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高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 基因工程的基本工具课时训练
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这是一份高中生物北师大版 (2019)选择性必修3 生物技术与工程第二节 基因工程的基本工具课时训练，共14页。试卷主要包含了基因工程中拼接基因的工具是等内容，欢迎下载使用。
1．基因工程需要专门的工具，其中基因的“剪刀”是
A．DNA连接酶 B．蛋白酶
C．解旋酶 D．限制酶
2．作为基因工程的运输工具——运载体，必须具备的条件及理由是
A．能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切位点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以使目的基因能够准确定位与其结合
D．宿主细胞对其无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存
3．科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素的前体物质胰岛素原。其操作的基本过程如图所示，据图分析正确的是（ ）
A．过程3．4．10中均要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B．8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞
C．7和6的黏性末端碱基之间的连接需要Taq酶催化
D．实现过程10的理论基础是所有生物都共用一套密码子
4．2018年11月26日世界首例基因编辑婴儿诞生，在国际上引发热议。近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单．准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如下图)。下列相关叙述正确的是
A．若链剪切点附近序列为 －TCCAGAATC－，则相应的识别序列为－AGGUCUUAG－
B．向导RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸
C．向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成
D．Cas9蛋白可以打开磷酸二酯键
5．细菌质粒分子上往往带有抗生素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
6．限制性内切酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割 DNA 分子上特定的核苷酸碱基序列。下图依次为四种限制酶，，以及的辨识序列，箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合( )
A．BamHI和EcRI B．BamHI和HindⅢ C．EcRI和HindⅢ D．BamHI和BglII
7．如图所示，有关酶功能的叙述错误的是
A．切断a处的酶为限制性核酸内切酶
B．DNA连接酶连接a处
C．切断b处的酶为解旋酶
D．连接b处的酶为DNA聚合酶
8．下图是某DNA片段，下列有关该图的叙述中，错误的是
A．②③④组成DNA的基本组成单位
B．⑥在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息
C．某限制性内切酶可选择①作为切点
D．DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键
9．下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的
A．1种B．2种C．3种D．4种
10．基因工程中拼接基因的工具是
A．DNA连接酶 B．DNA酶 C．限制酶 D．DNA聚合酶
11．
关于基因工程的操作工具的说法,正确的是( ）。
A． 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B． 质粒具有标记基因,以便为目的基因的表达提供条件
C． 载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D． DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键
12．下列关于载体的叙述中，错误的是（ ）
A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点
C．目前常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒
D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割
13．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是
A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性
B．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
C．运载体的化学本质与载体蛋白相同
D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
14．
工具酶在基因工程技术中占有重要地位，下列有关各种工具酶的特性或应用的说法中错误的是（ ）。
A． cDNA文库的构建需要使用逆转录酶
B． Taq酶的最适温度通常处于70—75℃的范围内
C． DNA连接酶可催化单个脱氧核苷酸与DNA片段相连
D． 限制酶能特异性识别和切割双链DNA中的核苷酸序列
15．
以下是几种不同限制性核酸内切酶切割 DNA 分子后形成的部分片段。下列的叙述中， 错误的是( ）。
A． 以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的
B． 若要把相应片段连接起来，应选用DNA连接酶
C． 上述能进行连接的两个片段，其连接后形成的DNA分子是
D． 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
16．为临床检测肿瘤坏死因子（TNF-α )，利用“噬菌体展示技术”获得TNF-α抗体，需要获得TNF-α抗体的基因片段，插入到噬菌体基因组中，经过筛选得到能正确表达TNF-α抗体的噬菌体，进行大量扩增。下列相关叙述不正确的是
A．将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶
B．在细菌体内，噬菌体以自身氨基酸为原料合成TNF-α抗体
C．TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面
D．噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体
17．如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是
A．HindⅢB．EcRⅠ
C．EcBD．PstⅠ
18．下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是
A．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B．﹣CATG↓﹣和﹣G↓GATCC﹣序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
C．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
【分析】
DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体． 1．限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂． 2．DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键． 3．运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒．
【详解】
DNA连接酶是基因工程的“针线”，A错误；蛋白酶是水解蛋白质的酶，基因工程中不需要蛋白酶，B错误；解旋酶在DNA复制时解开双螺旋，不是基因工程的工具，C错误；限制性核酸内切酶是基因工程的“剪刀”，D正确．
2．【答案】A
【解析】
【分析】
3．【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知：图中2．5．3．7表示获得目的基因的过程；1是大肠杆菌；4是质粒；8表示基因表达载体的构建过程；10表示将目的基因导入受体细胞的过程；11表示重组质粒随大肠杆菌的繁殖而进行扩增。
【详解】
过程3．4中均要使用限制性核酸内切酶，10两种酶都不用，A错误；8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞，B正确；7和6的黏性末端碱基之间的连接需要DNA连接酶催化，C错误；10表示将目的基因导入受体细胞的过程，需用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，D错误。
4．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了基因表达．基因工程的相关知识，意在考查学生的理解和应用所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【详解】
由于α链与识别序列的互补链序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，及α链剪切位点附近序列为…TCCAGAATC…则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…，A错误；向导RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B错误；向导RNA可在RNA聚合酶催化下合成，C错误；限制性核酸内切酶可以切割磷酸二酯键，即核酸内切酶Cas9可以打开磷酸二酯键，D正确；故正确的选D。
5．【答案】B
【解析】
【分析】
作为运载体必须具备的条件：
6．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程中限制酶的相关知识，意在考查考生能理解所学内容，并具有一定的图文信息转换能力。
【详解】
限制酶识别的是特定的核苷酸序列，并在特定部位进行切割，不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点，但不同的限制酶切割形成的黏性末端有时是可以进行拼接的，只要切下的游离碱基互补即可互补黏合，由图示可知BamHI和BglII都可切下序列-GATC-，所以它们所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合，D正确。
7．【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：图中a为磷酸二酯键，是限制酶．DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点；b为氢键，是解旋酶的作用位点。
【详解】
a为磷酸二酯键，可被限制酶切断，A正确；DNA连接酶的作用是连接DNA片段形成a磷酸二酯键，B正确；解旋酶的作用部位是b氢键，C正确；DNA聚合酶连接形成的是磷酸二酯键，而b处是氢键，D错误。故选D。
8．【答案】D
【解析】
【分析】
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，图示中①为两个脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键，②为磷酸，③为脱氧核糖，④为含氮碱基胞嘧啶，②③④构成一个基本单位脱氧核糖核苷酸，⑤为氢键，⑥为碱基之间构成的碱基对。遗传信息是指碱基对的排列顺序。
【详解】
DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸又由一分子碱基（如④）．一分子磷酸（②）．一分子脱氧核糖（③）构成，A正确；⑥是碱基对，碱基对在DNA中特定的排列顺序可代表遗传信息，B正确；在基因工程中，限制酶能识别DNA中特定的核苷酸序列并在特定位点的两核苷酸之间切割，使磷酸二酯键断裂而形成末端，C正确；DNA连接酶可将DNA双链被限制酶切断的磷酸二酯键（如①）重新形成，D错误。
故选D。
9．【答案】D
【解析】
【分析】
解答此题只需根据限制酶的特性解答即可，一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列。
【详解】
限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，从而形成两个相同的黏性末端。图中四个黏性末端均不相同，因此是由四种限制性内切酶切割形成的。故选D。
10．【答案】A
【解析】
【分析】
基因工程的基本工具：
①“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
②“分子缝合针”--DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③“分子运输车”--载体
常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
【详解】
根据分析可知，DNA连接酶能够将两个DNA片段拼接起来，是“基因的针线”，A正确；DNA酶能将DNA水解形成脱氧核糖核苷酸，B错误；限制酶是“分子手术刀”，能够切割特定位置的磷酸二酯键，C错误；DNA聚合酶能够催化单个的脱氧核糖核苷酸形成DNA长链，而不是将两个DNA片段连接，D错误。
故选A。
11．【答案】C
【解析】
考点是基因工程常用的工具，包括限制酶．DNA链接酶和运载体，考查对它们特点和作用的理解能力。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同酶识别序列不同，A错误.
质粒具有标记基因,以便检测和筛选获得目的基因的受体细胞，B错误.
载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接，C正确.
DNA连接酶使黏性末端之间形成磷酸二酯键，D错误.
12．【答案】D
【解析】
【来源】2018年12月10日《每日一题》一轮复习-基因工程（一）
【分析】
考查载体的相关知识，载体所具备的特征及意义。
【详解】
A．重组DNA是将目的基因（外源DNA分子）用DNA连接酶在体外连接到适当的载体上，简单说就是载体与目的基因结合，即DNA分子的体外重组，这种重新组合的DNA称为重组DNA分子，正确；
B．载体中，对某种限制酶而言，最好只有一个切点，可切开特异性切口，但还要有其他多种限制酶的切点，这样载体能被不同的限制酶切割，因为后期要加入的目的基因可能不同，而且多样，所以载体要有多种酶的切点才能承载多种基因便于与目的基因定向连接，正确；
C．常用的载体：质粒（质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子）．噬菌体的衍生物．动植物病毒，正确；
D．载体上要具有某些标记基因，便于筛选重组子，错误。
故选D.
13．【答案】B
【解析】
【分析】
限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；DNA连接酶是在两个具有相同末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键；质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】
A. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子，既可以切割目的基因又可以切割质粒，体现酶的专一性，A错误；
B. 限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故不能切割烟草花叶病毒的核酸，B正确；
C. 运载体的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，C错误；
D. DNA连接酶可催化DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。
14．【答案】C
【解析】
DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较：
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：
cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，A正确；Taq酶能耐高温，最适温度通常处于70—75℃的范围内，B正确；DNA连接酶可催化DNA片段与DNA片段相连，C错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使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，D正确。
15．【答案】A
【解析】
分析题图：图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段，其中①④是同一种限制酶切割形成的，具有相同的黏性末端；②．⑤经过限制酶切割后形成的是黏性末端；③经过限制酶切割后形成的是平末端。
图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的，A错误；DNA连接酶可将具有相同末端的DNA片段连接起来，B正确；图中①④具有相同的黏性末端，可被DNA连接酶连接形成，C正确；限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，其中限制酶能将磷酸二酯键切断，而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来，D正确，故选A。
16．【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查与基因工程相关的知识，基因工程的基本操作程序是：目的基因的获取．基因表达载体的构建．将目的基因导入到受体细胞．目的基因的检测与鉴定。
【详解】
将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶，A正确；因为要获得NF-α抗体的基因片段，需要用限制酶切割DNA，此外还要用同一种限制酶切割地．运载体，以便暴露出相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体连接在一起。在细菌体内，噬菌体以细菌的氨基酸为原料合成TNF-α抗体，B错误；TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面，正确，因为噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA在内部，外面包裹着蛋白质。噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体，D正确，因为噬菌体没有细胞结构，只能寄生在细菌内，利用细菌的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA。综上所述因此选B。
17．【答案】C
【解析】
【分析】
据图分析，图示为质粒的结构示意图，该质粒上含有多个限制酶切点，并且含有一个标记基因，即青霉素抗性基因。
【详解】
据图分析，A处不含HindⅢ的切割位点，HindⅢ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，A错误；A处不含EcRⅠ的切割位点，EcRⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，B错误；A处含EcB的切割位点，EcB切割该质粒后，能将目的基因插入到A处，C正确；A处不含PstⅠ的切割位点，PstⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，D错误。
18．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的原理及技术，重点考查限制酶的相关知识，要求考生识记限制酶的来源．特点及作用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】
用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要切开两个切口，断裂4个磷酸二酯键断，A正确；-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，B正确；用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶也可能形成重组质粒，C正确；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，D错误。
作用
应用
限制性核酸内切酶
使特定部位的磷酸二酯键断裂
用于提取目的基因和切割载体
DNA连接酶
在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键
用于基因表达载体的构建
DNA连接酶
DNA聚合酶
相同点
催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
不
同
点
模板
不需要模板
需要DNA的一条链为模板
作用对象
游离的DNA片段
单个的脱氧核苷酸
作用结果
形成完整的DNA分子
形成DNA的一条链
用途
基因工程
DNA分子复制
1．基因工程需要专门的工具，其中基因的“剪刀”是
A．DNA连接酶 B．蛋白酶
C．解旋酶 D．限制酶
2．作为基因工程的运输工具——运载体，必须具备的条件及理由是
A．能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制，以便提供大量的目的基因
B．具有多个限制酶切位点，以便于目的基因的表达
C．具有某些标记基因，以使目的基因能够准确定位与其结合
D．宿主细胞对其无伤害，以使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存
3．科学家将鼠体内的能够产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素的前体物质胰岛素原。其操作的基本过程如图所示，据图分析正确的是（ ）
A．过程3．4．10中均要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶
B．8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞
C．7和6的黏性末端碱基之间的连接需要Taq酶催化
D．实现过程10的理论基础是所有生物都共用一套密码子
4．2018年11月26日世界首例基因编辑婴儿诞生，在国际上引发热议。近年诞生的具有划时代意义的 CRISPR/Cas9基因编辑技术可简单．准确地进行基因定点编辑。其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列，可人为选择DNA上的目标位点进行切割(如下图)。下列相关叙述正确的是
A．若链剪切点附近序列为 －TCCAGAATC－，则相应的识别序列为－AGGUCUUAG－
B．向导RNA的基本组成单位是脱氧核苷酸
C．向导RNA可在DNA聚合酶催化下合成
D．Cas9蛋白可以打开磷酸二酯键
5．细菌质粒分子上往往带有抗生素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
6．限制性内切酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割 DNA 分子上特定的核苷酸碱基序列。下图依次为四种限制酶，，以及的辨识序列，箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合( )
A．BamHI和EcRI B．BamHI和HindⅢ C．EcRI和HindⅢ D．BamHI和BglII
7．如图所示，有关酶功能的叙述错误的是
A．切断a处的酶为限制性核酸内切酶
B．DNA连接酶连接a处
C．切断b处的酶为解旋酶
D．连接b处的酶为DNA聚合酶
8．下图是某DNA片段，下列有关该图的叙述中，错误的是
A．②③④组成DNA的基本组成单位
B．⑥在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息
C．某限制性内切酶可选择①作为切点
D．DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键
9．下列所示的黏性末端是由几种限制性核酸内切酶作用产生的
A．1种B．2种C．3种D．4种
10．基因工程中拼接基因的工具是
A．DNA连接酶 B．DNA酶 C．限制酶 D．DNA聚合酶
11．
关于基因工程的操作工具的说法,正确的是( ）。
A． 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B． 质粒具有标记基因,以便为目的基因的表达提供条件
C． 载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
D． DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键
12．下列关于载体的叙述中，错误的是（ ）
A．载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子
B．对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点
C．目前常用的载体有质粒．λ噬菌体的衍生物和动植物病毒
D．载体具有某些标记基因，便于对其进行切割
13．下列有关基因工程和酶的相关叙述，正确的是
A．同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性
B．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸
C．运载体的化学本质与载体蛋白相同
D．DNA连接酶可催化游离的脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链
14．
工具酶在基因工程技术中占有重要地位，下列有关各种工具酶的特性或应用的说法中错误的是（ ）。
A． cDNA文库的构建需要使用逆转录酶
B． Taq酶的最适温度通常处于70—75℃的范围内
C． DNA连接酶可催化单个脱氧核苷酸与DNA片段相连
D． 限制酶能特异性识别和切割双链DNA中的核苷酸序列
15．
以下是几种不同限制性核酸内切酶切割 DNA 分子后形成的部分片段。下列的叙述中， 错误的是( ）。
A． 以上DNA片段是由5种限制酶切割后产生的
B． 若要把相应片段连接起来，应选用DNA连接酶
C． 上述能进行连接的两个片段，其连接后形成的DNA分子是
D． 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键
16．为临床检测肿瘤坏死因子（TNF-α )，利用“噬菌体展示技术”获得TNF-α抗体，需要获得TNF-α抗体的基因片段，插入到噬菌体基因组中，经过筛选得到能正确表达TNF-α抗体的噬菌体，进行大量扩增。下列相关叙述不正确的是
A．将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶
B．在细菌体内，噬菌体以自身氨基酸为原料合成TNF-α抗体
C．TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面
D．噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体
17．如图是表达新基因用的质粒的示意图，若要将目的基因插入到质粒上的A处，则切割基因时可用的是
A．HindⅢB．EcRⅠ
C．EcBD．PstⅠ
18．下列有关限制性核酸内切酶的叙述中错误的是
A．用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，4个磷酸二酯键断裂
B．﹣CATG↓﹣和﹣G↓GATCC﹣序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同
C．用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成重组质粒
D．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越小
参考答案与试题解析
1．【答案】D
【解析】
【分析】
DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）．DNA连接酶．运载体． 1．限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂． 2．DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键． 3．运载体：常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒．
【详解】
DNA连接酶是基因工程的“针线”，A错误；蛋白酶是水解蛋白质的酶，基因工程中不需要蛋白酶，B错误；解旋酶在DNA复制时解开双螺旋，不是基因工程的工具，C错误；限制性核酸内切酶是基因工程的“剪刀”，D正确．
2．【答案】A
【解析】
【分析】
3．【答案】B
【解析】
【分析】
根据题意和图示分析可知：图中2．5．3．7表示获得目的基因的过程；1是大肠杆菌；4是质粒；8表示基因表达载体的构建过程；10表示将目的基因导入受体细胞的过程；11表示重组质粒随大肠杆菌的繁殖而进行扩增。
【详解】
过程3．4中均要使用限制性核酸内切酶，10两种酶都不用，A错误；8上应带有标记基因，便于筛选导入目的基因的受体细胞，B正确；7和6的黏性末端碱基之间的连接需要DNA连接酶催化，C错误；10表示将目的基因导入受体细胞的过程，需用Ca2+处理大肠杆菌，使其成为感受态细胞，D错误。
4．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了基因表达．基因工程的相关知识，意在考查学生的理解和应用所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
【详解】
由于α链与识别序列的互补链序列相同，故两链碱基相同，只是其中T与U互换，及α链剪切位点附近序列为…TCCAGAATC…则相应的识别序列为…UCCAGAAUC…，A错误；向导RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，B错误；向导RNA可在RNA聚合酶催化下合成，C错误；限制性核酸内切酶可以切割磷酸二酯键，即核酸内切酶Cas9可以打开磷酸二酯键，D正确；故正确的选D。
5．【答案】B
【解析】
【分析】
作为运载体必须具备的条件：
6．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程中限制酶的相关知识，意在考查考生能理解所学内容，并具有一定的图文信息转换能力。
【详解】
限制酶识别的是特定的核苷酸序列，并在特定部位进行切割，不同的限制酶识别不同的核苷酸序列并识别不同的切点，但不同的限制酶切割形成的黏性末端有时是可以进行拼接的，只要切下的游离碱基互补即可互补黏合，由图示可知BamHI和BglII都可切下序列-GATC-，所以它们所切割出来的 DNA 片段末端可以互补黏合，D正确。
7．【答案】D
【解析】
【分析】
分析题图：图中a为磷酸二酯键，是限制酶．DNA连接酶．DNA聚合酶的作用位点；b为氢键，是解旋酶的作用位点。
【详解】
a为磷酸二酯键，可被限制酶切断，A正确；DNA连接酶的作用是连接DNA片段形成a磷酸二酯键，B正确；解旋酶的作用部位是b氢键，C正确；DNA聚合酶连接形成的是磷酸二酯键，而b处是氢键，D错误。故选D。
8．【答案】D
【解析】
【分析】
DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，图示中①为两个脱氧核苷酸之间形成的磷酸二酯键，②为磷酸，③为脱氧核糖，④为含氮碱基胞嘧啶，②③④构成一个基本单位脱氧核糖核苷酸，⑤为氢键，⑥为碱基之间构成的碱基对。遗传信息是指碱基对的排列顺序。
【详解】
DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸又由一分子碱基（如④）．一分子磷酸（②）．一分子脱氧核糖（③）构成，A正确；⑥是碱基对，碱基对在DNA中特定的排列顺序可代表遗传信息，B正确；在基因工程中，限制酶能识别DNA中特定的核苷酸序列并在特定位点的两核苷酸之间切割，使磷酸二酯键断裂而形成末端，C正确；DNA连接酶可将DNA双链被限制酶切断的磷酸二酯键（如①）重新形成，D错误。
故选D。
9．【答案】D
【解析】
【分析】
解答此题只需根据限制酶的特性解答即可，一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列。
【详解】
限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，从而形成两个相同的黏性末端。图中四个黏性末端均不相同，因此是由四种限制性内切酶切割形成的。故选D。
10．【答案】A
【解析】
【分析】
基因工程的基本工具：
①“分子手术刀”--限制性核酸内切酶（限制酶）：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
②“分子缝合针”--DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③“分子运输车”--载体
常用的运载体：质粒．噬菌体的衍生物．动植物病毒。
【详解】
根据分析可知，DNA连接酶能够将两个DNA片段拼接起来，是“基因的针线”，A正确；DNA酶能将DNA水解形成脱氧核糖核苷酸，B错误；限制酶是“分子手术刀”，能够切割特定位置的磷酸二酯键，C错误；DNA聚合酶能够催化单个的脱氧核糖核苷酸形成DNA长链，而不是将两个DNA片段连接，D错误。
故选A。
11．【答案】C
【解析】
考点是基因工程常用的工具，包括限制酶．DNA链接酶和运载体，考查对它们特点和作用的理解能力。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，不同酶识别序列不同，A错误.
质粒具有标记基因,以便检测和筛选获得目的基因的受体细胞，B错误.
载体必须具备的条件之一:具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接，C正确.
DNA连接酶使黏性末端之间形成磷酸二酯键，D错误.
12．【答案】D
【解析】
【来源】2018年12月10日《每日一题》一轮复习-基因工程（一）
【分析】
考查载体的相关知识，载体所具备的特征及意义。
【详解】
A．重组DNA是将目的基因（外源DNA分子）用DNA连接酶在体外连接到适当的载体上，简单说就是载体与目的基因结合，即DNA分子的体外重组，这种重新组合的DNA称为重组DNA分子，正确；
B．载体中，对某种限制酶而言，最好只有一个切点，可切开特异性切口，但还要有其他多种限制酶的切点，这样载体能被不同的限制酶切割，因为后期要加入的目的基因可能不同，而且多样，所以载体要有多种酶的切点才能承载多种基因便于与目的基因定向连接，正确；
C．常用的载体：质粒（质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子）．噬菌体的衍生物．动植物病毒，正确；
D．载体上要具有某些标记基因，便于筛选重组子，错误。
故选D.
13．【答案】B
【解析】
【分析】
限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂；DNA连接酶是在两个具有相同末端的DNA片段之间形成磷酸二酯键；质粒是一种裸露的．结构简单．独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
【详解】
A. 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子，既可以切割目的基因又可以切割质粒，体现酶的专一性，A错误；
B. 限制酶能识别并切割DNA分子，而烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，故不能切割烟草花叶病毒的核酸，B正确；
C. 运载体的化学本质是环状的DNA，而细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，C错误；
D. DNA连接酶可催化DNA片段之间形成磷酸二酯键，D错误。
14．【答案】C
【解析】
DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较：
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：
cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，A正确；Taq酶能耐高温，最适温度通常处于70—75℃的范围内，B正确；DNA连接酶可催化DNA片段与DNA片段相连，C错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使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，D正确。
15．【答案】A
【解析】
分析题图：图示为几种不同限制性核酸内切酶切割DNA分子后形成的部分片段，其中①④是同一种限制酶切割形成的，具有相同的黏性末端；②．⑤经过限制酶切割后形成的是黏性末端；③经过限制酶切割后形成的是平末端。
图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的，A错误；DNA连接酶可将具有相同末端的DNA片段连接起来，B正确；图中①④具有相同的黏性末端，可被DNA连接酶连接形成，C正确；限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，其中限制酶能将磷酸二酯键切断，而DNA连接酶能将磷酸二酯键连接起来，D正确，故选A。
16．【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查与基因工程相关的知识，基因工程的基本操作程序是：目的基因的获取．基因表达载体的构建．将目的基因导入到受体细胞．目的基因的检测与鉴定。
【详解】
将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶，A正确；因为要获得NF-α抗体的基因片段，需要用限制酶切割DNA，此外还要用同一种限制酶切割地．运载体，以便暴露出相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶把目的基因和运载体连接在一起。在细菌体内，噬菌体以细菌的氨基酸为原料合成TNF-α抗体，B错误；TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面，正确，因为噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA在内部，外面包裹着蛋白质。噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体，D正确，因为噬菌体没有细胞结构，只能寄生在细菌内，利用细菌的原料和能量合成自身的蛋白质和DNA。综上所述因此选B。
17．【答案】C
【解析】
【分析】
据图分析，图示为质粒的结构示意图，该质粒上含有多个限制酶切点，并且含有一个标记基因，即青霉素抗性基因。
【详解】
据图分析，A处不含HindⅢ的切割位点，HindⅢ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，A错误；A处不含EcRⅠ的切割位点，EcRⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，B错误；A处含EcB的切割位点，EcB切割该质粒后，能将目的基因插入到A处，C正确；A处不含PstⅠ的切割位点，PstⅠ切割该质粒后，不能将目的基因插入到A处，D错误。
18．【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查基因工程的原理及技术，重点考查限制酶的相关知识，要求考生识记限制酶的来源．特点及作用，能结合所学的知识准确判断各选项，属于考纲识记和理解层次的考查。
【详解】
用限制酶从一个DNA分子中部获取一个目的基因时，需要切开两个切口，断裂4个磷酸二酯键断，A正确；-CATG↓-和-G↓GATCC-序列被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，B正确；用不同的限制酶处理含目的基因的片段和质粒，也可能形成相同的黏性末端，再用DNA连接酶也可能形成重组质粒，C正确；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的几率就越大，D错误。
作用
应用
限制性核酸内切酶
使特定部位的磷酸二酯键断裂
用于提取目的基因和切割载体
DNA连接酶
在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键
用于基因表达载体的构建
DNA连接酶
DNA聚合酶
相同点
催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键
不
同
点
模板
不需要模板
需要DNA的一条链为模板
作用对象
游离的DNA片段
单个的脱氧核苷酸
作用结果
形成完整的DNA分子
形成DNA的一条链
用途
基因工程
DNA分子复制
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