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2025浙科版高中生物学选择性必修3
第四章　基因工程
第一节　基因工程赋予生物新的遗传特性
第1课时　基因工程的工具、DNA的粗提取和鉴定
基础过关练
题组一　基因工程的概念和工具
1.科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程。实施该工程的最终目的是(　　)
A.定向提取生物体的DNA分子
B.定向地对DNA分子进行人工“剪切”
C.在生物体外对DNA分子进行改造
D.定向地改造生物的遗传性状
2.(易错题)限制酶、DNA连接酶是基因工程的工具酶,以下说法正确的是(　　)
A.T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端,不具有专一性
B.限制酶只能切割双链DNA片段,不能切割烟草花叶病毒的核酸
C.DNA连接酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键
D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,所以也能剪切自身的DNA
3.据图判断,下列有关工具酶功能的叙述,错误的是(　　)
A.DNA连接酶可以连接b处
B.DNA聚合酶可以连接a处
C.解旋酶可以使b处解开
D.限制酶可以切断a处
4.(2022浙江绍兴期中)质粒是基因工程中最常用的载体,有关质粒的说法正确的是(　　)
A.质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有
B.细菌的基因只存在于质粒上
C.质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核(或细胞核)外的细胞质基质中
D.质粒是基因工程中的重要工具酶之一
5.下列关于基因运输工具——载体,必须具备的条件之一及理由均正确的是(　　)
A.能够复制,以便目的基因插入其中
B.具有一种或多种限制酶识别序列,便于目的基因的表达
C.具有某些标记基因,便于重组DNA的筛选
D.对受体细胞无害,便于重组DNA的筛选
6.(2023浙江嘉兴期中)下列有关如图所示的黏性末端的说法,错误的是(　　)
　　　　甲　　　　　　乙　　　　　　　丙
A.甲、乙、丙黏性末端是由三种不同的限制酶切割产生的
B.甲、乙具有相同的黏性末端,可形成重组DNA分子,但甲与丙的黏性末端不同
C.DNA连接酶的作用位点是a处
D.切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列是CAATTG
7.(2023浙江台州联考)已知一双链DNA分子,用限制酶Ⅰ切割得到长度为120 kb( kb:千碱基对)片段;用限制酶Ⅱ切割得到40 kb和80 kb两个片段;同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割时,得到10 kb、80 kb和30 kb 3个片段。据此分析该双链DNA分子结构及酶切位点情况为(　　)
A B
　　　
C D
8.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。请思考回答下列问题:
图1
图2
(1)EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是　　　　,其单体是　　　　。
(2)EcoRⅠ限制酶的识别序列是　　　　　,EcoRⅠ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)由图2可知,当限制酶在它识别序列的　　　　切开时,产生的末端是平末端;要将图1中的末端再连接起来,需要用　　　　　 　　　　　　　　　酶(填酶的具体名称)。
(4)1970年,人们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　　 　　　　　　　　　　　。
题组二　DNA的粗提取和鉴定
9.(2024浙江绍兴诸暨中学月考)“DNA的粗提取和鉴定”实验的基本过程:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是(　　)
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
10.研究人员比较了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,实验结果如图所示。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
11.某实验小组进行“DNA的粗提取和鉴定”实验,如图为实验流程。下列相关叙述正确的是(　　)
取材→破碎细胞→获得滤液→去除杂质→进一步提纯→DNA鉴定
A.取材时可选用猪血、洋葱、香蕉、菜花等富含DNA的材料进行实验
B.可将洋葱置于清水中,细胞吸水破裂后将DNA释放出来
C.提纯时在滤液中加入体积是滤液两倍的冷酒精溶液会出现白色絮状物
D.DNA鉴定时可通过是否加入二苯胺试剂设置对照实验来观察实验现象
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D　基因工程是指有意识地把一个人们所需要的基因转入另一个生物体中,使后者获得新的遗传性状或表达所需要产物的技术,也就是定向地改造生物的遗传性状。
2.B　T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端,又可以连接平末端,具有专一性,A错误。限制酶只能切割双链DNA片段,烟草花叶病毒的核酸是RNA,故限制酶不能切割,B正确。DNA连接酶能将DNA片段连接成一个重组DNA分子,DNA聚合酶能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键,C错误。限制酶主要从原核生物中分离纯化而来,但是因为原核生物自身DNA经过相应的化学修饰而不会被限制酶破坏,所以限制酶不能剪切原核生物自身的DNA,D错误。
3.A　DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶的作用部位均为磷酸二酯键,因此作用于图中a处,解旋酶作用于氢键(b),A错误。
4.C　质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核(或细胞核)外的细胞质基质中,质粒不是酶,病毒中没有质粒,A、D错误,C正确;细菌的基因主要存在于拟核中,少量存在于质粒中,B错误。
5.C　载体要能够在受体细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因,A错误;载体要具有一种或多种限制酶识别序列,以便外源基因插入其中,B错误;携带外源DNA片段的载体进入受体细胞后,能够在受体细胞中进行自我复制,或整合到受体DNA上,随受体DNA进行同步复制,所以载体要对受体细胞无害,以便受体细胞能正常增殖,D错误。
6.D　切割产生甲的限制酶识别的核苷酸序列为GAATTC,切割产生乙的限制酶识别的核苷酸序列为CAATTG,切割产生丙的限制酶识别的核苷酸序列为CTTAAG,故甲、乙、丙黏性末端是由三种不同的限制酶切割产生的,A正确,D错误。丙所示黏性末端(TTAA)与甲、乙所示黏性末端(AATT)不同,故甲、乙在DNA连接酶的作用下可形成重组DNA分子,但甲、丙不能形成重组DNA分子,B正确。DNA连接酶催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成磷酸二酯键,a处是磷酸二酯键,C正确。
7.D　分析DNA长度可知120=40+80=(10+30)+80,即该DNA分子为环状DNA,含有1个限制酶Ⅰ识别位点,切割得到长度为120 kb片段;含有2个限制酶Ⅱ识别位点,切割得到40 kb和80 kb两个片段;同时用限制酶Ⅰ和限制酶Ⅱ切割时,得到10 kb、80 kb和30 kb 3个片段,说明限制酶Ⅰ的识别位点位于限制酶Ⅱ切割后的40 kb片段中,D正确。
8.答案　(1)蛋白质　氨基酸　(2)GAATTC　专一　(3)中轴线　E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接　(4)切割外源DNA,起到防御作用
解析　(1)EcoRⅠ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,EcoRⅠ限制酶的识别序列是GAATTC,SmaⅠ限制酶的识别序列是CCCGGG,EcoRⅠ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) DNA连接酶可以连接两个DNA片段,要将图1中的黏性末端再连接起来,可用E.coli DNA连接酶或T4 DNA连接酶。
9.D　DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,在2 mol/L的NaCl溶液中的溶解度高,根据此原理可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离,B正确;DNA钠盐不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复多次用酒精沉淀出DNA,提高DNA纯度,C正确;用二苯胺试剂鉴定DNA时,加入二苯胺试剂后经过95 ℃水浴锅加热才能呈现蓝色,D错误。
10.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。结合题图可知,新鲜棉叶提取的DNA纯度最高,但提取率不是最高,因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的,B错误。与冷鲜保存3 d组相比,冷冻保存3 d组提取的DNA纯度相当、DNA提取率明显较高,因此,冷冻保存3 d组的DNA提取效果优于冷鲜保存3 d,C正确。冷冻3 d处理后提取的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。
11.C　哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,不能用猪血作DNA粗提取的实验材料,A错误;洋葱细胞是植物细胞,其细胞壁有保护和支撑的作用,不会吸水涨破,B错误;DNA不溶于95%的冷酒精,提纯时在滤液中加入体积是滤液两倍的冷酒精溶液,静置3~5 min后会出现白色絮状物(DNA),C正确;DNA鉴定时可通过是否加入DNA粗提物来设置实验组和对照组,两组都需加入二苯胺试剂观察实验现象,D错误。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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