精选人教版高中生物选修三专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具教学案含解析

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B．限制性核酸内切酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大 C..

和

序列被限制酶切出的黏性末端碱基数不同

D．只有用相同的限制性核酸内切酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒

解析：选B.用限制酶切割DNA分子中部获得一个目的基因时，需剪切2次，水解磷酸二酯键4个；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大；

和

序列被限制酶切出的黏性末端均有4个碱基；切割

目的基因和载体并非只能用同一种限制酶，如果不同的限制酶切割DNA分子所产生的末端存在互补关系，则两末端也可连接。

4．下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是(..) A．将单个核苷酸加到某个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 B．将断开的2个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键 C．连接2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，而不能将两者之间的平末端进行连接

解析：选B.DNA连接酶和DNA聚合酶都能催化磷酸二酯键的形成，但DNA连接酶是在2个DNA片段之间形成磷酸二酯键，将2个DNA片段连接成重组DNA分子；DNA聚合酶则是将单个的核苷酸分子加到已存在的核酸片段上形成磷酸二酯键，合成新的DNA分子。

5．下列四条DNA片段，可能是由同一种限制酶切割而成的是(..)

A．①②...B．②③...C．③④...D．②④

解析：选D.只有②和④的黏性末端的碱基都是互补的，它们可能是由同一种限制酶切割而成的。

6．下列有关基因工程和酶的叙述，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．载体的化学本质与载体蛋白相同 C．限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸

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D．DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键

解析：选C.一种限制酶可识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，因此具有专一性。载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等，成分不单一；载体蛋白的本质是蛋白质。烟草花叶病毒的核酸为RNA，限制酶不能切割。DNA连接酶可催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。

7．根据图表的内容回答问题：

几种限制酶识别序列切割位点 限制酶 SmaⅠ EcoRⅠ PstⅠ 切割位点 (1)假设所用的限制酶均能将所识别的位点完全切开，采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切含有目的基因的DNA，能得到________种DNA片段。如果将质粒载体和含目的基因的DNA片段只用EcoRⅠ酶切，酶切产物再加入DNA连接酶，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有________________________、______________________________________________、 ________________________。

(2)为了防止目的基因和质粒表达载体酶切后的末端任意连接，酶切时应该选用

的

酶

是

_______________________________________________

、

____________________。

解析：(1)含目的基因的DNA分子上含有2个EcoRⅠ和1个PstⅠ的酶切位点，3个切点全部切开，则形成4种DNA片段。质粒与含目的基因的DNA片段都用

EcoR.Ⅰ切割，目的基因两端和质粒切口处的黏性末端相同，只考虑两个DNA片段相连，则会形成3种连接产物，即质粒与质粒相连、质粒与目的基因相连、目的基因与目的基因相连。(2)为了防止任意连接，可选用EcoRⅠ和SmaⅠ两种酶同时切割。

答案：(1)4.质粒载体－质粒载体连接物.目的基因－目的基因连接物.质粒载

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体－目的基因连接物..(2)EcoRⅠ.SmaⅠ

[课时跟踪检测].

一、选择题

1．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③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、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.解旋酶可催化碱基之间氢键(①)的断裂，限制酶可使两个核苷酸之间的磷酸二酯键(②)断开，而DNA连接酶则催化磷酸二酯键(③)的形成。

2．下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是(..) A．DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端 B．微生物中的限制性核酸内切酶对自身DNA无损害作用 C．限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端 D．质粒是基因工程中唯一的载体

解析：选B.DNA连接酶分为两类：E·coli.DNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而后者既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端。细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性。限制酶切割DNA后，产生的末端有黏性末端和平末端两种。质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。

3．玉米的PEPC酶固定CO2的能力较水稻的强60倍。我国科学家正致力于将玉米的PEPC基因导入水稻中，以提高水稻产量。下列有关该应用技术的叙述，错误的是(..)

A．该技术是在DNA水平上进行设计和施工的 B．该技术的操作环境是生物体内

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C．该技术的原理是基因重组

D．该技术的优点是定向产生人类需要的生物类型

解析：选B.由题意可知，该技术为基因工程，是在生物体外进行的操作。 4．基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述，正确的是(..)

A．所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成 B．所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端 C．真正被用作载体的质粒都是天然质粒

D．原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身

解析：选D.大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成；DNA连接酶包括E·coli.DNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来；在基因工程操作中真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。

5．质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是(..) A．质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上 B．质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器 C．基因工程使用的质粒一定含有标记基因和复制原点 D．质粒上碱基之间数量存在A＋G＝U＋C

解析：选C.基因工程使用的载体需有一至多个酶切位点，具自我复制的能力，有标记基因，对受体细胞安全，且分子大小适合。质粒进入宿主细胞后不一定都要整合到染色体DNA上，如宿主细胞是细菌细胞则不需整合。质粒是小型环状双链DNA分子而不是细胞器，也不会有碱基U。

6．图1表示DNA的基本结构，图2表示染色体DNA的片段，箭头是某种限制酶的识别序列和作用位点，下列相关说法正确的是(..)

A．图1中a所示部位即图2中箭头所示部位

B．图2所示的DNA片段被限制酶切割后获得的末端形式与图1下端相同

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