专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具
1．下列有关基因工程的叙述，错误的是( )
A．植物基因工程中，受体细胞用植物的受精卵或体细胞均可 B．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA C．DNA连接酶连接的是黏性末端两条主链上的磷酸和脱氧核糖 D．基因工程的载体质粒，能自我复制，含有标记基因，为单链DNA
解析：植物细胞具有全能性，受体细胞用受精卵或体细胞均可，A正确；限制酶对自身细胞具有保护作用，只切割外源DNA，B正确；DNA连接酶连接磷酸和脱氧核糖，C正确；载体质粒是双链环状DNA，D错误。
答案：D
2．在基因工程中限制酶是一种重要的工具酶，这种酶( ) A．是一种RNA分子 B．主要存在于真核生物中
C．能识别基因中的非编码区碱基序列 D．本身的合成是受基因控制的
解析：限制酶的化学成分为蛋白质，由相应的基因编码合成，主要存在于原核生物中。限制酶能识别特定的碱基序列并进行切割，这种碱基序列不一定存在于非编码区。
答案：D
3．下列关于DNA连接酶的作用的叙述，正确的是( ) A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键 B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键 C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来
解析：选项A是DNA聚合酶的作用，故A项错误。DNA连接酶能将双链DNA片段末端连接起来，重新形成磷酸二酯键，故B项正确、C项错误。D项只涉及了E·coli DNA连接酶的作用T4 DNA连接酶还可以连接平末端，故D项错误。
答案：B
4．下列关于限制酶和DNA连接酶的说法中，正确的是( ) A．其化学本质都是蛋白质
B．DNA连接酶可恢复DNA分子中的氢键
C．在基因工程中DNA聚合酶可以替代DNA连接酶
D．限制酶切割后一定能产生黏性末端
解析：限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质。 答案：A
5．下图为DNA分子的切割和连接过程。
DNA分子的切割和连接
(1)EcoR I是一种______________酶，其识别序列是__________，切割位点是_____________与________________之间的__________键。切割结果产生的DNA片段末端形式为__________。
(2)不同来源的DNA片段结合，在这里需要的酶应是_________，此酶的作用是在________________与________________之间形成______键而起“缝合”作用的，其中能连接平末端的连接酶是_____。
解析：EcoR I是一种限制酶，从图中可以看出其识别序列是GAATTC，切割位点是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。切割后产生的DNA末端形式为黏性末端。要将不同来源的DNA片段连接起来，需要DNA连接酶，其作用是形成磷酸二酯键而将两DNA片段“缝合”起来。T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，也可以“缝合”平末端。
答案：(1)限制性核酸内切(限制) GAATTC 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 黏性末端
(2)E·coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 T4 DNA连接酶
A级 基础巩固
1．能有效地打破物种的界限，定向地改造生物的遗传性状，培育新的农作物优良品种的生物技术是( )
A．基因工程技术 C．杂交育种技术
B．诱变育种技术 D．组织培养技术
解析：诱变育种是在一定的条件下，对某一品种进行诱变而产生的突变性状；杂交育种必须在同种生物之间进行；组织培养技术是无性生殖，难以产生新品种；而基因工程可以打破物种的界限，在不同种生物之间进行基因重组，从而定向改造生物的遗传性状。
答案：A
2．在基因工程中，常用的“剪刀”“针线”和“载体”分别指( ) A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶 B．噬菌体、质粒、DNA连接酶 C．限制酶、RNA连接酶、质粒 D．限制酶、DNA连接酶、质粒
解析：基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由此可见，DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶(限制酶)—分子“剪刀”，DNA连接酶—分子“针线”，质粒、动植物病毒或噬菌体—运载体。
答案：D
3．下列四个DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是( )
A．①② C．③④
B．②③ D．②④
解析：两个黏性末端彼此之间可以根据碱基互补配对原则连接成DNA片段。 答案：D
4．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是( ) A．能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因 B．具有多个限制酶切割位点，以便于目的基因的表达 C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D．能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
解析：作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在受体细胞内稳定地保存并大量复制。同时要具有某些标记基因，是为了通过标记基因是否表达来判断目的基因是否进入了受体细胞，从而筛选受体细胞。载体要具有多个限制酶切割位点，则是为了便于与外源基因连接。
答案：A
5．限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列，下图为四种限制酶BamHⅠ，EcoR Ⅰ，Hind Ⅲ和Bgl Ⅱ的识别序列和切割位点：
切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是( ) A．BamH Ⅰ和EcoR Ⅰ C．BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ
B．BamH Ⅰ和Hind Ⅲ D．EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ
解析：BamHⅠ切割出来的DNA黏性末端是—GATC—，BglⅡ切割出来的DNA黏性末端也是—GATC—，它们可以互补配对。
答案：C
B级 能力训练
6．如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)EcoRⅠ、HpaⅠ代表_________________________________。
(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为________________、________________。甲中限制酶的切点是________________之间，乙中限制酶的切点是________________之间。
(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是__________________ ______________________________________________________。 (5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是________ _____________________________________________________。
解析：(1)由题图看出，甲和乙代表由脱氧核苷酸构成的不同的DNA片段。(2)EcoRⅠ和HpaⅠ能切割DNA分子，说明它们是限制酶。(3)甲中切点在G、A之间，切口在识别序列中轴线两侧，形成黏性末端；乙中切点在A、T之间，切口在识别序列中轴线处，形成平末端。(4)限制酶能识别DNA分子的特定核苷酸序列，并从特定位点切割DNA分子。(5)当特
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