胞具有全能性，受体细胞用受精卵或体细胞均可，A正确；限制酶对自身细胞具有保护作用，只切割外源DNA，B正确；DNA连接酶连接磷酸和脱氧核糖，C正确；载体质粒是双链环状DNA，D错误。答案：D2在基因工程中限制酶是一种重要的工具酶，这种酶()A是一种RNA分子B主要存在于真核生物中C
2、能识别基因中的非编码区碱基序列D本身的合成是受基因控制的解析：限制酶的化学成分为蛋白质，由相应的基因编码合成，主要存在于原核生物中。限制酶能识别特定的碱基序列并进行切割，这种碱基序列不一定存在于非编码区。答案：D3下列关于DNA连接酶的作用的叙述，正确的是()A将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键B将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C连接两条DNA链上碱基之间的氢键D只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来解析：选项A是DNA聚合酶的作用，故A项错误。DNA连接酶能将双链DNA片段末端连接起来，重新形成磷酸二酯键，故B项正确、C项错误。D项只涉及了Ecoli
3、 DNA连接酶的作用T4 DNA连接酶还可以连接平末端，故D项错误。答案：B4下列关于限制酶和DNA连接酶的说法中，正确的是()A其化学本质都是蛋白质BDNA连接酶可恢复DNA分子中的氢键C在基因工程中DNA聚合酶可以替代DNA连接酶D限制酶切割后一定能产生黏性末端解析：限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质。答案：A5下图为DNA分子的切割和连接过程。DNA分子的切割和连接(1)EcoR I是一种_酶，其识别序列是_，切割位点是_与_之间的_键。切割结果产生的DNA片段末端形式为_。(2)不同来源的DNA片段结合，在这里需要的酶应是_，此酶的作用是在_与_之间形成_键而起“缝合”作用的，其
4、中能连接平末端的连接酶是_。解析：EcoR I是一种限制酶，从图中可以看出其识别序列是GAATTC，切割位点是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。切割后产生的DNA末端形式为黏性末端。要将不同来源的DNA片段连接起来，需要DNA连接酶，其作用是形成磷酸二酯键而将两DNA片段“缝合”起来。T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，也可以“缝合”平末端。答案：(1)限制性核酸内切(限制)GAATTC鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯黏性末端(2)Ecoli DNA连接酶或T4 DNA连接酶鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯T4 DNA连接酶A级基础巩固1能有效地打破物种
5、的界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的生物技术是()A基因工程技术B诱变育种技术C杂交育种技术 D组织培养技术解析：诱变育种是在一定的条件下，对某一品种进行诱变而产生的突变性状；杂交育种必须在同种生物之间进行；组织培养技术是无性生殖，难以产生新品种；而基因工程可以打破物种的界限，在不同种生物之间进行基因重组，从而定向改造生物的遗传性状。答案：A2在基因工程中，常用的“剪刀”“针线”和“载体”分别指()A大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B噬菌体、质粒、DNA连接酶C限制酶、RNA连接酶、质粒D限制酶、DNA连接酶、质粒解析：基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行
6、严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由此可见，DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)分子“剪刀”，DNA连接酶分子“针线”，质粒、动植物病毒或噬菌体运载体。答案：D3下列四个DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是()A BC D解析：两个黏性末端彼此之间可以根据碱基互补配对原则连接成DNA片段。答案：D4作为基因的运输工具载体，必须具备的条件之一及理由是()A能够在受体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
7、便为目的基因的表达提供条件D能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选解析：作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在受体细胞内稳定地保存并大量复制。同时要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否表达来判断目的基因是否进入了受体细胞，从而筛选受体细胞。载体要具有多个限制酶切割位点，则是为了便于与外源基因连接。答案：A5限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列，下图为四种限制酶BamH，EcoR ，Hind 和Bgl 的识别序列和切割位点：切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()ABamH 和EcoR BBamH 和Hind CBamH 和Bgl D
8、EcoR 和Hind 解析：BamH切割出来的DNA黏性末端是GATC，Bgl切割出来的DNA黏性末端也是GATC，它们可以互补配对。答案：CB级能力训练6如图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图，请回答以下问题：(1)图中甲和乙代表_。(2)EcoR、Hpa代表_。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为_、_。甲中限制酶的切点是_之间，乙中限制酶的切点是_之间。(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_。(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是_。解析：(1)由题图看出，甲和乙代表由脱氧核苷酸构成的不同的DNA片段。
9、(2)EcoR和Hpa能切割DNA分子，说明它们是限制酶。(3)甲中切点在G、A之间，切口在识别序列中轴线两侧，形成黏性末端；乙中切点在A、T之间，切口在识别序列中轴线处，形成平末端。(4)限制酶能识别DNA分子的特定核苷酸序列，并从特定位点切割DNA分子。(5)当特定核苷酸序列变化后，就不能被相应限制酶识别。答案：(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段(2)两种不同的限制酶(3)黏性末端平末端G、AA、T(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开(5)限制酶不能识别切割位点7在DNA重组技术中使用的工具酶是()A限制性核酸内切酶和DNA连接酶BDNA水解酶
10、和DNA连接酶C限制性核酸内切酶和DNA聚合酶DDNA聚合酶和DNA水解酶解析：基因工程中使用的工具酶是限制性核酸内切酶和DNA连接酶。答案：A8某种线性DNA含有限制性核酸内切酶EcoR的1个酶切位点。该DNA样品(甲)经EcoR酶切后，在DNA连接酶催化下形成产物乙(如图)，则反应液中产物乙共有()A1种 B2种C3种 D4种解析：根据题意可知，线性DNA含有限制性核酸内切酶EcoR I的1个酶切位点，因此经过该酶切割后会形成两个相同的黏性末端，但是黏性末端两侧的序列不同，可以分别用a和b表示。由于a和b具有相同的黏性末端，因此利用DNA连接酶催化后，能够产生aa连接、bb连接、ab连接三
11、种产物。答案：C9据图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是()A限制酶可以切断a处BDNA聚合酶可以连接a处C解旋酶可以使b处解开DDNA连接酶可以连接c处解析：限制酶切割DNA分子时破坏的是DNA链中的磷酸二酯键，如图a处。DNA聚合酶是将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键，因此DNA聚合酶可以连接a处。解旋酶解开两个碱基对之间的氢键，即b处解开。DNA连接酶连接的是两个相邻的脱氧核苷酸的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键，如a处，而图示的c处连接的是同一个脱氧核苷酸内的磷酸和脱氧核糖。答案：D10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()A质粒是
12、只存在于细菌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；质粒上抗性基因常作为标记基因，D项正确。答案：D11如图为某基因工程中利用的质粒简图，小箭头所指分别为限制酶EcoR I、BamH I
13、的酶切位点，ampR为青霉素(抗生素)抗性基因，tetR为四环素(抗生素)抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoR I、BamH I在内的多种酶的酶切位点。据图回答下列问题：(1)在基因工程中常用的工具有三种：一是用于切割DNA分子的_；二是将目的基因与载体拼接的_；三是作为载体的质粒。(2)将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的载体(质粒)进行拼接形成重组DNA，理论上讲，重组DNA可能有“_”“_”“_”三种，其中有效的(所需要的)重组DNA是_。因此需要对这些拼接产物进行分离提纯。(3)利用图示的质粒拼接形成的三种拼接产物(重组DNA)与无任何抗药性的原核宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的拼接产物(重组DNA)是_。解析：(1)在基因工程中常用的工具酶有两种：一是用于切割DNA分子的限制酶，二是将目的基因与载体连接的DNA连接酶。(2)用同一种限制酶将含有目的基因的DNA和质粒分别切开，产生的黏性末端相同，进行拼接形成的重组DNA，理论上讲，可能有目的基因目的基因、目的基因载体和载体载体三种。其中人们所需要的重组DNA
