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11.1DNA重组技术的基本工具课时演练·促提升1.有关DNA重组技术中的工具——“分子缝合针”“分子手术刀”“分子运输车”的组合正确的是()①DNA连接酶②DNA聚合酶③限制酶④RNA聚合酶⑤载体A.②③⑤B.①③④C.①③⑤D.④③⑤答案:C2.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是()①一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列②限制酶的活性受温度影响③限制酶能识别和切割RNA④限制酶可从原核生物中提取⑤限制酶的操作对象是原核细胞A.②③B.③④C.③⑤D.①⑤解析:限制酶的作用是在基因工程中提取目的基因和切割载体,是作用于DNA分子,而非原核细胞,也不能识别和切割RNA分子。答案:C3.下列黏性末端属于同一限制酶切割而成的是()A.①②B.①③C.①④D.②③解析:将①②③④黏性末端分别进行比较,只有①③相同,因此①③属于同一种限制酶切割形成的末端。答案:B4.下面是质粒的结构示意图,其中ori为复制必需的序列,amp为氨苄青霉素抗性基因,tet为四环素抗性基因,箭头分别表示四种限制性核酸内切酶的不同酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,应选用的限制酶酶切位点与哪一选项相符?()解析:要得到能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞,选用的质粒应为ori正常、amp被破坏、tet正常。答案:A5.现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶单独酶切后得到的DNA分子仍是1000bp,用KpnⅠ单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA片段,用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA片段。该DNA分子的酶切图谱正确的是()2解析:从图谱中可发现有链状DNA、环状DNA,用EcoRⅠ酶切割后DNA的长度不变,此DNA应该为环状。用KpnⅠ酶单独酶切后得到400bp和600bp两种长度的DNA,因此DNA上应该存在两个KpnⅠ酶的切割位点。答案:D6.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:因为目的基因要切下,质粒只要切开,酶Ⅱ识别序列和切点是—↓GATC—,单独使用时可以把目的基因和质粒都切断,而且会把两个标记基因都切开,限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,只能把它们切开,单独使用时不能切下,所以切目的基因用限制酶Ⅱ切割,质粒用限制酶Ⅰ切割。答案:D7.下列关于E·coliDNA连接酶的叙述,正确的是()①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成A.①③B.②④C.②③D.①④解析:在DNA重组技术中,两个DNA片段间必须有相同黏性末端才能互补配对,进行结合;具有相同黏性末端的DNA分子连接时,E·coliDNA连接酶的作用是催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成,即把“梯子”的“扶手”缝合起来。答案:D8.下列T4DNA片段能够用DNA连接酶连接起来的是()…GC…CG3①G…TGCAC…②GT…CA…③…CTGCA…G④GC…CG…⑤…G…CTTAA⑥A.①和⑤B.②和④C.①和③D.④和⑥解析:T4DNA连接酶既能连接平末端,也能连接黏性末端,图②④⑥的黏性末端不互补,不能连接起来,图①③⑤中只有①⑤是相同的平末端。答案:A9.能催化磷酸二酯键形成的酶有()①E·coliDNA连接酶②T4DNA连接酶③DNA聚合酶④解旋酶⑤RNA聚合酶⑥DNA酶⑦限制酶A.①②③⑥B.①②③④⑦C.①②③⑤D.①②③④⑤解析:DNA连接酶和DNA聚合酶都能催化形成磷酸二酯键,不同之处是DNA连接酶连接的是DNA片段,而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸,将单个脱氧核苷酸连接形成与模板链互补的单链;RNA聚合酶也可催化磷酸二酯键的形成,在转录过程中可将游离核糖核苷酸连接形成RNA。解旋酶的作用是将DNA两条链的氢键解开。DNA酶和限制酶都是催化磷酸二酯键的断裂。答案:C10.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这一过程的叙述,不正确的是()A.获取基因a的限制酶的作用部位是上图中的①B.连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C.基因a可在马铃薯细胞中稳定存在并表达D.基因a进入马铃薯细胞后,可随马铃薯DNA分子的复制而复制,传给子代细胞解析:②为氢键,①为磷酸二酯键,DNA连接酶和限制酶都是作用于磷酸二酯键,不能作用于氢键。答案:B11.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是()①能自主复制②不能复制③结构简单④常有一个至多个限制酶切割位点,可供外源DNA插入其中⑤双链环状DNA⑥常含有标记基因⑦基本组成单位是核糖核苷酸A.①③④⑤⑥B.③④⑤⑥⑦4C.①③④⑤D.②③④⑤⑦解析:在基因工程中,通常用质粒作为载体。质粒是裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并能自主复制的双链环状DNA分子,其基本组成单位是脱氧核苷酸。在质粒上有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入其中,另外质粒上还有标记基因,如四环素抗性基因等。答案:A12.以动植物病毒作为目的基因的载体进行转基因操作,有关说法错误的是()A.作为基因工程载体的动植物病毒一定为DNA病毒B.操作过程需要限制酶和DNA连接酶C.目的基因和病毒DNA被拼接成重组DNAD.进入受体细胞的是含蛋白质外壳的动植物病毒,而不是裸露的重组DNA解析:病毒感染宿主细胞时,进入宿主细胞的是病毒的核酸,蛋白质外壳留在外面不起作用。答案:D13.下图为DNA分子的切割和连接过程。DNA分子的切割和连接(1)EcoRⅠ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:EcoRⅠ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。T4DNA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·coliDNA连接酶或T4DNA连接酶鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯T4DNA连接酶14.根据基因工程的有关知识,回答下列问题。(1)限制酶切割DNA分子后产生的片段,其末端类型有和。(2)质粒用EcoRⅠ切割后产生的片段如下:AATTC……GG……CTTAA为使载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外,还可用另一种限制性内切酶切割,该酶必须具有的特点是。5(3)实际操作中,往往用EcoRⅠ和另一种限制性内切酶同时分别切割质粒和外源DNA分子,其优点在于可防止。(4)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即DNA连接酶和DNA连接酶。(5)基因工程中除质粒外,和也可作为载体。解析:(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式,即黏性末端和平末端。(2)若用不同的酶切割目的基因,形成的末端一定要与EcoRⅠ切割载体产生的末端相同,这样才能互补连接。(4)根据酶的来源,可将DNA连接酶分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类。(5)基因工程中常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。答案:(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的相同(3)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(4)E·coliT4(5)动植物病毒λ噬菌体的衍生物