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20162017学年高中生物精讲优练课型专题1基因工程11DNA重组技术的基本工具课时达标效果检测
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1.1 DNA重组技术的基本工具
课时达标·效果检测
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DNA RNA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DNA mRNA 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。解旋酶的作用是破坏DNA分子两条链之间的氢键,如图中①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②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③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.①②③④ B.①②④③
C.①④②③ D.①④③②
【解析】选C。①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;②是将两个DNA片段连接起来,由DNA连接酶发挥作用;③表示在解旋酶作用下将双链DNA解旋为两条单链;④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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ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Ⅱ切割
B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割
D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ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Ⅱ;如果再用限制酶Ⅱ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Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ和限制酶Ⅱ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;1 100;300800;300
A.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
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