1.1DNA重组技术的基本工具学案(人教版选修3)

金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第1页共4页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com人教版生物·选修3(现代生物科技专题)基因工程专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具知识点一、基因工程的基本概念1．以下有关基因工程的叙述，正确的是()A．基因工程是细胞水平上的生物工程B．基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物C．基因工程产生的变异属于人工诱变D．基因工程育种的优点之一是定向的使生物产生可遗传的变异答案D解析基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工剪切和拼接，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内使之在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，定向改造生物的遗传性状。知识点二、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”2．已知某种限制性核酸内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现在有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切割后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段的种类数是()A．3B．4C．9D．12答案C解析三个酶切位点切割的情况有三种：只切一处，切两处，切三处。分开研究即可，共有a、b、c、d、ab、bc、cd、abc、bcd9种DNA片段。知识点三、DNA连接酶——“分子缝合针”3．下列关于DNA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催化两条DNA分子链脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成②③B．②④C．②③D．①④答案D解析在DNA重组技术中，两个DNA片段间必须有相同的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，DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸间磷酸二酯键的形成。知识点四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”4．下列不属于质粒被选为基因载体的理由是()A．能复制B．有多个限制酶切点C．具有标记基因D．它是环状DNA金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第2页共4页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com答案D解析质粒存在于细菌和酵母菌等生物中，含有标记基因，便于受体细胞检测和筛选；有多个限制酶切点，以便与多种外源基因连接；能随着受体细胞DNA的复制而复制，使目的基因在宿主细胞中能保存下来并能大量复制。一、选择题1．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取答案C解析基因的剪刀是DNA限制性核酸内切酶，主要存在于微生物中。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并能在特定的位点切割DNA分子。酶的活性会受到温度的影响。2．下列属于“分子缝合针”的是()①E·coliDNA连接酶②T4DNA连接酶③DNA聚合酶④解旋酶⑤RNA聚合酶⑥限制酶②②③④B．①②⑤⑥C．①②D．③⑤答案C解析“分子缝合针”就是指DNA连接酶，有两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。3．如图所示的四条DNA分子中，彼此间具有黏性末端的一组是()②②B．②③①④③④答案D解析黏性末端是指双链DNA分子被限制酶切开后，切口处的两个末端伸出的由若干特定核苷酸组成的单链，其游离的碱基之间可以按照碱基互补配对原则配对。因此，黏性末端之一若为则根据碱基互补配对原则，另一黏性末端为，按图示放置即为④。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．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便通过复制提供大量的目的基因B．具有多个限制酶切点，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．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选答案A解析作为载体要携带目的基因进入受体细胞，必须能够在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便通过复制提供大量目的基因。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，从而进行筛选受体细胞。载体要具有多个限制酶切点，则是为了便于与外源基因连接。5．下列有关基因工程的说法中，正确的是()A．限制酶具有专一性，只识别AATTC序列B．作为基因工程的载体必备条件之一是必须有单一限制酶的多个切点C．限制酶的作用部位是特定的两个核苷酸之间的氢键D．基因工程可以定向的改造生物的性状，但不能创造新的性状金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第3页共4页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com答案D解析限制酶是一类酶，而不是一种酶，不同的酶有不同的识别序列和酶切位点；限制酶切割的是特定部位的磷酸二酯键；载体的条件之一是有多个限制酶的单一切点；基因工程是将自然界中存在的某种生物的基因，转移到其他生物体内表达，并没有创造新性状。6．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答案A解析限制酶和DNA连接酶的化学本质都是蛋白质。7．2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。如果将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是()A．追踪目的基因在细胞内的复制过程B．追踪目的基因插入到染色体上的位置C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构答案C解析将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质带有绿色荧光，从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。故C正确。8．关于DNA重组技术基本工具的叙述，正确的是()A．限制酶的作用部位是特定的两个核苷酸之间的氢键B．目的基因经限制酶切割后一定会形成黏性末端C.DNA连接酶用来连接两个核苷酸之间的磷酸二酯键D．质粒DNA分子上一定含有抗四环素基因答案C解析限制酶的作用部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是氢键。被限制酶切开后的DNA可以形成黏性末端，也可能形成平末端。有的质粒上可能含有一些其他抗性基因。二、非选择题9．如图所示为一种限制酶切割DNA分子的过程，请据图回答下列问题：(1)这种限制酶的切点是在______________之间。(2)这种限制酶的特点是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如果是G碱基发生基因突变，可能发生的情况________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)这种工具酶主要存在于________________________________________________________________________。(5)若用该酶从苏云金芽孢杆菌中提取到了抗虫基因，要将该基因导入棉花细胞中获得抗虫棉，则所需运输工具称为__________，最常用的是________________，其次还有______________和____________。该运输工具具有的特点是：有多个__________________；在受体细胞内可进行________________，具有________________。金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com第4页共4页金太阳新课标资源网wx.jtyjy.com答案(1)G和A(2)只能识别某一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子(3)该限制酶不能识别切割位点(4)原核生物(5)载体质粒λ噬菌体的衍生物动植物病毒限制酶单一切割位点自我复制标记基因解析本题考查了限制酶的作用特点，酶的专一性、特异性及载体的种类和特点。如果限制酶识别的位点核苷酸发生变化，则限制酶不能再识别切割，因为酶具有专一性、特异性的特点。10．人体细胞内含有抑制癌症发生的p53基因，生物技术可对此类基因的变化进行检测。(1)上图表示从正常人和患者体内获取的p53基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改变的碱基对，这种变异被称为____________。(2)已知限制酶E识别序列为CCGG，若用限制酶E分别完全切割正常人和患者的p53基因部分区域(见上图)，那么正常人的会被切成________个片段，而患者的则被切割成长度为______________对碱基和____________对碱基的两种片段。(3)如果某人的p53基因部分区域经限制酶E完全切割后，共出现170、220、290和460碱基对的四种片段，那么该人的基因型是____________(以P＋表示正常基因，P－表示异常基因)。答案(1)见下图基因突变(2)3460220(3)P＋P－解析本题主要考查基因工程相关知识。(1)仔细对比正常人与患者的基因序列可知是=====CG碱基对变为了=====TA碱基对，这种变化属于基因突变；(2)正常人p53基因具有两个限制酶E的识别序列，完全切割后可产生三个片段，患者p53基因中有一个限制酶E的识别序列发生突变，且突变点位于识别位点内，这样患者就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分别为290＋170＝460对碱基，220对碱基；(3)正常人经限制酶E完全切割后产生三个片段，290对碱基、170对碱基和220对碱基，患者产生两个片段460对碱基和220对碱基，则该人的基因型应为P＋P－。