1、专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具课下提能一、选择题1下列关于限制酶的说法正确的是()A限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的B一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列C不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：选B限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列，B正确；DNA分子经限制酶切割后会形成黏性末端或平末端，C错误；限制酶的作用部位是双链DNA分子特定核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。2(2019扬州期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是()A用限制酶剪切获得一个目的基因时得到
2、两个切口，有2个磷酸二酯键被断开B限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C序列CATG和GGATCC被限制酶切出的黏性末端碱基数不同DT4DNA连接酶和Ecoli DNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接解析：选B用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开，A错误；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；序列CATG和GGATCC被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，C错误；T4DNA连接酶和Ecoli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接，其中只有T4DNA连接酶还可以连接平末端，D错误。3(2019深圳期末)下列关于基因
3、工程中的DNA连接酶的叙述不正确的是()ADNA连接酶的化学本质是蛋白质BDNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D根据来源不同，DNA连接酶可分为Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类解析：选CDNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类，DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。4下列关于DNA连接酶的相关叙述，正确的是()ADNA连接酶需要模
4、板，连接的是两条链碱基对之间的氢键BDNA连接酶连接的是黏性(平)末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖CT4DNA连接酶只能连接黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖DEcoli DNA连接酶既能连接平末端，又能连接黏性末端解析：选BDNA连接酶不需要模板，催化形成的是磷酸二酯键，A错误；DNA连接酶连接的是黏性(平)末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，使两者之间形成磷酸二酯键，B正确；T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，连接的是两条链主链上的磷酸和脱氧核糖，C错误；Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端，D错误。5(2019太原一模)研究人员想将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细
5、胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中应加抗生素()A仅有链霉素B仅有氨苄青霉素C同时有链霉素和氨苄青霉素D无链霉素和氨苄青霉素解析：选C分析题意可知，质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，即目的基因的插入不会导致标记基因失活。由于“工程菌”中具有两种标记基因即抗性基因，所以在培养基中同时加入这两种抗生素，即可挑选出相应的工程菌。6下列有关基因工程的叙述，错误的是()A最常用的载体是质粒B工具
6、酶主要有限制性核酸内切酶和DNA聚合酶C该技术人为地增大了生物变异的范围，实现了种间遗传物质的交换D基本原理是基因重组解析：选B基因工程中最常用的载体是质粒，A正确；基因工程的工具主要有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体，其中限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两种工具酶，B错误；基因工程可按照人们的意愿定向改造生物的性状，这人为地增大了生物变异的范围，实现了种间遗传物质的交换，C正确；基因工程的基本原理是基因重组，D正确。7(2019河西三模)如图为限制酶BamH和Bgl的识别序列及切割位点，实验中用BamH切割DNA获得目的基因，用Bgl切割质粒，并将它们拼接得到重组质粒。下列相关叙述正确
7、的是()A在酶切过程中，要控制好酶的浓度、温度和反应速率等因素B经两种酶处理得到的重组质粒不一定能再被这两种酶所识别C目的基因经Bgl切割后形成的黏性末端是CTACGD分别用两种限制酶切割，保证了目的基因定向插入质粒解析：选B影响酶促反应的因素有温度、pH、酶浓度、底物浓度等，因此酶切过程中，需控制好酶浓度、温度和反应时间等因素，A错误；经两种酶处理得到的重组质粒不一定能再被这两种酶所识别，B正确；目的基因经Bgl切割后形成的黏性末端是CTAG，C错误；分别用两种限制酶切割DNA和质粒，由于形成的黏性末端相同，因此并不能保证目的基因定向插入质粒，D错误。8(2019启东期末)如图为DNA分子的
8、某一片段，其中分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是()ADNA连接酶、限制酶、解旋酶B限制酶、解旋酶、DNA连接酶C限制酶、DNA连接酶、解旋酶D解旋酶、限制酶、DNA连接酶解析：选D是氢键，是解旋酶的作用位点；是磷酸二酯键，限制酶可将其断裂；是DNA连接酶，可将DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来。9如图是4种限制酶的识别序列及其酶切位点，下列叙述错误的是()A不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端，有的产生平末端B不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端C用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别D用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒
9、后，其产物经T4DNA连接酶催化不能连接形成重组DNA分子解析：选D不同类型的限制酶切割后，有的产生黏性末端(酶1和酶2)，有的产生平末端(酶3和酶4)，A正确；不同类型的限制酶切割后可能产生相同的黏性末端，如题图中的酶1和酶2，B正确；用酶1和酶2分别切割目的基因和质粒，形成的末端序列相同，连接形成重组DNA分子后，重组DNA分子仍能被酶2识别，C正确；用酶3和酶4分别切割目的基因和质粒后，其产物经T4DNA连接酶催化可以连接形成重组DNA分子，这是因为T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端，D错误。10下列四条DNA片段中可能是由同一种限制酶切割而成的是()ABCD解析：选D只有和
10、的黏性末端的碱基是互补的，可能是由同一种限制酶切割而成的。11图甲、乙中的箭头表示三种限制性核酸内切酶的酶切位点，ampr表示氨苄青霉素抗性基因，neo表示新霉素抗性基因。下列叙述正确的是()A图甲中的质粒用BamH切割后，含有4个游离的磷酸基团B在构建重组质粒时，可用Pst和BamH切割质粒和外源DNAC用Pst和Hind 切，可以保证重组DNA序列的唯一性D导入目的基因的大肠杆菌可在含氨苄青霉素的培养基中生长解析：选C甲中的质粒只有一个BamH切割位点，切割后形成一个直链DNA，含2个游离的磷酸基团，A错误；BamH切割位点在目的基因上，不能用该酶切割外源DNA，B错误；用Pst和Hind
11、切割质粒切成两个片段，用Pst和Hind 能将外源DNA切开，只有含目的基因的片段通过DNA连接酶与质粒连接形成的重组质粒符合要求，从而保证重组DNA序列的唯一性，C正确；导入目的基因的大肠杆菌，其重组质粒是用Pst和Hind 切割的，其中的ampr(氨苄青霉素抗性基因)已被破坏，D错误。12(2019宜春联考)限制酶Mun和限制酶EcoR的识别序列及切割位点分别是CAATTG和GAATTC。如图表示四种质粒和含目的基因的DNA片段，其中，箭头所指部位为限制酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是()解析：选A由图可知，质粒B上无标记基因，不适合作为载体；质粒
12、C和D的标记基因上都有限制酶的识别位点；只有质粒A上具有与目的基因两端相同的识别序列，且限制酶EcoR不会破坏标记基因。二、非选择题13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)质粒运载体用EcoR切割后产生的片段如下：为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是_。(3)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。(4)基因工程中除质粒外，_和_也可作为运载体。解析：(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通
13、常有两种形式，即黏性末端和平末端。(2)若用不同的酶切割目的基因，形成的末端一定要与EcoR切割运载体产生的末端相同，这样才能互补连接。(3)根据酶的来源，可将DNA连接酶分为Ecoli DNA连接酶和T4DNA连接酶两类。(4)基因工程中常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒等。答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoR切割产生的相同(3)EcoliT4(4)动植物病毒噬菌体的衍生物14如表所示为几种限制酶的识别序列及其切割位点，图1和图2表示基因工程部分操作过程。请回答下列问题：限制酶BamHHind EcoRSma识别序列及切割位点(1)从表中四种酶的切割
14、位点看，可以切出平末端的酶是_。(2)将目的基因与质粒DNA缝合时，两条链上的磷酸、脱氧核糖在_酶的作用下连接起来，形成磷酸二酯键；两条链间的碱基对通过_连接起来。(3)图2中的质粒分子可被表中_酶切割，切割后的质粒含有_个游离的磷酸基团。(4)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(5)在相关酶的作用下，甲与乙_(填“能”或“不能”)拼接起来。说明理由_。解析：(1)由表格中四种限制酶切割位置可知，Sma可切出平末端。(2)目的基因与质粒缝合时用DNA连接酶进行连接，形成磷酸二酯键，两条链之间的碱基通过碱基互补配对原则形成氢键连接起来。(3)根据质粒的碱基序列可
15、知，质粒分子可被EcoR酶切割，切割后形成链状DNA，有2个游离的磷酸基团。(4)DNA分子中CG碱基对越多，热稳定性越高，由题中表格可知，Sma酶切割的序列中碱基对都是CG，所以Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越高。(5)由图可知，甲和乙的黏性末端相同，在DNA连接酶的作用下可以拼接起来。答案：(1)Sma酶(2)DNA连接氢键(3)EcoR2(4)高(5)能二者具有相同的黏性末端15如图为大肠杆菌及载体质粒的结构模式图，据图回答下列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是_，二者还具有其他共同点，如_，_(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因
16、的切割末端(用同种限制酶切割产生)应为_；可使用_把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为_，其作用是_。(4)下列可在基因工程中作为载体的是_(多选)。A苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因B噬菌体的衍生物C大肠杆菌的质粒D动植物病毒E动物细胞的染色体解析：(1)质粒是基因工程中最常用的载体，是一种具有自我复制能力的小型环状DNA分子，具有一至多个限制酶切割位点，便于连接目的基因。(3)质粒具有标记基因，便于重组DNA的鉴定和选择。(4)大肠杆菌的质粒是基因工程中常用的载体，除质粒外，噬菌体的衍生物、动植物病毒等也可作为基因工程的载体。抗虫基因属于目的基因，不能作为载体；染色体的主要成分是DNA和蛋白质，不属于载体。答案：(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)DNA连接酶(3)标记基因便于重组DNA的鉴定和选择(4)BCD