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课时1　对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础
课时概念解析　本课时概念为“DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
(1)DNA重组技术的实现需要对DNA进行剪切；(2)DNA重组技术的实现需要对DNA进行连接；(3)DNA重组技术的实现需要对DNA进行复制；(4)DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础。
概念1　DNA重组技术的实现需要限制性内切核酸酶、
DNA连接酶和载体三种基本工具
1.基因工程的概念及理论基础
2.基因工程的基本工具
(1)限制性内切核酸酶
(2)DNA连接酶
(3)载体
[辨正误]
(1)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(　　)
(2)质粒是双链环状DNA分子，是基因工程常用的载体。(　　)
(3)载体的作用是与外源DNA相连接并将其送入受体细胞中进行扩增。(　　)
1.(生命科学史情境)1970年，史密斯(H.Smith)等人在细菌中第一次发现能够“切割”DNA分子的限制性内切核酸酶，随后科学家又发现了多种限制酶，如①HindⅢ、②XbaⅠ、③EcoRⅤ、④SpeⅠ和⑤XhoⅠ，它们的识别序列和切割位点如下：
1967年，科学家在大肠杆菌中第一次发现了DNA连接酶，能连接两个带有互补黏性末端的DNA分子。
请分析回答下列问题：
(1)若XbaⅠ切割DNA之后形成的黏性末端为和5′－CTAGA－3′),\s\do5(　　 3′－T－5′))，则XhoⅠ切割DNA之后形成的末端为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)切割DNA片段后可形成平末端的限制酶有________(填编号)，可以形成黏性末端的限制酶有________(填编号)。
(3)经限制酶SpeⅠ切割后形成的两个黏性末端，能否被E.coli DNA连接酶连接起来？为什么？______________________________________________________
_____________________________________________________________________
(4)限制酶SpeⅠ切割DNA分子后形成的黏性末端与哪一种限制酶切割后形成的黏性末端可以被DNA连接酶连接起来？连接后形成的新DNA分子片段还能被上述两种限制酶识别和切割吗？________________________________________
2.(生命科学史情境)1953年，莱德·伯格等人发现，细菌细胞内除了拟核DNA以外，还存在一类具有独立复制能力的小型DNA(称为质粒)，它们可以在细菌细胞之间转移，这一发现为基因转移找到了一种载体。
(1)常用的基因工程载体除了质粒外，还有哪些？
___________________________________________________________________
(2)载体要与外源DNA片段连接，需要具备什么条件？___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
(3)要使携带的外源DNA片段在受体细胞中稳定存在，载体需要具备什么条件？___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，为了便于筛选重组DNA分子，载体需要具备什么条件？______________________________________________
__________________________________________________________________
1.限制酶与DNA连接酶的比较
2.DNA聚合酶与DNA连接酶的比较
【典例应用】
例1 (2024·温州新力量联盟联考)下列关于限制性内切核酸酶的叙述，错误的是(　　)
A.绝大多数的限制性内切核酸酶主要从原核细胞中获取
B.每一种限制性内切核酸酶只能识别特定的核苷酸序列
C.限制性内切核酸酶的作用位点是相邻核苷酸之间的氢键
D.同一种限制性内切核酸酶切割不同的DNA分子可产生能互补配对的黏性末端
例2 下列有关E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶作用的叙述正确的是(　　)
A.T4 DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来
B.E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接
C.T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端
D.E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都不能连接磷酸二酯键
概念2　DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础
1.实验原理
2.实验步骤
[辨正误]
(1)SDS能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。(　　)
(2)香蕉果肉研磨后，要用垫有滤纸的漏斗进行过滤。(　　)
(3)DNA在常温下，能被二苯胺染成灰绿色。(　　)
(科学实验和探究情境)某生物兴趣小组进行了DNA的粗提取和鉴定实验。请分析回答下列问题：
(1)能否选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？鸡的红细胞呢？为什么？___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)向香蕉果肉研磨液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的作用分别是什么？_________________________________________________
__________________________________________________________________
(3)在提取液中加入95%冷酒精的目的是什么？
___________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(4)鉴定时，为什么要设置只加入二苯胺试剂的试管？___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
(1)选择植物材料时，可以是用研磨的方法破碎细胞释放其内容物，选择非哺乳动物的血细胞时，可选择吸水涨破法破坏细胞释放其内容物。
(2)实验中充分研磨材料的目的是使细胞结构破碎，释放出核DNA。
【典例应用】
例3 下列有关“DNA粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A.向菜花组织中加入蒸馏水并搅拌可释放核DNA
B.鉴定DNA时，可以使用龙胆紫染液对DNA进行染色
C.向DNA滤液中加入冷酒精缓慢搅拌，可见玻棒上有白色絮状物
D.实验结束后应保存好剩余的二苯胺试剂，以备下次实验时使用
例4 不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离
B.新鲜棉叶的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多
C.冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d
D.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA
1.(2021·湖北卷，7)限制性内切酶EcoR Ⅰ识别并切割双链DNA，用EcoR Ⅰ完全酶切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对)约为(　　)
A.6 B.250
C.4 000 D.24 000
2.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是(　　)
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
3.(2022·北京卷，13改编)下列高中生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是(　　)
A.探究光强度对光合作用强度的影响
B.DNA的粗提取和鉴定
C.探究2，4－D对插枝生根的作用浓度
D.探究血浆对pH变化的调节作用
4.(2021·全国乙卷，38节选)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
(1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中________酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中________________酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是________。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制起点，可以保证质粒在受体细胞中能___________________________________；
质粒DNA分子上有______________________，便于外源DNA插入。
课时1　对DNA进行剪切、连接和复制是
实现重组DNA技术的基础
概念1
自主建构
1．新的遗传性状　表达所需要产物　DNA　中心法则　遗传密码　工具酶　载体
2．(1)细菌　磷酸二酯键　黏性末端　平末端　不同　不相同　互补配对　(2)磷酸二酯键　大肠杆菌　互补的黏性末端　平末端　(3)动、植物病毒及噬菌体　复制起点　限制酶的识别序列　标记　外源DNA
辨正误
(1)×　提示：E.coli DNA连接酶只能连接互补的黏性末端，不能连接平末端。
(2)√　(3)√
合作探究
1．(1)提示：
(2)提示：③　①②④⑤
(3)提示：能。因为同一种限制酶切割DNA形成的黏性末端是互补的。
(4)提示：XbaⅠ。不能。
2．(1)提示：有些动、植物病毒及噬菌体。
(2)提示：具有一种或多种限制酶的识别序列，供外源DNA片段插入其中。
(3)提示：能在受体细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，这样它携带的外源DNA片段才能在受体细胞中稳定存在，不至于丢失。
(4)提示：具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
典例应用
例1　C　[绝大多数的限制性内切核酸酶主要从细菌等原核细胞中获取，A正确；限制性内切核酸酶具有特异性，每一种限制性内切核酸酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点将其切割，B正确；限制性内切核酸酶的作用位点是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误。]
例2　C　[E·coli DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段，不能连接具有平末端的DNA片段；而T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端；E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接磷酸二酯键。]
概念2
自主建构
1．变性　DNA　酒精　沸水浴　二苯胺
2．白色　2 mL二苯胺试剂　无　蓝
辨正误
(1)×　提示：EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。
(2)×　提示：本实验过滤时应用尼龙纱布而不是滤纸。
(3)×　提示：在沸水浴下，DNA能被二苯胺染成蓝色。
合作探究
(1)提示：可以选择鸡的红细胞作为实验材料，不能选择哺乳动物成熟的红细胞。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，而鸡的红细胞有细胞核。
(2)提示：用十二烷基硫酸钠(SDS)处理材料，能使核蛋白变性并与DNA分离；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。
(3)提示：①除去能溶于酒精的蛋白质等杂质；②使DNA钠盐形成絮状沉淀物而析出。
(4)提示：作为对照，排除二苯胺试剂本身受热变色对实验的干扰，使实验结果更有说服力。
典例应用
例3　C　[植物细胞具有细胞壁，向菜花组织中加入蒸馏水并不能使细胞吸水涨破，A错误；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，B错误；DNA钠盐不溶于酒精，向DNA滤液中加入冷酒精缓慢搅拌，可见玻棒上有白色絮状物析出，C正确；二苯胺试剂需要现配现用，D错误。]
例4　C　[用十二烷基硫酸钠(SDS)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，A错误；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不是最高的，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；结合题图可知，冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d，提取的DNA不仅纯度高而且提取率也高，C正确；冷冻3 d处理提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，D错误。]
感悟真题
1．C　[据题意可知，EcoR Ⅰ的识别序列为，该识别序列上含有6个碱基对，则理论上，该序列出现的概率为1/(4×4×4×4×4×4)＝1/4 096，即4 096个碱基对序列中可能会出现一个EcoR Ⅰ的识别序列，故用EcoR Ⅰ完全酶切果蝇基因组DNA，理论上得到DNA片段的平均长度(碱基对)约为4 000，C符合题意。]
2．C　[洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞核且无紫色大液泡，可以用来粗提取DNA，D正确。]
3．B　[探究光强度对光合作用强度的影响，需要测定不同光强度下的光合作用强度，要求精确定量，A不符合题意；DNA的粗提取和鉴定属于物质提取与鉴定类的实验，只需观察是否有相关现象，不需要定量，故对实验结果不要求精确定量，B符合题意；探究2，4－D对插枝生根的作用，需要明确不同2，4－D浓度下根的生长情况，要求精确定量，C不符合题意；探究血浆对pH变化的调节作用，需要测定溶液pH值，需要精确定量，D不符合题意。]
4．(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ　EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ　(2)磷酸二酯键
(3)独立自主复制并稳定存在　限制酶切割位点
解析　(1)由题图可以看出，EcoRⅠ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端，E.coli DNA连接酶可用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。(2)DNA连接酶催化生成磷酸二酯键。(3)复制起点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中进行独立自主复制并稳定存在。质粒上有限制酶切割位点，该位点可被限制酶切开方便外源目的基因插入其中。(共41张PPT)
第四章　基因工程
课时1　
对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础
本课时概念为“DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
(1)DNA重组技术的实现需要对DNA进行剪切；(2)DNA重组技术的实现需要对DNA进行连接；(3)DNA重组技术的实现需要对DNA进行复制；(4)DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础。
课时概念解析
目录 CONTENTS
1.DNA重组技术的实现需要限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具
2.DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础
3.感悟真题
自主建构
合作探究
合作探究
课时概念图
自主建构
新的遗传
性状
1.基因工程的概念及理论基础
表达所需要产物
DNA
中心法则
遗传密码
工具酶
载体
2.基因工程的基本工具
(1)限制性内切核酸酶
细菌
磷酸二
酯键
黏性末端
平末端
2.基因工程的基本工具
(1)限制性内切核酸酶
不同
不相同
互补配对
(2)DNA连接酶
磷酸二酯键
大肠杆菌
互补的黏
性末端
平末端
(3)载体
动、植物病毒及噬菌体
复制起点
限制酶的识别序列
标记
外源DNA
×
[辨正误]
(1)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。( )
提示：E.coli DNA连接酶只能连接互补的黏性末端，不能连接平末端。
(2)质粒是双链环状DNA分子，是基因工程常用的载体。( )
(3)载体的作用是与外源DNA相连接并将其送入受体细胞中进行扩增。( )
√
√
1.(生命科学史情境)1970年，史密斯(H.Smith)等人在细菌中第一次发现能够“切割”DNA分子的限制性内切核酸酶，随后科学家又发现了多种限制酶，如①HindⅢ、②XbaⅠ、③EcoRⅤ、④SpeⅠ和⑤XhoⅠ，它们的识别序列和切割位点如下：
提示：
(2)切割DNA片段后可形成平末端的限制酶有________(填编号)，可以形成黏性末端的限制酶有________(填编号)。
提示：③　①②④⑤
(3)经限制酶SpeⅠ切割后形成的两个黏性末端，能否被E.coli DNA连接酶连接起来？为什么？
提示：能。因为同一种限制酶切割DNA形成的黏性末端是互补的。
(4)限制酶SpeⅠ切割DNA分子后形成的黏性末端与哪一种限制酶切割后形成的黏性末端可以被DNA连接酶连接起来？连接后形成的新DNA分子片段还能被上述两种限制酶识别和切割吗？
提示：XbaⅠ。不能。
2.(生命科学史情境)1953年，莱德·伯格等人发现，细菌细胞内除了拟核DNA以外，还存在一类具有独立复制能力的小型DNA(称为质粒)，它们可以在细菌细胞之间转移，这一发现为基因转移找到了一种载体。
(1)常用的基因工程载体除了质粒外，还有哪些？
提示：有些动、植物病毒及噬菌体。
(2)载体要与外源DNA片段连接，需要具备什么条件？
提示：具有一种或多种限制酶的识别序列，供外源DNA片段插入其中。
(3)要使携带的外源DNA片段在受体细胞中稳定存在，载体需要具备什么条件？
提示：能在受体细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制，这样它携带的外源DNA片段才能在受体细胞中稳定存在，不至于丢失。
(4)我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，为了便于筛选重组DNA分子，载体需要具备什么条件？
提示：具有标记基因，便于重组DNA分子的筛选。
1.限制酶与DNA连接酶的比较
2.DNA聚合酶与DNA连接酶的比较
【典例应用 】
C
例1 (2024·温州新力量联盟联考)下列关于限制性内切核酸酶的叙述，错误的是(　　)
A.绝大多数的限制性内切核酸酶主要从原核细胞中获取
B.每一种限制性内切核酸酶只能识别特定的核苷酸序列
C.限制性内切核酸酶的作用位点是相邻核苷酸之间的氢键
D.同一种限制性内切核酸酶切割不同的DNA分子可产生能互补配对的黏性末端
解析：绝大多数的限制性内切核酸酶主要从细菌等原核细胞中获取，A正确；
限制性内切核酸酶具有特异性，每一种限制性内切核酸酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点将其切割，B正确；
限制性内切核酸酶的作用位点是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误。
C
例2 下列有关E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶作用的叙述正确的是(　　)
A.T4 DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来
B.E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接
C.T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端
D.E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都不能连接磷酸二酯键
解析：E·coli DNA连接酶只能连接具有互补黏性末端的DNA片段，不能连接具有平末端的DNA片段；而T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端；E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接磷酸二酯键。
变性
1.实验原理
DNA
酒精
沸水浴
二苯胺
2.实验步骤
白色
2.实验步骤
2 mL二苯
胺试剂
无
蓝
×
[辨正误]
(1)SDS能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。( )
提示：EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。
(2)香蕉果肉研磨后，要用垫有滤纸的漏斗进行过滤。( )
提示：本实验过滤时应用尼龙纱布而不是滤纸。
(3)DNA在常温下，能被二苯胺染成灰绿色。( )
提示：在沸水浴下，DNA能被二苯胺染成蓝色。
×
×
(科学实验和探究情境)某生物兴趣小组进行了DNA的粗提取和鉴定实验。请分析回答下列问题：
(1)能否选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料？鸡的红细胞呢？为什么？
提示：可以选择鸡的红细胞作为实验材料，不能选择哺乳动物成熟的红细胞。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，而鸡的红细胞有细胞核。
(2)向香蕉果肉研磨液中加入十二烷基硫酸钠(SDS)和乙二胺四乙酸二钠(EDTA)的作用分别是什么？
提示：用十二烷基硫酸钠(SDS)处理材料，能使核蛋白变性并与DNA分离；乙二胺四乙酸二钠(EDTA)能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解。
(3)在提取液中加入95%冷酒精的目的是什么？
提示：①除去能溶于酒精的蛋白质等杂质；②使DNA钠盐形成絮状沉淀物而析出。
(4)鉴定时，为什么要设置只加入二苯胺试剂的试管？
提示：作为对照，排除二苯胺试剂本身受热变色对实验的干扰，使实验结果更有说服力。
(1)选择植物材料时，可以是用研磨的方法破碎细胞释放其内容物，选择非哺乳动物的血细胞时，可选择吸水涨破法破坏细胞释放其内容物。
(2)实验中充分研磨材料的目的是使细胞结构破碎，释放出核DNA。
C
例3 下列有关“DNA粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是(　　)
A.向菜花组织中加入蒸馏水并搅拌可释放核DNA
B.鉴定DNA时，可以使用龙胆紫染液对DNA进行染色
C.向DNA滤液中加入冷酒精缓慢搅拌，可见玻棒上有白色絮状物
D.实验结束后应保存好剩余的二苯胺试剂，以备下次实验时使用
【典例应用 】
解析：植物细胞具有细胞壁，向菜花组织中加入蒸馏水并不能使细胞吸水涨破，A错误；
在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，B错误；
DNA钠盐不溶于酒精，向DNA滤液中加入冷酒精缓慢搅拌，可见玻棒上有白色絮状物析出，C正确；
二苯胺试剂需要现配现用，D错误。
C
例4 不同储藏条件对棉叶DNA纯度及提取率(提取率越高，获得的DNA越多)的影响，结果如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)
A.利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离
B.新鲜棉叶的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多
C.冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d
D.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA
解析：用十二烷基硫酸钠(SDS)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，A错误；
新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不是最高的，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；
结合题图可知，冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d，提取的DNA不仅纯度高而且提取率也高，C正确；
冷冻3 d处理提取的DNA量是最多的，因此用二苯胺试剂鉴定，蓝色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，D错误。
A.利用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)处理棉叶，能使核蛋白变性并与DNA分离
B.新鲜棉叶的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多
C.冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d
D.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA
C
C
2.(2021·天津卷，6)孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是(　　)
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
解析：洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B正确；
洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
洋葱鳞片叶内表皮细胞有细胞核且无紫色大液泡，可以用来粗提取DNA，D正确。
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
B
3.(2022·北京卷，13改编)下列高中生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是(　　)
A.探究光强度对光合作用强度的影响
B.DNA的粗提取和鉴定
C.探究2，4－D对插枝生根的作用浓度
D.探究血浆对pH变化的调节作用
解析：探究光强度对光合作用强度的影响，需要测定不同光强度下的光合作用强度，要求精确定量，A不符合题意；
DNA的粗提取和鉴定属于物质提取与鉴定类的实验，只需观察是否有相关现象，不需要定量，故对实验结果不要求精确定量，B符合题意；
探究2，4－D对插枝生根的作用，需要明确不同2，4－D浓度下根的生长情况，要求精确定量，C不符合题意；
探究血浆对pH变化的调节作用，需要测定溶液pH值，需要精确定量，D不符合题意。
4.(2021·全国乙卷，38节选)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。
回答下列问题：
(1)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中________________酶切割后的DNA片段可以用E.coli DNA连接酶连接。上图中______________________________________酶切割后的DNA片段可以用T4 DNA连接酶连接。
EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ
EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ
(2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是_________________。
(3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制起点，可以保证质粒在受体细胞中能________________________；质粒DNA分子上有____________________，便于外源DNA插入。
磷酸二酯键
独立自主复制并稳定存在
限制酶切割位点
解析：(1)由题图可以看出，EcoRⅠ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ切割后分别形成黏性末端、平末端、黏性末端和平末端，E.coli DNA连接酶可用于连接黏性末端，T4 DNA连接酶可用于连接黏性末端和平末端。
(2)DNA连接酶催化生成磷酸二酯键。
(3)复制起点是在基因组上复制起始的一段序列，可以保证质粒在宿主细胞中进行独立自主复制并稳定存在。质粒上有限制酶切割位点，该位点可被限制酶切开方便外源目的基因插入其中。课时精练13　对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础
(时间：30分钟分值：50分)
选择题：第1～12题，每小题2分，共24分。
【基础对点】
题型1　基因工程的三大工具
1.如图是DNA分子结构的示意图，其中，基因工程中使用的限制酶的作用位点是(　　)
① ② ③ ④
2.DNA连接酶是基因工程中非常重要的一种工具，它所缝合的部位是(　　)
碱基对之间的氢键
碱基与脱氧核糖
DNA双链上的磷酸二酯键
脱氧核糖与脱氧核糖
3.下列有关质粒的叙述，正确的是(　　)
质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
质粒的受体细胞都是细菌
在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒
4.限制酶是一类核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。如图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列：
箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其正确的末端互补序列为(　　)
BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列5′－AATT－3′
BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列5′－GATC－3′
BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－GATC－3′
EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－AATT－3′
5.已知某种限制酶在某一线性DNA分子上的酶切位点如图中箭头所指。现在多个上述线性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，则经该酶剪切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是(　　)
3 4 5 6
6.以下关于基因工程的说法，正确的是(　　)
限制酶可以切割DNA和RNA
DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来
载体的作用是将目的基因导入受体细胞使之稳定存在并表达
切割质粒的限制酶均能特异性地识别6个核苷酸序列对
7.下面是4种限制酶所识别的DNA分子序列和剪切位点图(↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端)：
限制酶1：5′－↓GATC－3′
限制酶2：5′－CATG↓－3′
限制酶3：5′－G↓GATCC－3′
限制酶4：5′－CCGC↓GG－3′
请指出下列哪项表达正确(　　)
在使用限制酶的同时还需要解旋酶
限制酶1和3剪出的黏性末端相同
限制酶1、2、4识别的序列都是由4个脱氧核苷酸组成
限制酶1和2切出的DNA片段可通过T4 DNA连接酶拼接
题型2　DNA的粗提取和鉴定
8.提取和鉴定洋葱组织细胞DNA的相关实验操作中，不影响最终获得DNA总量的是(　　)
洋葱组织的类型和质量
NaCl溶液的浓度
玻璃棒搅拌的方向和力度
加入二苯胺试剂的量
9.下列关于DNA的粗提取和鉴定实验相关试剂的说法，正确的是(　　)
二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色
研磨液中的EDTA能使核蛋白变性并与DNA分离
研磨液中的SDS能抑制DNA酶活性防止核DNA被酶解
DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，且Na＋与DNA形成沉淀
10.下列关于“DNA 的粗提取和鉴定”实验叙述，错误的是(　　)
酵母和菜花均可作为提取 DNA 的材料
DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度高
DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精
向猪血稀释液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物
11.多种实验材料都可以用于DNA的粗提取和鉴定，用香蕉也可以取得较好的实验效果，下列操作正确的是(　　)
向剪碎的香蕉果肉组织中加入蒸馏水并搅拌，以释放核DNA
经研磨过滤后，将研磨液离心5分钟，取沉淀物进行下一步操作
体积分数为95%的冷酒精可以溶解某些蛋白质，得到粗提取的DNA
将DNA溶于NaCl溶液后，加入现配的二苯胺试剂，混合均匀即可出现蓝色
【综合提升】
12.下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，据表分析，下列说法正确的是(　　)
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ HindⅡ
识别序列和切割位点 5′—G↓GATCC—3′ 5′—G↓AATTC—3′ 5′—GTY↓RAC—3′
限制酶 KpnⅠ Sau3AⅠ SmaⅠ
识别序列和切割位点 5′—GGTAC↓C—3′ 5′—↓GATC—3′ 5′—CCC↓GGG—3′
注：Y表示C或T，R表示A或G。
一种限制酶只能识别一种脱氧核苷酸序列
限制酶的切点一定位于识别序列的内部
不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
限制酶切割后不一定形成黏性末端
13.(14分)下图中的图1和图2分别表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意图。请思考回答问题：
(1)(4分)EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是________，其单体是________。
(2)(4分)EcoR Ⅰ限制酶识别的碱基序列是________________，EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的识别序列不相同，说明限制酶具有________性。
(3)(4分)由图2可知，当限制酶在它识别序列的中轴线切开时，产生的末端是________；要将图1中的末端再连接起来，需要用___________________________________酶。
(4)(2分)1970年，阿尔伯(W.Arber)等在细菌中发现了第一个限制酶，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列，推测该限制酶在细菌细胞中的作用可能是________________________________________________________________。
14.(12分)某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的菜花、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
(1)DNA粗提取结果如表。
材料保存温度 菜花 辣椒 蒜黄
20 ℃ ＋＋ ＋ ＋＋＋
－20 ℃ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋
注：“＋”越多，表示蓝色越深。
(2)(2分)该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同__________对DNA提取量的影响”。
(3)(4分)DNA的鉴定可用____________试剂在__________条件下进行。
(4)(6分)根据实验结果分析：
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量更____(填“多”或“少”)。
结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从________中提取的DNA量最多。
②针对结论1，请提出合理的解释低温抑制了________的活性，DNA降解速度减慢。
课时精练13　对DNA进行剪切、连接和复制是
实现重组DNA技术的基础
1．B　[限制酶的作用位点是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，即图中②，B正确。]
2．C
3．A　[质粒的化学本质是DNA，是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，A正确；质粒是存在于细菌中的一种环状DNA分子，不是细胞器，B错误；大多数质粒的受体细胞是细菌，C错误；天然的质粒一般需要经过改造后才可作为基因工程的载体，D错误。]
4．B　[限制酶切割出来的DNA片段末端如要互补结合，其黏性末端需互补，即一种酶切的末端正向序列与另一种酶切的末端反向序列互补。由题图可知，BamHⅠ和BglⅡ酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是5′－GATC－3′。综上所述，B正确，A、C、D错误。]
5．C　[切点有以下多种情况：(1)只切开一个位点，则有两种情况，即切在a、bc间，则片段为a、bc两种；切在ab、c间，则片段为ab、c两种。(2)切开两个位点，则有一种情况，即切在a、b、c间，则片段为a、b、c三种。综上所述，不重复的片段共有a、b、c、ab、bc，共5种。]
6．C　[限制酶能够识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，A错误；DNA连接酶作用的是磷酸二酯键，B错误；载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达，C正确；限制酶的识别序列通常是4～8个核苷酸对，以6个核苷酸对最为常见，D错误。]
7．B　[在使用限制酶时，是为了切割目的基因和载体，不需要解旋酶解开双螺旋，A错误；限制酶1和3切出的黏性末端相同，都是5′－GATC－3′，B正确；限制酶1、2识别的序列都是由4个脱氧核苷酸组成，限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C错误；限制酶1和2切割形成的DNA片段的黏性末端不同，前者是5′－GATC－3′，后者是5′－CATG－3′，不能通过T4 DNA连接酶拼接，D错误。]
8．D　[进行分裂的细胞中由于经过了DNA复制，DNA含量相对较多，故洋葱组织的类型和质量会影响DNA提取的总量，A不符合题意；由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，所以NaCl溶液的浓度将影响DNA的提取总量，B不符合题意；玻璃棒搅拌的方向和力度不恰当可能会使DNA断裂，最终影响DNA的提取总量，C不符合题意；加入二苯胺试剂为DNA鉴定环节，不影响DNA的提取总量，D符合题意。]
9．A　[研磨液中的SDS能使核蛋白变性并与DNA分离，B错误；研磨液中的EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，C错误；DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，且Na＋与DNA形成钠盐，D错误。]
10．D　[酵母和菜花细胞中均含有较多的DNA，均可作为提取 DNA 的材料，A正确；DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度高，B正确；猪为哺乳动物，其血细胞不适宜作为提取DNA的实验材料，D错误。]
11．C　[香蕉果肉组织细胞有细胞壁保护，因此加入蒸馏水搅拌不会破坏细胞，不能将核DNA释放出来，A错误；经研磨过滤后，将研磨液离心2分钟，取上清液进行下一步操作，B错误；DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精，因此可用体积分数为95%的冷酒精溶解某些蛋白质，析出DNA钠盐，获得较纯净的DNA，C正确；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D错误。]
12．D　[由于Y表示C或T，R表示A或G，说明一种限制酶能识别一种或多种特定的脱氧核苷酸序列，A错误；限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部，如Sau3AⅠ，B错误；不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，如EcoRⅠ、KpnⅠ切割后形成的黏性末端各不相同，而BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端相同，C错误；限制酶切割后不一定形成黏性末端，也可以形成平末端，如HindⅡ、SmaⅠ，D正确。]
13．(1)蛋白质　氨基酸
(2)5′－GAATTC－3′　专一
(3)平末端　E·coli DNA连接酶或T4 DNA连接
(4)破坏外源DNA，起到保护作用
解析　(1)EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是生物大分子，其单体是氨基酸。(2)分析题图1可知，EcoR Ⅰ限制酶识别的碱基序列是5′－GAATTC－3′，SmaⅠ限制酶的识别序列是5′－CCCGGG－3′，EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的识别序列不相同，说明限制酶具有专一性。(3)由图2可知，当限制酶在它识别序列的中轴线切开时，产生的末端是平末端；DNA连接酶可以连接两个DNA片段，要将图1中的末端再连接起来，需要用E·coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶。(4)1970年，阿尔伯(W.Arber)等在细菌中发现了第一个限制酶，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列，推测该限制酶在细菌细胞中的作用可能是破坏外源DNA，起到保护作用。
14．(2)(保存)温度
(3)二苯胺　沸水浴(95 ℃水浴)
(4)①多　蒜黄　②DNA酶
解析　(2)根据表格可知，该实验的自变量是(保存)温度和不同材料，因此该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同(保存)温度对DNA提取量的影响”。(3)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴(95 ℃水浴)的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。(4)①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，与二苯胺试剂进行95 ℃水浴加热后蓝色更深，说明DNA的提取量更多。结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，因此其与二苯胺试剂进行95 ℃水浴加热后蓝色最深。②出现结论1的原因是低温抑制了DNA酶的活性，DNA降解速度减慢。(共34张PPT)
课时精练13
对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础
(时间：30分钟　满分：50分)
B
题型1　基因工程的三大工具
1.如图是DNA分子结构的示意图，其中，基因工程中使用的限制酶的作用位点是(　　)
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
A.① B.②
C.③ D.④
解析：限制酶的作用位点是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，即图中②，B正确。
2.DNA连接酶是基因工程中非常重要的一种工具，它所缝合的部位是(　　)
A.碱基对之间的氢键 B.碱基与脱氧核糖
C.DNA双链上的磷酸二酯键 D.脱氧核糖与脱氧核糖
C
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
●限制酶a和b的识别序列和切割位点如图所示。下列有关说法错误的是(　　)
D
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
A.a酶与b酶切断的化学键相同
B.能被b酶识别并切割的序列也能被a酶切割
C.在相同的DNA分子中a酶的识别位点一般明显要比b酶多
D.将大量a酶和b酶切割后的片段混合，重新连接后的DNA片段不一定全都能被a酶切割
解析：a酶与b酶切断的化学键相同，都是磷酸二酯键，A正确；
据图分析，a酶的识别序列是5′－GATC－3′，b酶识别序列是5′－GGATCC－3′，a酶的识别序列包含b酶的识别序列，故能被b酶识别并切割的序列也能被a酶切割，B正确；
a酶的识别序列比b酶短，识别序列越短，含有的识别位点就越多，因此在相同的DNA分子中b酶的识别位点一般明显少于a酶，C正确；
将大量a酶和b酶切割后的片段混合，重新连接后的DNA片段全都能被a酶切割，D错误。
A.a酶与b酶切断的化学键相同
B.能被b酶识别并切割的序列也能被a酶切割
C.在相同的DNA分子中a酶的识别位点一般明显要比b酶多
D.将大量a酶和b酶切割后的片段混合，重新连接后的DNA片段不一定全都能被a酶切割
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
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10
11
12
13
14
3.下列有关质粒的叙述，正确的是(　　)
A.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子
B.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器
C.质粒的受体细胞都是细菌
D.在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒
A
基础对点
01
02
类题
03
04
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06
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12
13
14
解析：质粒的化学本质是DNA，是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，A正确；
质粒是存在于细菌中的一种环状DNA分子，不是细胞器，B错误；
大多数质粒的受体细胞是细菌，C错误；
天然的质粒一般需要经过改造后才可作为基因工程的载体，D错误。
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
4.限制酶是一类核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。如图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列：
B
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其正确的末端互补序列为(　　)
A.BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列5′－AATT－3′
B.BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列5′－GATC－3′
C.BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－GATC－3′
D.EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－AATT－3′
解析：限制酶切割出来的DNA片段末端如要互补结合，其黏性末端需互补，即一种酶切的末端正向序列与另一种酶切的末端反向序列互补。由题图可知，BamHⅠ和BglⅡ酶切割出来的DNA片段末端可以互补结合，其末端互补序列是5′－GATC－3′。综上所述，B正确，A、C、D错误。
A.BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列5′－AATT－3′
B.BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列5′－GATC－3′
C.BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－GATC－3′
D.EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列5′－AATT－3′
基础对点
01
02
类题
03
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12
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14
5.已知某种限制酶在某一线性DNA分子上的酶切位点如图中箭头所指。现在多个上述线性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，则经该酶剪切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是(　　)
C
基础对点
01
02
类题
03
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13
14
A.3 B.4 C.5 D.6
解析：切点有以下多种情况：(1)只切开一个位点，则有两种情况，即切在a、bc间，则片段为a、bc两种；切在ab、c间，则片段为ab、c两种。(2)切开两个位点，则有一种情况，即切在a、b、c间，则片段为a、b、c三种。综上所述，不重复的片段共有a、b、c、ab、bc，共5种。
6.以下关于基因工程的说法，正确的是(　　)
A.限制酶可以切割DNA和RNA
B.DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来
C.载体的作用是将目的基因导入受体细胞使之稳定存在并表达
D.切割质粒的限制酶均能特异性地识别6个核苷酸序列对
C
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
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08
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14
解析：限制酶能够识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，A错误；
DNA连接酶作用的是磷酸二酯键，B错误；
载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达，C正确；
限制酶的识别序列通常是4～8个核苷酸对，以6个核苷酸对最为常见，D错误。
基础对点
01
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类题
03
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05
06
07
08
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13
14
7.下面是4种限制酶所识别的DNA分子序列和剪切位点图(↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端)：
限制酶1：5′－↓GATC－3′
限制酶2：5′－CATG↓－3′
限制酶3：5′－G↓GATCC－3′
限制酶4：5′－CCGC↓GG－3′
请指出下列哪项表达正确(　　)
A.在使用限制酶的同时还需要解旋酶
B.限制酶1和3剪出的黏性末端相同
C.限制酶1、2、4识别的序列都是由4个脱氧核苷酸组成
D.限制酶1和2切出的DNA片段可通过T4 DNA连接酶拼接
B
基础对点
01
02
类题
03
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06
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14
解析：在使用限制酶时，是为了切割目的基因和载体，不需要解旋酶解开双螺旋，A错误；
限制酶1和3切出的黏性末端相同，都是5′－GATC－3′，B正确；
限制酶1、2识别的序列都是由4个脱氧核苷酸组成，限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C错误；
限制酶1和2切割形成的DNA片段的黏性末端不同，前者是5′－GATC－3′，后者是5′－CATG－3′，不能通过T4 DNA连接酶拼接，D错误。
基础对点
01
02
类题
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14
题型2　DNA的粗提取和鉴定
8.提取和鉴定洋葱组织细胞DNA的相关实验操作中，不影响最终获得DNA总量的是(　　)
A.洋葱组织的类型和质量
B.NaCl溶液的浓度
C.玻璃棒搅拌的方向和力度
D.加入二苯胺试剂的量
D
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
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10
11
12
13
14
解析：进行分裂的细胞中由于经过了DNA复制，DNA含量相对较多，故洋葱组织的类型和质量会影响DNA提取的总量，A不符合题意；
由于DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，所以NaCl溶液的浓度将影响DNA的提取总量，B不符合题意；
玻璃棒搅拌的方向和力度不恰当可能会使DNA断裂，最终影响DNA的提取总量，C不符合题意；
加入二苯胺试剂为DNA鉴定环节，不影响DNA的提取总量，D符合题意。
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
9.下列关于DNA的粗提取和鉴定实验相关试剂的说法，正确的是(　　)
A.二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色
B.研磨液中的EDTA能使核蛋白变性并与DNA分离
C.研磨液中的SDS能抑制DNA酶活性防止核DNA被酶解
D.DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，且Na＋与DNA形成沉淀
解析：研磨液中的SDS能使核蛋白变性并与DNA分离，B错误；
研磨液中的EDTA能抑制DNA酶活性，防止核DNA被酶解，C错误；
DNA在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，且Na＋与DNA形成钠盐，D错误。
A
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
10.下列关于“DNA 的粗提取和鉴定”实验叙述，错误的是(　　)
A.酵母和菜花均可作为提取 DNA 的材料
B.DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度高
C.DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精
D.向猪血稀释液中加蒸馏水搅拌，可见玻棒上有白色絮状物
解析：酵母和菜花细胞中均含有较多的DNA，均可作为提取 DNA 的材料，A正确；
DNA在2 mol/L NaCl溶液中溶解度高，B正确；
猪为哺乳动物，其血细胞不适宜作为提取DNA的实验材料，D错误。
D
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
11.多种实验材料都可以用于DNA的粗提取和鉴定，用香蕉也可以取得较好的实验效果，下列操作正确的是(　　)
A.向剪碎的香蕉果肉组织中加入蒸馏水并搅拌，以释放核DNA
B.经研磨过滤后，将研磨液离心5分钟，取沉淀物进行下一步操作
C.体积分数为95%的冷酒精可以溶解某些蛋白质，得到粗提取的DNA
D.将DNA溶于NaCl溶液后，加入现配的二苯胺试剂，混合均匀即可出现蓝色
C
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
解析：香蕉果肉组织细胞有细胞壁保护，因此加入蒸馏水搅拌不会破坏细胞，不能将核DNA释放出来，A错误；
经研磨过滤后，将研磨液离心2分钟，取上清液进行下一步操作，B错误；
DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精，因此可用体积分数为95%的冷酒精溶解某些蛋白质，析出DNA钠盐，获得较纯净的DNA，C正确；
在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D错误。
基础对点
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
12.下表为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，据表分析，下列说法正确的是(　　)
D
综合提升
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
限制酶 BamHⅠ EcoRⅠ HindⅡ
识别序列和切割位点 5′—G↓GATCC—3′ 5′—G↓AATTC—3′ 5′—GTY↓RAC—3′
限制酶 KpnⅠ Sau3AⅠ SmaⅠ
识别序列和切割位点 5′—GGTAC↓C—3′ 5′—↓GATC—3′ 5′—CCC↓GGG—3′
注：Y表示C或T，R表示A或G。
A.一种限制酶只能识别一种脱氧核苷酸序列
B.限制酶的切点一定位于识别序列的内部
C.不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端
D.限制酶切割后不一定形成黏性末端
综合提升
01
02
类题
03
04
05
06
07
08
09
10
11
13
14
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解析：由于Y表示C或T，R表示A或G，说明一种限制酶能识别一种或多种特定的脱氧核苷酸序列，A错误；
限制酶的切割位点不一定在识别序列的内部，如Sau3AⅠ，B错误；
不同限制酶切割后形成的黏性末端不一定相同，如EcoRⅠ、KpnⅠ切割后形成的黏性末端各不相同，而BamHⅠ和Sau3AⅠ切割后形成的黏性末端相同，C错误；
限制酶切割后不一定形成黏性末端，也可以形成平末端，如HindⅡ、SmaⅠ，D正确。
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13.下图中的图1和图2分别表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意图。请思考回答问题：
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(1)EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是________，其单体是________。
(2)EcoR Ⅰ限制酶识别的碱基序列是________________，EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的识别序列不相同，说明限制酶具有________性。
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蛋白质
氨基酸
5′－GAATTC－3′
专一
(3)由图2可知，当限制酶在它识别序列的中轴线切开时，产生的末端是_______；要将图1中的末端再连接起来，需要用_________________________________酶。
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平末端
E·coli DNA连接酶或T4 DNA连接
(4)1970年，阿尔伯(W.Arber)等在细菌中发现了第一个限制酶，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列，推测该限制酶在细菌细胞中的作用可能是__________________________________________________________________。
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破坏外源DNA，起到保护作用
解析：(1)EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是蛋白质，蛋白质是生物大分子，其单体是氨基酸。
(2)分析题图1可知，EcoR Ⅰ限制酶识别的碱基序列是5′－GAATTC－3′，SmaⅠ限制酶的识别序列是5′－CCCGGG－3′，EcoR Ⅰ限制酶和SmaⅠ限制酶的识别序列不相同，说明限制酶具有专一性。
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(3)由图2可知，当限制酶在它识别序列的中轴线切开时，产生的末端是平末端；DNA连接酶可以连接两个DNA片段，要将图1中的末端再连接起来，需要用E·coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶。
(4)1970年，阿尔伯(W.Arber)等在细菌中发现了第一个限制酶，而在该细菌中没有此限制酶的识别序列，推测该限制酶在细菌细胞中的作用可能是破坏外源DNA，起到保护作用。
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14.某生物兴趣小组开展DNA粗提取的相关探究活动，具体步骤如下：
材料处理：称取新鲜的菜花、辣椒和蒜黄各2份，每份10 g。剪碎后分成两组，一组置于20 ℃、另一组置于－20 ℃条件下保存24 h。
(1)DNA粗提取结果如表。
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材料保存温度 菜花 辣椒 蒜黄
20 ℃ ＋＋ ＋ ＋＋＋
－20 ℃ ＋＋＋ ＋＋ ＋＋＋＋
注：“＋”越多，表示蓝色越深。
(2)该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同____________对DNA提取量的影响”。
(3)DNA的鉴定可用________试剂在__________________条件下进行。
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(保存)温度
二苯胺
沸水浴(95 ℃水浴)
(4)根据实验结果分析：
①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，DNA的提取量更________(填“多”或“少”)。
结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从________中提取的DNA量最多。
②针对结论1，请提出合理的解释低温抑制了________的活性，DNA降解速度减慢。
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多
蒜黄
DNA酶
解析：(2)根据表格可知，该实验的自变量是(保存)温度和不同材料，因此该探究性实验课题的名称可能是“探究不同材料和不同(保存)温度对DNA提取量的影响”。
(3)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴(95 ℃水浴)的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。
(4)①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，与二苯胺试剂进行95 ℃水浴加热后蓝色更深，说明DNA的提取量更多。结论2：等质量的不同实验材料，在相同的保存温度下，从蒜黄中提取的DNA量最多，因此其与二苯胺试剂进行95 ℃水浴加热后蓝色最深。②出现结论1的原因是低温抑制了DNA酶的活性，DNA降解速度减慢。
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