PAGE重組DNA技術的基本工具一、選擇題1．關于限制酶和DNA連接酶的說法中，正確的是（）A．其化學本質都是蛋白質B．DNA連接酶可恢復DNA分子中的氫鍵C.在基因工程中DNA聚合酶可以替代DNA連接酶D．限制酶切割后一定能產生黏性末端2．基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識別序列和切割位點是，限制酶Ⅱ的識別序列和切割位點是。根據下圖判斷下列操作正確的是（）A．目的基因和質粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和質粒均用限制酶Ⅰ切割C．質粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．質粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割3．用XhoⅠ和SalⅠ兩種限制性內切核酸酶分別處理同一DNA片段（限制酶在對應切點一定能切開），酶切位點及酶切產物分離結果如圖。下列敘述錯誤的是（）A．如圖中兩種酶識別的核苷酸序列不同B．如圖中酶切產物可用于構建重組DNAC．泳道①中是用SalⅠ處理得到的酶切產物D．圖中被酶切的DNA片段是單鏈DNA4．表1列舉了幾種限制酶識別序列及其切割位點（箭頭表示相關酶的切割位點）。圖2是酶切后產生的幾種末端。下列說法正確的是（）表1圖2A.BamHⅠ切割的是磷酸二酯鍵，AluⅠ切割的是氫鍵B．能被Sau3AⅠ識別的序列，一定也能被BamHⅠ識別C．DNA連接酶能連接②⑤，也能連接②④D．E.coliDNA連接酶和T4DNA連接酶都能連接①③5．如圖為某個基因的部分片段，關于該結構的敘述，正確的是（）A．①所圈定的部位是腺嘌呤B．DNA連接酶作用于②處C．限制酶作用于③處D．解旋酶作用于④處6．下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是（）A．①②B．①③C．①④D．②③7．基因工程技術引起的生物變異屬于（）A．染色體變異B．基因突變C．基因重組D．不遺傳的變異8．“分子縫合針”縫合的部位是（）A．堿基對之間的氫鍵B．堿基與脫氧核糖C．DNA雙鏈上的磷酸二酯鍵D．磷酸與脫氧核糖9．在基因工程中用來修飾改造生物基因的工具酶是（）A．限制酶和載體B．限制酶和水解酶C．DNA連接酶和載體D．限制酶和DNA連接酶10．如圖為DNA分子在不同酶的作用下所發生的變化，圖中依次表示限制性內切核酸酶、DNA聚合酶、DNA連接酶、解旋酶作用的正確順序是（）A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②11．下列有關“DNA粗提取與鑒定”實驗的敘述，正確的是（）A．用蒸餾水使家兔的紅細胞漲破，可獲取富含DNA的濾液B．DNA不溶于酒精，但可溶于2mol/L的NaCl溶液C．植物材料需先用洗滌劑破壞細胞壁再吸水漲破，釋放DNAD．鑒定DNA時，應將絲狀物直接加入到二苯胺試劑中并進行沸水浴12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分別降解一個1000bp（1bp即1個堿基對）的DNA分子，降解產物分別進行凝膠電泳，在電場的作用下，降解產物分開，凝膠電泳結果如下圖所示。該DNA分子的酶切圖譜（單位：bp）正確的是（）A．B．C．D．13．（不定項選擇）下表關于“DNA粗提取與鑒定”實驗的表述，正確的是（）選項試劑操作作用A研磨液與生物材料混合提取DNAB2mol/LNaCl溶液與提取出的DNA混合溶解DNAC冷卻的酒精加入離心后的上清液中溶解DNAD二苯胺試劑加入溶解有DNA的NaCl溶液中鑒定DNA二、非選擇題14．酵母菌的維生素、蛋白質含量高，可用于生產食品和藥品等。科學家將大麥細胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌細胞中，獲得的啤酒酵母菌可產生LTP1蛋白，并釀出泡沫豐富的啤酒，基本的操作過程如圖。請回答下列有關問題：（1）該技術能定向改變酵母菌的遺傳性狀，其遺傳學原理是，該技術又稱為或。該技術是在DNA上進行的水平的設計施工。（2）本操作中為了將LTP1基因導入酵母菌細胞內，所用的載體是。該載體的化學本質是，除此外，目前常用的載體還有。（3）要使載體與LTP1基因連接，首先應使用進行切割，該酶作用的化學鍵是。（4）切割完成后，利用將載體與LTP1基因連接，該過程遵循的原則是。15.如表所示為幾種限制酶的識別序列及其切割位點，請回答下列問題：（1）從表中四種酶的切割位點看，可以切出平末端的酶是。（2）將目的基因與質粒DNA縫合依靠的是酶，它的作用是形成磷酸二酯鍵；兩條鏈間的堿基對通過連接起來。（3）圖1中的質粒分子可被表中限制酶切割，切割后的質粒含有個游離的磷酸基團。（4）在相關酶的作用下，圖1中的甲與圖2中的乙（填“能”或“不能”）拼接起來。請說明理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________。【素養養成練】16．目前基因工程所用的質粒載體主要是以天然細菌質粒的各種元件為基礎重新組建的人工質粒，pBR322質粒是較早構建的質粒載體，其主要結構如圖一所示。（1）構建人工質粒時要有抗性基因，以便于________________________________________________________________________。（2）pBR322分子中有單個EcoRⅠ限制酶作用位點，EcoRⅠ只能識別序列—GAATTC—，并只能在G與A之間切割。若在某目的基因的兩側各有1個EcoRⅠ的切點，請畫出目的基因兩側被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。________________________________________________________________________。（3）pBR322分子中另有單個的BamHⅠ限制酶作用位點，現將經BamHⅠ處理后的質粒與用另一種限制酶BglⅡ處理得到的目的基因，通過DNA連接酶的作用恢復鍵，成功地獲得了重組質粒，這說明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（4）為了檢測上述重組質粒是否導入原本無Ampr和Tetr的大腸桿菌，將大腸桿菌在含氨芐青霉素的培養基上培養，得到如圖二的菌落。再將滅菌絨布按到培養基上，使絨布面沾上菌落，然后將絨布按到含四環素的培養基上培養，得到如圖三的結果（空圈表示與圖二對照無菌落的位置）。與圖三空圈相對應的圖二中的菌落表型是，圖三結果顯示，多數大腸桿菌導入的是。參考答案1．解析：限制酶和DNA連接酶的化學本質都是蛋白質，A正確；DNA連接酶可以恢復DNA分子中的磷酸二酯鍵，B錯誤；DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，因此在基因工程操作中不能用DNA聚合酶替代DNA連接酶，C錯誤；限制酶切割后產生的末端可為黏性末端或平末端，D錯誤。答案：A2．解析：解答此題要明確目的基因要切下，質粒要切開且至少保留一個標記基因。限制酶Ⅱ的識別序列和切點是—G↓ATC—，單獨使用時可以把目的基因切下，質粒中GeneⅠ和GeneⅡ也被破壞；限制酶Ⅰ的識別序列和切點是—GG↓ATCC—，只能把目的基因左側切開，破壞質粒GeneⅡ，所以目的基因用限制酶Ⅱ切割，質粒用限制酶Ⅰ切割。答案：D3．解析：該題考查DNA的結構、限制酶的特點和功能等。DNA一般是雙螺旋結構；限制酶可以識別特定的脫氧核苷酸序列，并在每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵進行切割。限制酶識別特定的脫氧核苷酸序列，不同的限制酶能識別不同的核苷酸序列，由電泳圖可知XhoⅠ和SalⅠ兩種酶分別切割時，識別的序列不同，A正確；同種限制酶切割出的DNA片段，具有相同的黏性末端，再用DNA連接酶進行連接，可以構成重組DNA，B正確；SalⅠ將DNA片段切成4段，XhoⅠ將DNA片段切成3段，根據電泳結果可知泳道①為SalⅠ，泳道②為XhoⅠ，C正確；限制酶切割雙鏈DNA，酶切后的DNA片段仍然是雙鏈DNA，D錯誤。答案：D4．解析：BamHⅠ與AluⅠ切割的均是磷酸二酯鍵，A錯誤；BamHⅠ識別并切割，Sau3AⅠ識別并切割，故BamHⅠ能識別的堿基序列，Sau3AⅠ一定能識別，但是Sau3AⅠ能識別的序列，BamHⅠ不一定能識別，B錯誤；②⑤的黏性末端相同，②④的黏性末端也相同，因此DNA連接酶能連接②⑤，也能連接②④，C正確；E.coliDNA連接酶是從大腸桿菌中獲得的，只能連接黏性末端，T4DNA連接酶既可以連接黏性末端也可以連接平末端，而圖中①③均屬于平末端，只能用T4DNA連接酶連接，D錯誤。答案：C5．解析：分析題圖：①所圈定的部位是腺嘌呤脫氧核苷酸，A錯誤；DNA連接酶催化磷酸二酯鍵的形成，即②處，B正確；限制酶的作用是切割磷酸二酯鍵，即②處，C錯誤；解旋酶作用于氫鍵，即③處，D錯誤。答案：B6．解析：限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，且切割后可形成能夠互補配對的黏性末端。由題圖可知，①③能夠互補，其他的不能互補，所以①③屬于同一種限制酶切割而成的。答案：B7．解析：基因工程就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。基因工程技術引起的生物變異屬于基因重組。答案：C8．解析：“分子縫合針”縫合的部位是DNA雙鏈上的磷酸二酯鍵。答案：C9．解析：基因工程中所用的工具有限制酶、DNA連接酶和載體，其中限制酶和DNA連接酶是用來修飾、改造生物基因的工具酶。答案：D10．解析：限制酶能夠識別雙鏈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，形成黏性末端，因此作用于①；DNA聚合酶用于DNA分子的復制，能在單鏈上將一個個脫氧核苷酸連接起來，因此作用于④；DNA連接酶能在具有相同堿基末端的兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，因此作用于②；解旋酶能夠將DNA分子的雙螺旋解開，故作用于③。答案：C11．解析：兔屬于哺乳動物，哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，不能用于DNA的粗提取，A錯誤；DNA不溶于酒精，但可溶于2mol/L的NaCl溶液，B正確；洗滌劑能夠瓦解細胞膜，但對DNA沒有影響，因此植物材料需先用洗滌劑溶解細胞膜，C錯誤；鑒定DNA時，將絲狀物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺試劑，并進行沸水浴后呈藍色，D錯誤。答案：B12．解析：A選項中的DNA用KpnⅠ單獨酶切會得到600bp和200bp兩種長度的DNA分子，與題意不符，A錯誤；B選項中的DNA用KpnⅠ單獨酶切會得到600bp和400bp兩種長度的DNA分子，與題意不符，B錯誤；C選項中的DNA用KpnⅠ酶切后得到的DNA分子是1000bp，用EcoRⅠ單獨酶切得到200bp和800bp兩種長度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同時酶切后得到200bp和400bp兩種長度的DNA分子，與題意相符，C正確；D選項中的DNA用KpnⅠ酶切后得到400bp和600bp兩種長度的DNA分子，與題意不符，D錯誤。答案：C13．解析：DNA粗提取的第一步就是加入研磨液使生物材料充分研磨，A正確；DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，DNA在2mol/LNaCl溶液中溶解度最大，使用2mol/LNaCl溶液能溶解DNA，B正確；DNA不溶于酒精，但是細胞中的某些蛋白質溶于酒精，利用這一原理可以將蛋白質和DNA進一步分離，C錯誤；在沸水浴條件下，DNA與二苯胺試劑反應呈現藍色，D正確。答案：ABD14．解析：(1)圖示技術稱為轉基因技術、DNA重組技術或基因拼接技術，它實現了不同物種之間的基因重組，能定向地改造某種生物的性狀，是在DNA上進行的分子水平的設計施工。(2)圖示中的載體為質粒。該載體的化學本質是環狀DNA，除此之外，目前常用的載體還有噬菌體和動植物病毒。(3)要使目的基因與載體連接，需用同一種限制酶切割載體和含目的基因的DNA分子，使它們具有相同的黏性末端。(4)當用限制酶切割以后，可采用DNA連接酶將載體與目的基因連接，連接后得到的DNA分子稱為重組DNA分子，這個過程遵循的原則是堿基互補配對。答案：(1)基因重組基因拼接技術DNA重組技術分子(2)質粒環狀DNA噬菌體和動植物病毒(3)同一種限制性內切核酸酶(限制酶)磷酸二酯鍵(4)DNA連接酶堿基互補配對15．