第頁人教版高二下學(xué)期生物（選擇性必修3）《3.1重組DNA技術(shù)的基本工具》同步練習(xí)題及答案一、必備知識(shí)基礎(chǔ)1.(2025天津期中)下圖表示不同的限制酶在目的基因的提取和基因表達(dá)載體的構(gòu)建中的作用,下列敘述正確的是()圖1圖2A.限制酶沿識(shí)別序列的中軸線兩側(cè)將DNA兩條鏈切開B.圖1和圖2中將分別產(chǎn)生2個(gè)和1個(gè)黏性末端C.限制酶切割的是特定核苷酸序列之間的磷酸二酯鍵和氫鍵D.圖中酶1、酶2和酶3必須是同一類限制酶2.下列關(guān)于DNA重組技術(shù)基本工具的說法,正確的是()A.DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成氫鍵B.限制酶切割DNA后一定能產(chǎn)生黏性末端C.病毒不能作為將目的基因送入受體細(xì)胞的載體D.微生物中的限制性內(nèi)切核酸酶對(duì)自身DNA無損害作用3.(2025廣西桂林期中)基因工程需要三種工具:限制酶、DNA連接酶和載體。下列敘述正確的是()A.限制酶主要是從真核生物中分離純化出來的,具有特異性B.DNA連接酶與DNA聚合酶催化合成的化學(xué)鍵相同,催化的反應(yīng)底物也相同C.質(zhì)粒的基本單位是核糖核苷酸,另外兩種工具的基本單位是氨基酸D.基因工程中常用的載體除質(zhì)粒外,還包括噬菌體、動(dòng)植物病毒等4.同尾酶是指切割不同的DNA片段后能產(chǎn)生相同黏性末端的一類限制酶,右圖四種限制酶中屬于同尾酶的是()A.①③B.②④C.①③和②④D.①④5.(2025山東日照期中)用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割某普通質(zhì)粒,可產(chǎn)生14kb(1kb=1000個(gè)堿基對(duì))的長鏈,而同時(shí)用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒,可得到三種長度的DNA片段,見下圖(其中*表示EcoRⅤ限制酶切割后產(chǎn)生的一個(gè)黏性末端)。若用限制酶MboⅠ單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒,則產(chǎn)生的DNA片段的長度為()A.2.5kb和11.5kbB.14kbC.5.5kb和8.5kbD.6kb和8kb6.根據(jù)基因工程的有關(guān)知識(shí),回答下列問題。(1)限制酶切割DNA分子后產(chǎn)生的DNA片段,其末端類型通常有和兩種形式。

(2)將質(zhì)粒載體用限制酶X(識(shí)別的序列由6個(gè)核苷酸組成)切割后,產(chǎn)生的片段如下所示:該酶識(shí)別的序列為,切割的部位是。

(3)為使切割后的載體與目的基因相連,含有目的基因的DNA除可用限制酶X切割外,還可用限制酶Y切割,兩種酶共同的特點(diǎn)是。

(4)按其來源不同,基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類,即DNA連接酶和DNA連接酶。

(5)基因工程中除質(zhì)粒外,和也可作為載體。二、能力素養(yǎng)提升7.(2025黑龍江哈爾濱二模)下圖是一種特殊的限制性內(nèi)切核酸酶BbsⅠ。這種酶包含兩個(gè)部分,一個(gè)部分識(shí)別6個(gè)特定的核苷酸序列,另一個(gè)部分可以切割雙鏈DNA產(chǎn)生末端,如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是()注:N代表A、T、C、G四種中的一種。A.該酶降低了DNA分子中磷酸二酯鍵斷開的活化能B.該酶切割后只能產(chǎn)生一種黏性末端C.該酶具有高效性、專一性等特征D.限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵8.(2025遼寧一模)在基因工程操作中,科研人員利用兩種限制酶(EcoRⅠ和NotⅠ)處理基因表達(dá)載體,進(jìn)行電泳檢測(cè),結(jié)果如圖所示,下列敘述錯(cuò)誤的是()A.該基因表達(dá)載體最可能是環(huán)狀DNA分子B.該DNA分子上有3個(gè)EcoRⅠ酶切位點(diǎn)C.EcoRⅠ和NotⅠ的切點(diǎn)之間最長相距約9kbD.限制酶作用于該載體的氫鍵使其斷裂9.(2025河北保定期中)下列有關(guān)限制酶和DNA連接酶的敘述,錯(cuò)誤的是()A.用限制酶切割獲得一個(gè)外源基因時(shí)得到兩個(gè)切口,有4個(gè)磷酸二酯鍵被斷開B.T4DNA連接酶和E.coliDNA連接酶都能催化平末端和黏性末端的連接C.序列-CATG↓-和-G↓GATCC-被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)不同D.限制酶識(shí)別序列越短,則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大10.如圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對(duì))和部分堿基序列,圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列。現(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制酶,它們識(shí)別的堿基序列和酶切位點(diǎn)分別為-C↓CGG-、-G↓GATCC-、?↓GATC-、-CCC↓圖1圖2(1)限制酶切斷的化學(xué)鍵所處的具體部位是。

(2)下列有關(guān)限制酶的敘述,正確的是(多選)。

A.從反應(yīng)類型來看,限制酶催化的是一種水解反應(yīng)B.限制酶的活性受溫度、pH的影響C.一種限制酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列D.不同的限制酶切割DNA后都會(huì)形成黏性末端(3)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖1所示DNA片段,其產(chǎn)物長度為537bp、661bp和bp。(4)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對(duì)被T—A堿基對(duì)替換,那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對(duì)應(yīng)的DNA片段,用限制酶SmaⅠ完全切割,產(chǎn)物中共有種不同長度的DNA片段。

(5)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同一種限制酶處理后進(jìn)行連接,形成重組質(zhì)粒,那么應(yīng)選用的限制酶是,理由是。參考答案1.A解析限制酶在它識(shí)別序列的中軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開,A項(xiàng)正確。圖1中含有酶1和酶2的切割位點(diǎn),能產(chǎn)生4個(gè)黏性末端,圖2中含有酶3的切割位點(diǎn),能產(chǎn)生2個(gè)黏性末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤。限制酶切割的是特定核苷酸序列之間的磷酸二酯鍵,不會(huì)切割氫鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開,圖中酶1、酶2和酶3可以是不同種類的限制酶,D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.D解析DNA連接酶可催化脫氧核苷酸鏈間形成磷酸二酯鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤。限制酶切割DNA后能產(chǎn)生黏性末端或平末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)粒是基因工程中常用的載體,噬菌體、動(dòng)植物病毒也可以作為基因工程的載體,C項(xiàng)錯(cuò)誤。微生物中的限制酶對(duì)自身DNA無損害作用,主要用于切割外源DNA,D項(xiàng)正確。3.D解析限制酶主要是從原核生物中分離純化出來的,A項(xiàng)錯(cuò)誤。DNA連接酶與DNA聚合酶催化合成的化學(xué)鍵都是磷酸二酯鍵,但催化的反應(yīng)底物不同。DNA連接酶是將兩個(gè)DNA片段連接起來,作用于DNA片段;而DNA聚合酶是將單個(gè)的脫氧核苷酸連接到已有的DNA鏈上,作用于單個(gè)脫氧核苷酸,B項(xiàng)錯(cuò)誤。質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子,其基本單位是脫氧核苷酸,而不是核糖核苷酸;限制酶和DNA連接酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),基本單位是氨基酸,C項(xiàng)錯(cuò)誤?；蚬こ讨谐Ｓ玫妮d體除質(zhì)粒外,還包括噬菌體、動(dòng)植物病毒等,D項(xiàng)正確。4.A解析分析題圖可知,經(jīng)限制酶切割后,①產(chǎn)生的黏性末端為,②產(chǎn)生的平末端為,③產(chǎn)生的黏性末端為,④產(chǎn)生的黏性末端為。因此①③產(chǎn)生的黏性末端相同,符合同尾酶的定義。5.D解析用限制酶EcoRⅤ單獨(dú)切割某普通質(zhì)粒,可產(chǎn)生14kb(1kb=1000個(gè)堿基對(duì))的長鏈,說明質(zhì)粒中含有1個(gè)EcoRⅤ切點(diǎn);同時(shí)用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ聯(lián)合切割該質(zhì)粒,可得到三種長度的DNA片段,說明質(zhì)粒中含有2個(gè)MboⅠ切點(diǎn)。質(zhì)粒中含有1個(gè)EcoRⅤ切點(diǎn)、2個(gè)MboⅠ切點(diǎn)。若用MboⅠ限制酶單獨(dú)切割該普通質(zhì)粒,則產(chǎn)生的DNA片段為2種,總長度為14kb,結(jié)合EcoRⅤ的酶切位點(diǎn)可知,D項(xiàng)符合題意。6.答案(1)黏性末端平末端(2)G和A之間的磷酸二酯鍵(3)兩種限制酶切割后形成的黏性末端相同(4)T4E.coli(5)噬菌體動(dòng)植物病毒7.B解析酶的作用是降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,該酶降低了DNA分子中磷酸二酯鍵斷開的活化能,A項(xiàng)正確。圖中N代表4種堿基中的一種,則該酶切割后能產(chǎn)生44種黏性末端,B項(xiàng)錯(cuò)誤。酶均具有高效性、專一性等特征,C項(xiàng)正確。限制酶和DNA連接酶作用的部位都是磷酸二酯鍵,D項(xiàng)正確。8.D解析當(dāng)僅用NotⅠ切割基因表達(dá)載體時(shí),僅產(chǎn)生一種長度的DNA片段(10kb),因此該載體最有可能為環(huán)狀DNA分子,該DNA分子上只有1個(gè)NotⅠ酶切位點(diǎn),A項(xiàng)正確。該基因表達(dá)載體是環(huán)狀DNA分子,由題圖可知,當(dāng)僅用EcoRⅠ切割基因表達(dá)載體時(shí),產(chǎn)生2種長度的DNA片段:2kb和6kb,該基因表達(dá)載體長10kb,所以用EcoRⅠ切割載體應(yīng)產(chǎn)生3個(gè)DNA片段:2個(gè)2kb和1個(gè)6kb,即該DNA分子上有3個(gè)EcoRⅠ酶切位點(diǎn),B項(xiàng)正確。用兩種限制酶同時(shí)切割時(shí)產(chǎn)生6kb、2kb和1kb3種長度的DNA片段:1個(gè)6kb、1個(gè)2kb、2個(gè)1kb,所以兩種限制酶的酶切位點(diǎn)最長相距9kb,C項(xiàng)正確。限制酶切割載體時(shí)直接破壞的是磷酸二酯鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.C解析用限制酶剪切獲得一個(gè)目的基因時(shí)得到兩個(gè)切口,有4個(gè)磷酸二酯鍵被斷開,A項(xiàng)正確。T4DNA連接酶和E.coliDNA連接酶都能催化黏性末端和平末端的連接,B項(xiàng)正確。序列-CATG↓-和-G↓GATCC-被限制酶切出的黏性末端堿基數(shù)相同,都是4個(gè),C項(xiàng)錯(cuò)誤。限制性內(nèi)切核酸酶識(shí)別序列越短,特異性越低,則該序列在DNA中出現(xiàn)的概率就越大,D項(xiàng)正確。10.答案(1)一條鏈上相鄰兩個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)與脫氧核糖之間(2)ABC(3)790(4)4(5)BamHⅠMspⅠ和SmaⅠ會(huì)破壞目的基因,MboⅠ會(huì)將質(zhì)粒上的兩個(gè)標(biāo)記基因全部破壞,BamHⅠ在目的基因兩端和質(zhì)粒的抗生素A抗性基因上有識(shí)別序列,既能形成重組質(zhì)粒,又因破壞兩個(gè)標(biāo)記基因中的一個(gè),利于篩選解析(1)限制酶能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中某種特定核苷酸序列,并且使每一條鏈中特定部位相鄰的兩個(gè)核苷酸的磷酸基團(tuán)與脫氧核糖之間的磷酸二酯鍵斷裂。(2)限制酶使磷酸二酯鍵斷裂,催化的是水解反應(yīng),A項(xiàng)正確。酶的活性受溫度、pH等因素的影響,B項(xiàng)正確。限制酶具有專一性,即一種限制酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列,C項(xiàng)正確。DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末