2022高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具课时达标 新人教版选修3.doc
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1、【全程方略】2015高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具课时达标 新人教版选修3一、选择题1.基因工程技术也称为DNA重组技术,其实施必须具备的四个必要条件是()A.目的基因限制酶载体受体细胞B.重组DNARNA聚合酶限制酶连接酶C.工具酶目的基因载体受体细胞D.模板DNAmRNA质粒受体细胞【解析】选C。基因工程是把供体生物的基因(目的基因)导入受体(细胞),并使其成功表达,以使受体获得新的遗传特性的过程。因此该过程需要有目的基因、受体细胞及工具(工具酶和载体)。2.(2014武汉高二检测)下图为DNA分子的某一片段,其中分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是()A.DNA连接酶、
2、限制酶、解旋酶B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶【解析】选C。解旋酶的作用是破坏DNA分子两条链之间的氢键,如图中所示;限制酶的作用是破坏脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,如图中所示;DNA连接酶的作用是将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,如图中所示。【方法规律】四种酶的作用部位图解(1)作用于a(磷酸二酯键)的酶:限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶。(2)作用于b(氢键)的酶:解旋酶。3.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是()A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B.限制酶的活性受温
3、度影响C.限制酶能切割DNA的任何部位D.限制酶可从原核生物中提取【解析】选C。本题考查对限制酶的理解。大部分酶的化学本质是蛋白质,少数酶的化学本质是RNA。酶的活性受温度和pH的影响;限制酶的特点是能识别双链DNA中特定的核苷酸序列,可在特定的位点进行切割;限制酶主要是从原核生物体内分离出来的。【误区警示】不能正确理解限制酶的作用,限制酶虽然能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并在特定的位点进行切割,但是细菌中的限制酶不能剪切自身DNA。4.下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用过程的正确顺序是()A.B.C.D.【解析】选
4、C。是将一个双链DNA切出互补的两个黏性末端,由限制酶发挥作用;是将两个DNA片段连接起来,由DNA连接酶发挥作用;表示在解旋酶作用下将双链DNA解旋为两条单链;表示DNA复制,需要DNA聚合酶。5.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC,限制酶的识别序列和切点是GATC。根据图示判断下列操作正确的是()A.目的基因和质粒均用限制酶切割B.目的基因和质粒均用限制酶切割C.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割D.质粒用限制酶切割,目的基因用限制酶切割【解析】选D。本题考查限制酶的有关知识。把目的基因切下来要用到限制酶;如果再用
5、限制酶切割质粒,则2个标记基因都被切开,标记基因将失去作用。若用限制酶切割质粒可保留一个标记基因,而产生的黏性末端和限制酶切割下来的目的基因可以互补配对。【误区警示】本题如果只考虑目的基因和质粒需要用同一种限制酶切割,很可能误选A。解决本题时,关键是分清限制酶和限制酶的识别序列,并要考虑切割质粒时,标记基因不能全部被破坏。6.(能力挑战题)某线性DNA分子含有3 000个碱基对(bp),先用限制酶a切割,再把得到的产物用限制酶b切割,得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的是(多选)()酶a切割产物(bp)酶b再次切割产物(bp)1 600;1
6、 100;300800;300A.在该DNA分子中,酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个B.酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接C.酶a与酶b切断的化学键相同D.用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作,若干循环后, 序列会明显增多【解析】选C、D。限制酶a切割为3段,有2个切割位点,其产物又被限制酶b切割,形成2种产物,即再被切割2次,有2个切割位点,A项不正确。酶a与酶b切出的黏性末端能相互连接,B项不正确。两种限制酶切断的化学键都是磷酸二酯键,C项正确。分析酶a与酶b的识别序列及切割位点,不难发现它们形成的黏性末端可以相互配对连接,但一旦连接后,形成的重组DNA中已不
7、存在原来两种限制酶的识别序列,不能再被切割,可以保存下来,因此经过若干次循环操作后和序列会明显增多,即D项是正确的。【方法规律】“限制酶识别序列”的辨析方法(1)不同限制酶识别序列的辨析:首先要认真分析不同限制酶特定的识别序列,寻找它们的共同点,再分析目的基因或质粒切割位点的个数和部位,可以简单地画些草图进行直观的分析,同时结合相应的碱基对比例、切割后的游离磷酸基团等知识进行解题。(2)不同识别序列的限制酶同时处理质粒、目的基因并进行拼接时,首先要分析这种操作的优点可以提高质粒与目的基因定向连接效率;其次要分析能进行拼接的前提只有相同黏性末端才能进行拼接;最后还要分析拼接保留或破坏了哪些限制酶
8、的识别序列。(3)形成重组质粒后,用不同限制酶进行再次切割,可形成的片段分析:解决这类问题一定要分析经DNA连接酶形成的重组质粒中原限制酶的识别序列有没有发生改变(即是否存在),如不存在,则不能被该限制酶再次切割,不能形成原来的黏性末端。二、非选择题7.下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,(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上被称为 ,其作用是 。(4)下列常在基因工程中用作载体的是()A
9、.苏云金芽孢杆菌抗虫基因B.土壤农杆菌中的RNA分子C.大肠杆菌的质粒D.动物细胞的染色体【解析】本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点,分析如下:大肠杆菌的质粒是基因工程中最常用的载体,载体的本质为DNA。抗虫基因属于目的基因,不属于载体,染色体的主要成分为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)标记基因供重组DNA的鉴定和筛选(4)C8.下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列,并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图,请回答以下问题:(1)图中甲和乙代表。(2)EcoR、Hpa代表。(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段,
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