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高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具同步练习题
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这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具同步练习题，共11页。试卷主要包含了下列叙述符合基因工程概念的是等内容，欢迎下载使用。
知识点一 基因工程概念及工具
1．下列叙述符合基因工程概念的是( )
A．加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起培养得到活的S型细菌
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
答案 B
解析 基因工程又叫DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A项属于基因重组，但由于S型细菌的基因不是人为导入R型细菌的，故不属于基因工程的范畴，不符合题意；C项属于诱变育种，不符合题意；D项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴，不符合题意。
2．下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述，正确的是( )
A．限制性内切核酸酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列
B．限制性内切核酸酶的活性受温度的影响
C．限制性内切核酸酶能识别和切割RNA
D．限制性内切核酸酶只能从原核生物中提取
答案 B
解析 限制性内切核酸酶能够识别并切割双链DNA上特定的核苷酸序列，大多数限制性内切核酸酶能够识别6个核苷酸组成的序列，少数可以识别4个、8个或其他数量的核苷酸组成的序列，A错误；限制性内切核酸酶的化学本质是蛋白质，活性受温度影响，B正确；限制性内切核酸酶只能识别和切割DNA，C错误；限制性内切核酸酶主要从原核生物中获得，真核生物如酵母菌中也有，D错误。
3．我国华南农业大学科研人员利用农杆菌转化法将抗环斑病毒基因导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜。下列叙述错误的是( )
A．限制酶在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团
B．不同的限制酶切割DNA产生的黏性末端一定不互补
C．可以用同种限制酶切割Ti质粒和含有抗环斑病毒基因的DNA片段
D．T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端
答案 B
解析 限制酶可以识别特定的DNA序列并在特定位点进行切割，将双链DNA切开，故限制酶在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团，A正确；不同的限制酶切割形成的末端也可能互补，也可能不互补，B错误；可以用同种限制酶切割Ti质粒(载体)和含有抗环斑病毒基因(目的基因)的DNA片段，以形成相同的黏性末端，便于连接，C正确；T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，只是连接平末端的效率较低，D正确。
4．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法错误的是( )
A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有
B．质粒作为载体时，应具有标记基因和一至多个限制酶切点
C．质粒用于基因工程的载体时，都需进行人工改造
D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制
答案 A
解析 质粒存在于细菌和某些真核生物中，病毒中不具有，A错误。
5．限制酶MunⅠ和限制酶EcRⅠ的识别序列及切割位点分别是5′—C↓TTAAG—3′和5′—G↓AATTC—3′。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，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( )
答案 A
解析 用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；C质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C错误。
6．下列不能在基因工程中用作载体的是( )
A．大肠杆菌的质粒
B．某些动物病毒
C．动物细胞染色体
D．噬菌体
答案 C
知识点二 DNA的粗提取与鉴定
7．下列有关DNA的粗提取的叙述，错误的是( )
A．洋葱研磨液在1500 r/min的转速下离心5 min后，取上清液进行实验
B．在上清液中加入体积分数为95%的冷酒精，溶液中出现的丝状物是粗提取的DNA
C．在DNA粗提取过程中玻璃棒搅拌方向不需要一致
D．在DNA粗提取过程中，用冷酒精处理的上清液，可在10000 r/min的转速下离心5 min，收集管底的沉淀物
答案 C
8．下面关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料操作及其作用的表述不正确的是( )
答案 C
[能力提升]
9．图1表示限制酶甲和限制酶乙的识别序列和切割位点，图2表示某环状DNA分子(长度为5000 b)先用限制酶甲完全切割，再把得到产物用限制酶乙完全切割后的片段电泳结果。下列说法正确的是( )
A．限制酶断裂磷酸二酯键后，还需解旋酶断裂氢键才能形成黏性末端
B．在该环状DNA分子中，限制酶甲和限制酶乙的识别序列分别有4个和6个
C．该环状DNA分子被限制酶甲切割后，含有4个游离的磷酸基团
D．限制酶甲切割形成的片段和乙切割形成的片段进行重组，形成的DNA分子不能再被限制酶甲或乙所识别
答案 D
解析 限制酶断裂磷酸二酯键后，不需要解旋酶断裂氢键就能形成黏性末端，A错误；由图2可知，限制酶甲可以把原有DNA切成4段，说明该DNA分子上有4个切口，即限制酶甲的识别序列有4个；限制酶乙把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，且限制酶甲和限制酶乙的识别位点不同，说明限制酶乙的识别序列有2个，B错误；该环状DNA分子被限制酶甲切割后形成4个DNA片段，含有8个游离的磷酸基团，C错误；由图1可以看出，限制酶甲和限制酶乙切割后产生的末端可以互补，但连接形成的重组的DNA分子不能再被限制酶甲或乙所识别，D正确。
10．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，正确的是( )
A．a与d可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
答案 A
解析 b是限制性内切核酸酶，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，c是DNA连接酶，能连接两个DNA片段，B、C、D错误。
11．下图所示为一种限制性内切核酸酶切割DNA分子的示意图，请据图回答问题：
(1)这种限制性内切核酸酶的切点在 碱基之间，形成 个黏性末端。
(2)由图可知限制性内切核酸酶作用特点是 。
(3)如果A突变成G，则突变最可能发生在 ，结果使该限制性内切核酸酶 。
答案 (1)A和C 2
(2)识别特定核苷酸序列，并使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
(3)细胞分裂前的间期(DNA复制) 不能识别该切割位点
12．如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。
(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是 ，二者还具有其他共同点，如① ，② (写出两条即可)。
(2)若质粒DNA分子的切割末端为eq \a\vs4\al(5′—A3′,3′—TGCGC5′)，则与之连接的目的基因切割末端应为 ；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___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)DNA 能够自我复制 具有遗传效应(后两空顺序可颠倒)
(2)eq \a\vs4\al(5′CGCGT—3′,3′A—5′) DNA连接酶
(3)标记基因 便于重组DNA分子的筛选
解析 (1)a代表的物质是拟核中的DNA分子，质粒是细胞质中的DNA分子，二者都是环状DNA分子、能够自我复制、具有遗传效应、也都具有双螺旋结构等。
(2)根据碱基互补配对原则，目的基因的切割末端应为eq \a\vs4\al(5′CGCGT—3′,3′A—5′)；将目的基因与质粒连接需要用到DNA连接酶。
13．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，并分别置于20 ℃和－20 ℃条件下保存24 h。
DNA的粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA的检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如表所示。
注：“＋”越多表示蓝色越深。
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验的课题名称是 。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少 。
(3)根据实验结果，得出结论并分析：
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2： 。
②针对结论1，请给出合理的解释： 。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是 ，然后用体积分数为95%的冷酒精使DNA析出。
答案 (1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA分子的断裂
(3)①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低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
解析 (1)从表格可以看出，该实验有两个自变量：材料和温度，所以该探究性实验的课题名称为探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)第二步中用玻璃棒搅拌的目的是获取DNA絮状物，所以若搅拌速度快，易造成DNA分子的断裂。
(3)本实验的结论可从两个方面来考虑：①相同材料在不同保存温度下的结论；②不同材料在相同保存温度下的结论。
(4)氯仿能使蛋白质变性沉淀，而对DNA影响极小，所以可将第三步获得的溶液与氯仿混合，又因氯仿密度大于水且不溶于水，所以氯仿位于下层，蛋白质沉淀位于溶液下部，DNA位于上清液中。
试剂
操作
作用
A
研磨液
与生物材料混合
提取溶解DNA
B
2 ml/L NaCl溶液
与提取出的DNA混合
溶解DNA
C
冷却的酒精
加入到离心后的上清液中
溶解DNA
D
二苯胺试剂
加入到溶解有DNA的NaCl溶液中
鉴定DNA
材料保存温度
花菜
辣椒
蒜黄
20 ℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20 ℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
知识点一 基因工程概念及工具
1．下列叙述符合基因工程概念的是( )
A．加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起培养得到活的S型细菌
B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株
C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株
D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
答案 B
解析 基因工程又叫DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A项属于基因重组，但由于S型细菌的基因不是人为导入R型细菌的，故不属于基因工程的范畴，不符合题意；C项属于诱变育种，不符合题意；D项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴，不符合题意。
2．下列有关基因工程中限制性内切核酸酶的描述，正确的是( )
A．限制性内切核酸酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列
B．限制性内切核酸酶的活性受温度的影响
C．限制性内切核酸酶能识别和切割RNA
D．限制性内切核酸酶只能从原核生物中提取
答案 B
解析 限制性内切核酸酶能够识别并切割双链DNA上特定的核苷酸序列，大多数限制性内切核酸酶能够识别6个核苷酸组成的序列，少数可以识别4个、8个或其他数量的核苷酸组成的序列，A错误；限制性内切核酸酶的化学本质是蛋白质，活性受温度影响，B正确；限制性内切核酸酶只能识别和切割DNA，C错误；限制性内切核酸酶主要从原核生物中获得，真核生物如酵母菌中也有，D错误。
3．我国华南农业大学科研人员利用农杆菌转化法将抗环斑病毒基因导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜。下列叙述错误的是( )
A．限制酶在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团
B．不同的限制酶切割DNA产生的黏性末端一定不互补
C．可以用同种限制酶切割Ti质粒和含有抗环斑病毒基因的DNA片段
D．T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端
答案 B
解析 限制酶可以识别特定的DNA序列并在特定位点进行切割，将双链DNA切开，故限制酶在Ti质粒切开一个切口暴露出两个游离的磷酸基团，A正确；不同的限制酶切割形成的末端也可能互补，也可能不互补，B错误；可以用同种限制酶切割Ti质粒(载体)和含有抗环斑病毒基因(目的基因)的DNA片段，以形成相同的黏性末端，便于连接，C正确；T4 DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，只是连接平末端的效率较低，D正确。
4．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法错误的是( )
A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有
B．质粒作为载体时，应具有标记基因和一至多个限制酶切点
C．质粒用于基因工程的载体时，都需进行人工改造
D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制
答案 A
解析 质粒存在于细菌和某些真核生物中，病毒中不具有，A错误。
5．限制酶MunⅠ和限制酶EcRⅠ的识别序列及切割位点分别是5′—C↓TTAAG—3′和5′—G↓AATTC—3′。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，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( )
答案 A
解析 用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体，A正确；C质粒含有标记基因，但用限制酶切割后，标记基因会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体，C错误。
6．下列不能在基因工程中用作载体的是( )
A．大肠杆菌的质粒
B．某些动物病毒
C．动物细胞染色体
D．噬菌体
答案 C
知识点二 DNA的粗提取与鉴定
7．下列有关DNA的粗提取的叙述，错误的是( )
A．洋葱研磨液在1500 r/min的转速下离心5 min后，取上清液进行实验
B．在上清液中加入体积分数为95%的冷酒精，溶液中出现的丝状物是粗提取的DNA
C．在DNA粗提取过程中玻璃棒搅拌方向不需要一致
D．在DNA粗提取过程中，用冷酒精处理的上清液，可在10000 r/min的转速下离心5 min，收集管底的沉淀物
答案 C
8．下面关于DNA粗提取与鉴定实验中所使用的材料操作及其作用的表述不正确的是( )
答案 C
[能力提升]
9．图1表示限制酶甲和限制酶乙的识别序列和切割位点，图2表示某环状DNA分子(长度为5000 b)先用限制酶甲完全切割，再把得到产物用限制酶乙完全切割后的片段电泳结果。下列说法正确的是( )
A．限制酶断裂磷酸二酯键后，还需解旋酶断裂氢键才能形成黏性末端
B．在该环状DNA分子中，限制酶甲和限制酶乙的识别序列分别有4个和6个
C．该环状DNA分子被限制酶甲切割后，含有4个游离的磷酸基团
D．限制酶甲切割形成的片段和乙切割形成的片段进行重组，形成的DNA分子不能再被限制酶甲或乙所识别
答案 D
解析 限制酶断裂磷酸二酯键后，不需要解旋酶断裂氢键就能形成黏性末端，A错误；由图2可知，限制酶甲可以把原有DNA切成4段，说明该DNA分子上有4个切口，即限制酶甲的识别序列有4个；限制酶乙把大小是2100的DNA切成大小分别为1900和200两个片段，把大小是1400的DNA切成大小分别为800和600两个片段，且限制酶甲和限制酶乙的识别位点不同，说明限制酶乙的识别序列有2个，B错误；该环状DNA分子被限制酶甲切割后形成4个DNA片段，含有8个游离的磷酸基团，C错误；由图1可以看出，限制酶甲和限制酶乙切割后产生的末端可以互补，但连接形成的重组的DNA分子不能再被限制酶甲或乙所识别，D正确。
10．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，正确的是( )
A．a与d可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
答案 A
解析 b是限制性内切核酸酶，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，c是DNA连接酶，能连接两个DNA片段，B、C、D错误。
11．下图所示为一种限制性内切核酸酶切割DNA分子的示意图，请据图回答问题：
(1)这种限制性内切核酸酶的切点在 碱基之间，形成 个黏性末端。
(2)由图可知限制性内切核酸酶作用特点是 。
(3)如果A突变成G，则突变最可能发生在 ，结果使该限制性内切核酸酶 。
答案 (1)A和C 2
(2)识别特定核苷酸序列，并使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开
(3)细胞分裂前的间期(DNA复制) 不能识别该切割位点
12．如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。
(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是 ，二者还具有其他共同点，如① ，② (写出两条即可)。
(2)若质粒DNA分子的切割末端为eq \a\vs4\al(5′—A3′,3′—TGCGC5′)，则与之连接的目的基因切割末端应为 ；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___________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 (1)DNA 能够自我复制 具有遗传效应(后两空顺序可颠倒)
(2)eq \a\vs4\al(5′CGCGT—3′,3′A—5′) DNA连接酶
(3)标记基因 便于重组DNA分子的筛选
解析 (1)a代表的物质是拟核中的DNA分子，质粒是细胞质中的DNA分子，二者都是环状DNA分子、能够自我复制、具有遗传效应、也都具有双螺旋结构等。
(2)根据碱基互补配对原则，目的基因的切割末端应为eq \a\vs4\al(5′CGCGT—3′,3′A—5′)；将目的基因与质粒连接需要用到DNA连接酶。
13．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，并分别置于20 ℃和－20 ℃条件下保存24 h。
DNA的粗提取：
第一步：将上述材料分别放入研钵中，各加入15 mL研磨液，充分研磨。用两层纱布过滤，取滤液备用。
第二步：先向6只小烧杯中分别注入10 mL滤液，再加入20 mL体积分数为95%的冷酒精，然后用玻璃棒缓缓地向一个方向搅拌，使絮状物缠绕在玻璃棒上。
第三步：取6支试管，分别加入等量的物质的量浓度为2 ml/L的NaCl溶液溶解上述絮状物。
DNA的检测：在上述试管中各加入4 mL二苯胺试剂，混合均匀后，置于沸水中加热5 min，待试管冷却后比较溶液的颜色深浅，结果如表所示。
注：“＋”越多表示蓝色越深。
分析上述实验过程，回答下列问题：
(1)该探究性实验的课题名称是 。
(2)第二步中“缓缓地”搅拌，这是为了减少 。
(3)根据实验结果，得出结论并分析：
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量较多。
结论2： 。
②针对结论1，请给出合理的解释： 。
(4)氯仿密度大于水，能使蛋白质变性沉淀，与水和DNA均不相溶，且对DNA影响极小。为了进一步提高DNA纯度，依据氯仿的特性，在DNA粗提取第三步的基础上继续操作的步骤是 ，然后用体积分数为95%的冷酒精使DNA析出。
答案 (1)探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响
(2)DNA分子的断裂
(3)①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低温抑制了相关酶的活性，DNA降解速度慢
(4)将第三步获得的溶液与等量的氯仿充分混合，静置一段时间，吸取上清液
解析 (1)从表格可以看出，该实验有两个自变量：材料和温度，所以该探究性实验的课题名称为探究不同材料和不同保存温度对DNA提取量的影响。
(2)第二步中用玻璃棒搅拌的目的是获取DNA絮状物，所以若搅拌速度快，易造成DNA分子的断裂。
(3)本实验的结论可从两个方面来考虑：①相同材料在不同保存温度下的结论；②不同材料在相同保存温度下的结论。
(4)氯仿能使蛋白质变性沉淀，而对DNA影响极小，所以可将第三步获得的溶液与氯仿混合，又因氯仿密度大于水且不溶于水，所以氯仿位于下层，蛋白质沉淀位于溶液下部，DNA位于上清液中。
试剂
操作
作用
A
研磨液
与生物材料混合
提取溶解DNA
B
2 ml/L NaCl溶液
与提取出的DNA混合
溶解DNA
C
冷却的酒精
加入到离心后的上清液中
溶解DNA
D
二苯胺试剂
加入到溶解有DNA的NaCl溶液中
鉴定DNA
材料保存温度
花菜
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蒜黄
20 ℃
＋＋
＋
＋＋＋
－20 ℃
＋＋＋
＋＋
＋＋＋＋
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