资源简介 第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础知识点一 基因工程的基本工具1.（2024·温州高二月考）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2.（2024·浙江台州高二期中）下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）A.质粒是细菌细胞核中能自主复制的DNA分子B.基因工程中被用作载体的质粒都是天然质粒C.质粒完全水解后最多可产生6种化合物D.质粒是基因工程中的一种工具酶3.（2024·浙江台州高二期中）下列关于限制酶与DNA连接酶的有关说法，正确的是（ ）A.限制酶的切点一定位于识别序列的内部B.限制酶能对HIV的遗传物质进行切割C.DNA连接酶能连接两个任意的平末端D.DNA连接酶只能连接同种限制酶切割后的黏性末端4.（2024·浙江金华高二校期末）部分限制酶的识别序列及切割位点如下表（注：箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（ ）名称 识别序列及 切割位点 名称 识别序列及 切割位点AatⅠ ↓ AGGCCT TCCGGA ↑ EcoRⅠ ↓ GAATTC CTTAAG ↑KpnⅠ ↓ GGTACC CCATGG ↑ BamHⅠ ↓ GGATCC CCTAGG ↑A.表中4种限制酶均是从DNA两端逐步剪切核苷酸B.EcoRⅠ酶切后形成的黏性末端是5'-AATT-3'C.KpnⅠ与BamHⅠ处理不同的DNA片段可获得互补的黏性末端D.E.coli DNA连接酶可连接AatⅠ酶切后形成的片段5.某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是链霉素抗性基因，B是氨苄青霉素抗性基因；目的基因要插入到基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是（ ）A.导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒B.抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件C.成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上生长D.能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求知识点二 DNA的粗提取和鉴定6.（2024·绍兴高二期末）下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）A.DNA易溶于酒精，不易溶于2 mol/L的NaCl溶液B.用相同方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA含量相近C.DNA析出过程需用玻璃棒沿同一个方向轻轻搅动D.在沸水浴中，DNA遇双缩脲试剂会出现紫色反应7.“SDS法”是提取DNA的常用方法，其提取液成分中的SDS能使核蛋白变性，EDTA是DNA酶抑制剂，Tris作为缓冲剂。下列说法错误的是（ ）A.SDS能破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离B.EDTA能减少DNA水解，提高DNA的完整性C.Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，保证DNA结构正常D.提取到的DNA可在常温下用二苯胺试剂进行鉴定8.多种实验材料都可以用于DNA的粗提取与鉴定，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DNAB.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DNAD.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9.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Bgl Ⅱ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（ ）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—3'10.（2024·浙江台州高二期中）限制性内切核酸酶可以在特异的位点将DNA分子剪切开。如图为不同种限制酶识别的序列，箭头所指的是酶切位点，下列叙述错误的是（ ）A.能被BamHⅠ识别的序列也一定能被Sau3AⅠ识别B.一个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时会发生8个氢键的断裂C.质粒作为基因工程的常用载体，通常会有多种限制性内切核酸酶切割位点D.用BamHⅠ切割的目的基因和用Sau3AⅠ切割的质粒无法连接11.（2024·浙江宁波期中）图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性内切核酸酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。下列说法正确的是（ ）A.图1的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过氢键相连B.限制性内切核酸酶SmaⅠ切割图1中DNA片段后，产生黏性末端，产物的长度分别是537 bp、790 bp、661 bpC.若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d；用限制性内切核酸酶SmaⅠ完全切割D和d，产物中共有4种不同DNA片段D.若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制性内切核酸酶处理后进行连接，形成重组质粒，可选择BamHⅠ或MboⅠ12.探究不同保存条件对棉叶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 dD.用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA13.下面是5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或平末端）：限制酶1：——TC——限制酶2：————限制酶3：————限制酶4：————限制酶5：————通过对上述内容的分析，下列有关说法错误的是（ ）A.不同的限制酶可以切出相同的黏性末端B.限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列C.限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成D.DNA连接酶可拼接由限制酶4和5切出的DNA片段，也可拼接由限制酶1和2切出的DNA片段14.现有一长度为3 000碱基对（bp）的线性DNA分子，用限制性内切核酸酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1；用酶B单独酶切，结果如图2；用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是（ ）15.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。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。（1）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”。（2）DNA的鉴定可用 试剂在 条件下进行。（3）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。16.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）EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是 ，其单体是 。（2）EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是 ，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。（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 。17.目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。（1）构建人工质粒时要有抗性基因，以便于 。（2）pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G和A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。（3）pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复 键，成功获得了重组质粒，说明 。（4）为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampr和tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面蘸上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果（空圈表示与图二对照无菌落的位置）。与图三空圈相对应的图二中的菌落表型是 ，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是 。第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础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；不同限制性内切核酸酶切割不同的DNA分子有可能产生相同的黏性末端，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，D正确。2.C 细菌为原核生物，没有被核膜包被的成形的细胞核，A错误；天然的质粒需要经过改造后才可作为基因工程的载体，B错误；质粒的本质是DNA分子，完全水解后最多可产生6种化合物，即为磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基（A、T、C、G），C正确；质粒是基因工程的载体，不是工具酶，D错误。3.C 限制酶的切点不一定位于识别序列的内部，如有些切割后形成平末端的限制酶，A错误；限制酶只能对DNA进行切割，HIV的遗传物质是RNA，B错误；DNA连接酶分为E.coli DNA连接酶、T4 DNA连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外T4 DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低，C正确；不是同种限制酶切割的黏性末端，只要其黏性末端互补，均可用DNA连接酶进行连接，同时还能连接平末端，D错误。4.B 表中4种限制酶均是在DNA特定位置将DNA切割成片段，A错误；根据表中信息可知，EcoRⅠ识别的序列为GAATTC，并在GA之间切割磷酸二酯键，因此，该酶切后形成的黏性末端是5'-AATT-3'，B正确；KpnⅠ与BamHⅠ识别的碱基序列不同，形成的黏性末端不同，这两种酶处理不同的DNA片段获得的黏性末端没有互补关系，C错误；E.coli DNA连接酶可连接黏性末端，不能连接平末端，而Aat Ⅰ酶切后形成的是平末端，D错误。5.D 导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误；抗生素抗性基因是标记基因，是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，与目的基因表达无关，B错误；由于目的基因要插入到基因B中，即氨苄青霉素抗性基因被破坏，工程菌不能抗氨苄青霉素，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，C错误；能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌可能含有重组质粒或普通质粒，因此不一定符合生产要求，D正确。6.C DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，A错误；哺乳动物（猪）成熟的红细胞没有细胞核，不含众多细胞器，不能用于“DNA的粗提取和鉴定”，故用相同方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA含量不同，B错误；DNA析出过程中，会出现白色絮状物，用玻璃棒搅动时要沿一个方向轻轻搅拌，防止DNA结构被破坏，C正确；在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会出现蓝色反应，D错误。7.D 由题干可知，SDS能使核蛋白变性，破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离，A正确；EDTA是DNA酶抑制剂，能减少DNA水解，提高DNA的完整性和总量，B正确；Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，可以防止DNA结构被破坏，保证DNA结构正常，C正确；鉴定DNA的方法是沸水浴下用二苯胺试剂鉴定，D错误。8.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；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会出现蓝色反应，D错误。9.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。10.D 能被BamHⅠ识别的序列中包含了被Sau3AⅠ识别的序列，A正确；一个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时，四个AT碱基对间的氢键断裂，每个AT碱基对有2个氢键，一共会发生8个氢键的断裂，B正确；质粒作为基因工程的常用载体，通常会有多种限制性内切核酸酶切割位点，以便于把目的基因插入，C正确；用BamHⅠ切割的目的基因和用Sau3AⅠ切割的质粒，其黏性末端是相同的，可以连接，D错误。11.C 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，A错误；SmaⅠ的识别序列和酶切位点是CCC↓GGG，可知其切割产生的末端是平末端，产物长度是534＋3＝537 bp、796－3－3＝790 bp、658＋3＝661 bp，B错误；基因D会被SmaⅠ切割形成三个片段（长度分别为537 bp、790 bp、661 bp），若图中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，则基因D就突变为基因d，且基因d只有一个SmaⅠ的酶切位点，因而基因d会被SmaⅠ切割形成两个片段（长度分别为1 327 bp、661 bp），因此用限制酶SmaⅠ完全切割D和d，产物中共有4种不同长度的DNA片段（537 bp、790 bp、661 bp、1 327 bp），C正确；根据以上分析已知，若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制性内切核酸酶处理后进行连接，形成重组质粒，应该选择BamHⅠ，D错误。12.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DNA提取率不高，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，不仅DNA纯度高而且DNA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。13.D 由题干分析可知，限制酶1和3切出的黏性末端相同，故不同的限制酶可以切出相同的黏性末端，A正确；限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列，B正确；限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C正确；DNA经不同限制酶切割后，只有在形成相同或互补的黏性末端时，才可以通过DNA连接酶拼接，由此可知DNA连接酶可拼接由限制酶1和3切出的DNA片段，不可拼接由限制酶1和2切出的DNA片段，也不能拼接由限制酶4和5切出的DNA片段，D错误。14.A 由图1可知，酶H有1个切点；由图2可知，酶B有2个切点；由图3可知，共有3个切点。2个酶B切点之间距离2 000 bp，H与B切点的最短距离是600，最大距离是1 400 bp。综上所述，B、C、D不符合题意，A符合题意。15.（1）（保存）温度 （2）二苯胺 沸水浴 （3）①多 蒜黄 ②DNA酶解析：（1）根据表格可知该实验的自变量是温度和不同材料，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”。（2）鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。（3）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。16.（1）蛋白质 氨基酸 （2）5'—GAATTC—3' 专一 （3）中轴线 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。17.（1）筛选（或鉴别）目的基因是否导入受体细胞 （2）如下所示：目的基因 —G AATTC—…… —G AATTC——CTTAA G—…… —CTTAA G— （3）磷酸二酯 两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的黏性末端相同 （4）能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322质粒解析：（2）同一种限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端为：目的基因—G AATTC—…… —G AATTC——CTTAA G—…… —CTTAA G—。（3）DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。（4）由题意知：由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二、图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶BamHⅠ作用后，标记基因tetr被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌不能抗四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。5 / 6第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础导学 聚焦 1.概述基因工程的建立过程。 2.说明基因工程工具酶和载体的作用。 3.尝试DNA的粗提取和鉴定知识点（一） 基因工程的诞生与操作工具1.基因工程是在多个生物学分支学科的基础上发展而来（1）基因工程的概念指有意识地把一个人们所需要的 转入另一个生物体中，使后者获得新的 或表达所需要产物的技术。（2）基因工程的主要理论基础① 是生物遗传物质的发现。②DNA 结构和 的确立并逐步完善。③ 的破译。（3）基因工程的技术保障对DNA分子的剪切、连接、复制及 的发现。2.对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础（1）限制性内切核酸酶（对DNA分子进行剪切）①主要存在于： 等微生物中。②作用：识别 上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的 水解，使得DNA双链在特定的位置断开。③作用结果a. ：DNA末端有凸出的单链部分；b. ：DNA末端没有单链部分。（2）DNA连接酶（对DNA分子进行连接）（3）载体①概念：含有 起点，具备 能力的DNA分子。②特征③最常用载体——质粒：独立于细菌 DNA之外的较小的 状DNA分子。④作用：与外源DNA相连接并将其送入 细胞中进行扩增。3.判断下列相关表述的正误（1）自然界中不同生物几乎都共用一套遗传密码。（ ）（2）限制酶也可以识别和剪切RNA分子。（ ）（3）E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。（ ）（4）质粒是双链环状DNA分子，是基因工程常用的载体。（ ）探讨一 分析限制酶的作用和DNA连接酶的作用1.1970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：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5'—T—3' 3'—AGATC—5'和5'—CTAGA—3' 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 （填编号）切割某一DNA片段后产生的DNA片段能与SpeⅠ切割另一DNA片段产生的DNA片段相连接，原因是 。（5）限制酶SpeⅠ和XbaⅠ的识别序列和切割位点分别为和，这两种限制酶切割DNA分子后形成的黏性末端是否相同？经DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子，还能否被这两种限制酶识别和切割？探讨二 分析载体需具备的条件2.下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图思考：（1）载体要与外源DNA片段连接，需要具备什么条件？（2）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？（3）我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，为了便于筛选含重组DNA分子的受体细胞，载体需要具备什么条件？1.DNA连接酶与限制性内切核酸酶的关系（1）区别作用 应用限制性内切核酸酶 使特定部位的磷酸二酯键断裂 用于提取目的基因和切割载体DNA连接酶 在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键 用于目的基因和载体的连接（2）两者的关系2.载体上标记基因的标记原理载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如图所示：1. 下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。下图是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（ ）限制酶 AluⅠ BamHⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ识别序列及切割位点A.BamHⅠ切割的是氢键，AluⅠ切割的是磷酸二酯键B.Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的序列产生的黏性末端能够相连，连接后的片段还能被Sau3AⅠ切割C.DNA连接酶能连接②⑤，不能连接②④D.E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接①③，且连接效率低2.下面是四种不同质粒的结构模式图，其中ori为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是（ ）A.基因ampr和tetr是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因B.质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动、植物病毒的DNAC.限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键D.用质粒④将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长知识点（二） 活动：DNA的粗提取与鉴定1.实验原理（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液使DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。（2）DNA钠盐不溶于 而某些蛋白质能溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。（3）DNA对酶的耐受性， 能抑制DNA酶的活性，防止核DNA被酶解。（4）DNA对高温和洗涤剂的耐受性， 不能耐受较高温度， 能耐受较高温度，洗涤剂（如 ）能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响。（5）在沸水浴的条件下，DNA遇 会呈现蓝色。2.实验步骤3.判断下列相关表述的正误（1）DNA钠盐溶于酒精，但某些蛋白质不溶于酒精，利用这一原理，可以分离DNA钠盐与蛋白质。（ ）（2）DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高。（ ）（3）研磨幼嫩的材料前，经过冷冻，细胞结构更容易被破坏。（ ）（4）提取液中加入95％冷酒精，能使DNA钠盐形成絮状沉淀物而析出。（ ）探讨 探究DNA的粗提取和鉴定 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）本实验 （填“能”或“不能”）选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，理由是 。（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？ DNA粗提取与鉴定过程中典型操作及其目的项目 具体操作 操作目的细胞 处理 材料冷冻后 充分研磨 破碎细胞加入一定 量的蒸馏水NaCl 处理 加入到研磨液中 促使DNA溶解在高浓度NaCl溶液中十二烷基硫酸钠处理 （SDS） 加入到研磨液中 促使核蛋白变性与DNA分离乙二胺四乙酸二钠处理 （EDTA） 加入到研磨液中 抑制DNA酶活性，防止DNA被降解95％冷酒 精处理 向离心后的上清液中加入两倍体积冷酒精 DNA钠盐不溶于酒精，用于析出DNA蒸馏水处理 向溶有DNA的高浓度NaCl溶液中加入一定体积蒸馏水 DNA在不同NaCl溶液中的溶解度如图，该操作用于析出DNA二苯胺处理 絮状DNA与二苯胺试剂混合，95 ℃水浴加热处理 DNA染色与鉴定 1.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2.（2024·杭州市高二月考）如表关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，不正确的是（ ）选项 试剂 操作 作用A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNAB 2 mol/L NaCl 溶液 与提取出的DNA混合 溶解DNAC 预冷的酒精 加入到离心后的上清液中 溶解DNAD 二苯胺试剂 加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 鉴定DNA （1）限制性内切核酸酶的作用是 。（2）E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶的作用不同点是 。（3）质粒作为基因工程的载体需具备的条件是 。（4）利用酒精分离蛋白质和DNA的原理是 。1.下列有关基因工程的叙述，不正确的是（ ）A.基因工程的原理是通过对DNA分子的操作实现基因重组B.不同生物共用一套遗传密码为基因工程提供了理论依据C.不同生物的DNA结构大致相同是重组DNA形成的保障D.基因工程工具酶的发现为目的基因导入受体细胞创造了条件2.以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是（ ）①…CTGCA ②…G ③…TG ④…G…G …CTTAA …AC …CTGCAA.以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的B.②片段是在识别序列为GAATTCTTAA的限制酶作用下形成的C.①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子D.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键3.（2024·浙江绍兴鲁迅中学联考）载体能传递能量或运载其他物质。下列关于载体的叙述正确的是（ ）A.载体都位于细胞膜B.载体的本质是蛋白质C.有的载体可在大肠杆菌内稳定存在D.载体形态改变后会失活4.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.在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色D.向猪血稀释液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃棒上有白色絮状物5.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6.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。下列有关叙述错误的是（ ）A.提纯DNA时可加入酒精去除蛋白质等物质B.新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多C.木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNAD.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第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础【核心要点·巧突破】知识点（一）自主学习1.（1）基因 遗传性状 （2）①DNA ②双螺旋 中心法则 ③遗传密码 （3）工具酶、载体2.（1）①细菌 ②双链DNA 磷酸二酯键 ③a.黏性末端 b.平末端 （2） DNA片段 磷酸二酯键 大肠杆菌 黏性末端 平末端 （3）①复制 自主复制 ②复制起点 限制酶的识别序列 标记 ③拟核 环 ④受体3.（1）√（2）× 提示：限制酶识别的是双链DNA分子。（3）× 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。（4）√互动探究1.（1）提示：5'—C—3' 3'—GAGCT—5'和5'—TCGAG—3' 3'—C—5'（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：② 这两种限制酶切割DNA片段后形成的黏性末端是能互补配对的（5）提示：相同；不能。2.（1）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。（2）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复制，不至于丢失。（3）提示：具有标记基因，以便能够通过表型鉴别含有重组DNA分子的细胞。学以致用1.B 限制酶BamHⅠ与AluⅠ切割的均是磷酸二酯键，A错误；由表可知BamHⅠ和Sau3AⅠ二者切割后产生的黏性末端是相同的，因此二者切割后产生的黏性末端能够相连，连接后的片段能被Sau3AⅠ切割，但是不能被BamHⅠ切割，B正确；②⑤的黏性末端相同，②④的黏性末端也相同，因此DNA连接酶能连接②⑤，也能连接②④，C错误；E.coli DNA连接酶是从大肠杆菌中获得的，只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，而图中①③属于平末端，只能用T4 DNA连接酶连接，D错误。2.D 基因ampr和tetr在同一个DNA分子上，不是一对等位基因，A错误；质粒是指一种裸露的、结构简单的、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，能自我复制的环状双链DNA分子，动、植物病毒的DNA不属于质粒，B错误；限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；重组质粒④中，氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，因此用质粒④将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长，D正确。知识点（二）自主学习1.（1）氯化钠 （2）酒精 （3）乙二胺四乙酸二钠（EDTA） （4）蛋白质 DNA 十二烷基硫酸钠 （5）二苯胺2. 研磨液 尼龙纱布 质量 上清液 冷酒精 白色 缠在 絮状物 二苯胺试剂 ⑩953.（1）× 提示：DNA钠盐不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精。（2）√（3）√（4）√互动探究（1）提示：不能 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核（2）提示：能使核蛋白变性并与DNA分离；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。学以致用1.A 二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色，A正确；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。2.C DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离，C错误。【过程评价·勤检测】网络构建 （1）能够识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键水解（2）E.coli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，而T4 DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端（3）含有复制起点；含有一种或多种限制酶的识别序列；具有标记基因（4）DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精课堂演练1.D 工具酶的发现可以为基因工程获取目的基因并构建基因表达载体提供技术支持，D错误。2.D 图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；②片段是在识别序列为GAATTCCTTAAG的限制酶作用下形成的，B错误；①④连接形成重组DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误。3.C 基因工程中的载体包括病毒、噬菌体和质粒等，不位于细胞膜，A错误；细胞膜上的载体本质是蛋白质，但基因工程中的载体可以是质粒（DNA），也可以是病毒，B错误；有的载体可在大肠杆菌内稳定存在，如质粒作为载体可在大肠杆菌内稳定存在，C正确；细胞膜上用于转运物质的载体形态可发生可逆性改变，D错误。4.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；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，C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。5.B 在使用限制性内切核酸酶时，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；限制性内切核酸酶1和3切出的黏性末端相同，都是5'—GATC—3'，B正确；限制性内切核酸酶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；限制性内切核酸酶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。6.B DNA不溶于酒精，因此提纯DNA时可加入酒精去除可溶的蛋白质等物质，A正确；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不高，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且DNA和蛋白质对酶的耐受性不同，因此木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNA，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，颜色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，D正确。7 / 8(共101张PPT)第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础导学 聚焦 1.概述基因工程的建立过程。2.说明基因工程工具酶和载体的作用。3.尝试DNA的粗提取和鉴定核心要点·巧突破01过程评价·勤检测02课时训练·提素能03目录CONTENTS核心要点·巧突破01精准出击 高效学习知识点（一） 基因工程的诞生与操作工具1. 基因工程是在多个生物学分支学科的基础上发展而来（1）基因工程的概念指有意识地把一个人们所需要的 转入另一个生物体中，使后者获得新的 或表达所需要产物的技术。基因 遗传性状 ① 是生物遗传物质的发现。②DNA 结构和 的确立并逐步完善。③ 的破译。DNA 双螺旋 中心法则 遗传密码 （2）基因工程的主要理论基础（3）基因工程的技术保障对DNA分子的剪切、连接、复制及 的发现。工具酶、载体 2. 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础（1）限制性内切核酸酶（对DNA分子进行剪切）①主要存在于： 等微生物中。②作用：识别 上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的 水解，使得DNA双链在特定的位置断开。③作用结果：a. ：DNA末端有凸出的单链部分；b. ：DNA末端没有单链部分。细菌 双链DNA 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 （2）DNA连接酶（对DNA分子进行连接）②特征（3）载体①概念：含有 起点，具备 能力的DNA分子。复制 自主复制 ③最常用载体——质粒：独立于细菌 DNA之外的较小的 状DNA分子。④作用：与外源DNA相连接并将其送入 细胞中进行扩增。拟核 环 受体 3. 判断下列相关表述的正误（1）自然界中不同生物几乎都共用一套遗传密码。 （ √ ）（2）限制酶也可以识别和剪切RNA分子。 （ × ）提示：限制酶识别的是双链DNA分子。（3）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。（4）质粒是双链环状DNA分子，是基因工程常用的载体。（ √ ）√××√探讨一 分析限制酶的作用和DNA连接酶的作用1. 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：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5'—T—3' 3'—AGATC—5'和5'—CTAGA—3' 3'—T—5'，则XhoⅠ切割DNA之后形成的末端为 。提示：5'—C—3' 3'—GAGCT—5'和5'—TCGAG—3' 3'—C—5'（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. coliDNA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 （填编号）切割某一DNA片段后产生的DNA片段能与SpeⅠ切割另一DNA片段产生的DNA片段相连接，原因是 。提示：② 这两种限制酶切割DNA片段后形成的黏性末端是能互补配对的（5）限制酶SpeⅠ和XbaⅠ的识别序列和切割位点分别为 和 ，这两种限制酶切割DNA分子后形成的黏性末端是否相同？经DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子，还能否被这两种限制酶识别和切割？提示：相同；不能。探讨二 分析载体需具备的条件2. 下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图思考：（1）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。（2）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复制，不至于丢失。（3）我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，为了便于筛选含重组DNA分子的受体细胞，载体需要具备什么条件？提示：具有标记基因，以便能够通过表型鉴别含有重组DNA分子的细胞。1. DNA连接酶与限制性内切核酸酶的关系（1）区别作用 应用限制性内切核酸酶 使特定部位的磷酸二酯键断裂 用于提取目的基因和切割载体DNA连接酶 在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键 用于目的基因和载体的连接（2）两者的关系2. 载体上标记基因的标记原理载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如图所示：1. 下表列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点（箭头表示相关酶的切割位点）。下图是酶切后产生的几种末端。下列说法正确的是（ ）限制酶 AluⅠ BamHⅠ SmaⅠ Sau3AⅠ识别序列及切割位点B. Sau3AⅠ和BamHⅠ切割的序列产生的黏性末端能够相连，连接后的片段还能被Sau3AⅠ切割C. DNA连接酶能连接②⑤，不能连接②④D. E. coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能连接①③，且连接效率低A. BamHⅠ切割的是氢键，AluⅠ切割的是磷酸二酯键解析： 限制酶BamHⅠ与AluⅠ切割的均是磷酸二酯键，A错误；由表可知BamHⅠ和Sau3AⅠ二者切割后产生的黏性末端是相同的，因此二者切割后产生的黏性末端能够相连，连接后的片段能被Sau3AⅠ切割，但是不能被BamHⅠ切割，B正确；②⑤的黏性末端相同，②④的黏性末端也相同，因此DNA连接酶能连接②⑤，也能连接②④，C错误；E. coli DNA连接酶是从大肠杆菌中获得的，只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端，而图中①③属于平末端，只能用T4 DNA连接酶连接，D错误。2. 下面是四种不同质粒的结构模式图，其中ori为复制必需的序列，ampr为氨苄青霉素抗性基因，tetr为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制酶的酶切位点。下列有关叙述正确的是（ ）A. 基因ampr和tetr是一对等位基因，常作为基因工程中的标记基因B. 质粒指细菌细胞中能自我复制的小型环状的DNA和动、植物病毒的DNAC. 限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的氢键D. 用质粒④将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长解析： 基因ampr和tetr在同一个DNA分子上，不是一对等位基因，A错误；质粒是指一种裸露的、结构简单的、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，能自我复制的环状双链DNA分子，动、植物病毒的DNA不属于质粒，B错误；限制酶的作用部位是DNA分子中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；重组质粒④中，氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏，因此用质粒④将目的基因导入大肠杆菌，该菌不能在含四环素的培养基上生长，D正确。知识点（二） 活动：DNA的粗提取与鉴定1. 实验原理（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液使DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。（2）DNA钠盐不溶于 而某些蛋白质能溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。（3）DNA对酶的耐受性， 能抑制DNA酶的活性，防止核DNA被酶解。氯化钠 酒精 乙二胺四乙酸二钠（EDTA） （4）DNA对高温和洗涤剂的耐受性， 不能耐受较高温度， 能耐受较高温度，洗涤剂（如 ）能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响。（5）在沸水浴的条件下，DNA遇 会呈现蓝色。蛋白质 DNA 十二烷基硫酸钠 二苯胺 2. 实验步骤3. 判断下列相关表述的正误（1）DNA钠盐溶于酒精，但某些蛋白质不溶于酒精，利用这一原理，可以分离DNA钠盐与蛋白质。 （ × ）提示：DNA钠盐不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高。 （ √ ）（3）研磨幼嫩的材料前，经过冷冻，细胞结构更容易被破坏。（ √ ）（4）提取液中加入95％冷酒精，能使DNA钠盐形成絮状沉淀物而析出。 （ √ ）×√√√探讨 探究DNA的粗提取和鉴定 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）本实验 （填“能”或“不能”）选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，理由是 。提示：不能 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核（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：能使核蛋白变性并与DNA分离；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。 DNA粗提取与鉴定过程中典型操作及其目的项目 具体操作 操作目的细胞处理 材料冷冻后充分研磨 破碎细胞加入一定量的蒸馏水 NaCl处理 加入到研磨液中 促使DNA溶解在高浓度NaCl溶液中项目 具体操作 操作目的十二烷基硫酸钠处理（SDS） 加入到研磨液中 促使核蛋白变性与DNA分离乙二胺四乙酸二钠处理 （EDTA） 加入到研磨液中 抑制DNA酶活性，防止DNA被降解95％冷酒精处理 向离心后的上清液中加入两倍体积冷酒精 DNA钠盐不溶于酒精，用于析出DNA项目 具体操作 操作目的蒸馏水处理 向溶有DNA的高浓度NaCl溶液中加入一定体积蒸馏水 DNA在不同NaCl溶液中的溶解度如图，该操作用于析出DNA二苯胺处理 絮状DNA与二苯胺试剂混合，95 ℃水浴加热处理 DNA染色与鉴定1. 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： 二苯胺试剂在沸水浴条件下能将DNA染成蓝色，A正确；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。2. （2024·杭州市高二月考）如表关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，不正确的是（ ）选项 试剂 操作 作用A 研磨液 与生物材料混合 提取溶解DNAB 2 mol/L NaCl溶液 与提取出的DNA混合 溶解DNAC 预冷的酒精 加入到离心后的上清液中 溶解DNAD 二苯胺试剂 加入到溶解有DNA的NaCl溶液中 鉴定DNA解析： DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离，C错误。过程评价·勤检测02反馈效果 筑牢基础（1）限制性内切核酸酶的作用是 能够识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键水解 。 （2）E. coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶的作用不同点是 。（3）质粒作为基因工程的载体需具备的条件是 。（4）利用酒精分离蛋白质和DNA的原理是 。E. coliDNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，而T4 DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端 含有复制起点；含有一种或多种限制酶的识别序列；具有标记基因 DNA钠盐不溶于酒精而某些蛋白质能溶于酒精 1. 下列有关基因工程的叙述，不正确的是（ ）A. 基因工程的原理是通过对DNA分子的操作实现基因重组B. 不同生物共用一套遗传密码为基因工程提供了理论依据C. 不同生物的DNA结构大致相同是重组DNA形成的保障D. 基因工程工具酶的发现为目的基因导入受体细胞创造了条件解析： 工具酶的发现可以为基因工程获取目的基因并构建基因表达载体提供技术支持，D错误。2. 以下是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是（ ）A. 以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的B. ②片段是在识别序列为GAATTCTTAA的限制酶作用下形成的C. ①和④两个片段在DNA聚合酶的作用下可形成重组DNA分子D. 限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键解析： 图中①④是同一种限制酶切割形成的，因此以上DNA片段是由3种限制酶切割后产生的，A错误；②片段是在识别序列为GAATTCCTTAAG的限制酶作用下形成的，B错误；①④连接形成重组DNA分子需要的是DNA连接酶，C错误。3. （2024·浙江绍兴鲁迅中学联考）载体能传递能量或运载其他物质。下列关于载体的叙述正确的是（ ）A. 载体都位于细胞膜B. 载体的本质是蛋白质C. 有的载体可在大肠杆菌内稳定存在D. 载体形态改变后会失活解析： 基因工程中的载体包括病毒、噬菌体和质粒等，不位于细胞膜，A错误；细胞膜上的载体本质是蛋白质，但基因工程中的载体可以是质粒（DNA），也可以是病毒，B错误；有的载体可在大肠杆菌内稳定存在，如质粒作为载体可在大肠杆菌内稳定存在，C正确；细胞膜上用于转运物质的载体形态可发生可逆性改变，D错误。4. 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. 在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色D. 向猪血稀释液中加蒸馏水搅拌，可见玻璃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；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，C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。5. 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）：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连接酶拼接解析： 在使用限制性内切核酸酶时，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；限制性内切核酸酶1和3切出的黏性末端相同，都是5'—GATC—3'，B正确；限制性内切核酸酶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；限制性内切核酸酶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。6. 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。下列有关叙述错误的是（ ）A. 提纯DNA时可加入酒精去除蛋白质等物质B. 新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，提取DNA的量也最多C. 木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNAD. 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解析： DNA不溶于酒精，因此提纯DNA时可加入酒精去除可溶的蛋白质等物质，A正确；新鲜棉叶提取的DNA纯度最高，但提取率不高，因此新鲜棉叶提取DNA的量不是最多的，B错误；DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，且DNA和蛋白质对酶的耐受性不同，因此木瓜蛋白酶和不同浓度的NaCl溶液均可用于提纯DNA，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，颜色最深的是冷冻3 d处理后提取的DNA，D正确。课时训练·提素能03分级练习 巩固提升知识点一 基因工程的基本工具1. （2024·温州高二月考）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1234567891011121314151617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；不同限制性内切核酸酶切割不同的DNA分子有可能产生相同的黏性末端，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，D正确。12345678910111213141516172. （2024·浙江台州高二期中）下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）A. 质粒是细菌细胞核中能自主复制的DNA分子B. 基因工程中被用作载体的质粒都是天然质粒C. 质粒完全水解后最多可产生6种化合物D. 质粒是基因工程中的一种工具酶解析： 细菌为原核生物，没有被核膜包被的成形的细胞核，A错误；天然的质粒需要经过改造后才可作为基因工程的载体，B错误；质粒的本质是DNA分子，完全水解后最多可产生6种化合物，即为磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基（A、T、C、G），C正确；质粒是基因工程的载体，不是工具酶，D错误。12345678910111213141516173. （2024·浙江台州高二期中）下列关于限制酶与DNA连接酶的有关说法，正确的是（ ）A. 限制酶的切点一定位于识别序列的内部B. 限制酶能对HIV的遗传物质进行切割C. DNA连接酶能连接两个任意的平末端D. DNA连接酶只能连接同种限制酶切割后的黏性末端1234567891011121314151617解析： 限制酶的切点不一定位于识别序列的内部，如有些切割后形成平末端的限制酶，A错误；限制酶只能对DNA进行切割，HIV的遗传物质是RNA，B错误；DNA连接酶分为E. coli DNA连接酶、T4 DNA连接酶，这二者都能连接黏性末端，此外T4 DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低，C正确；不是同种限制酶切割的黏性末端，只要其黏性末端互补，均可用DNA连接酶进行连接，同时还能连接平末端，D错误。12345678910111213141516174. （2024·浙江金华高二校期末）部分限制酶的识别序列及切割位点如下表（注：箭头表示切割位点）。下列叙述正确的是（ ）名称 识别序列及切割位点 名称 识别序列及切割位点AatⅠ ↓ AGGCCT TCCGGA ↑ EcoRⅠ ↓ GAATTCCTTAAG ↑KpnⅠ ↓ GGTACC CCATGG ↑ BamHⅠ ↓ GGATCCCCTAGG ↑1234567891011121314151617A. 表中4种限制酶均是从DNA两端逐步剪切核苷酸B. EcoRⅠ酶切后形成的黏性末端是5'-AATT-3'C. KpnⅠ与BamHⅠ处理不同的DNA片段可获得互补的黏性末端D. E. coli DNA连接酶可连接AatⅠ酶切后形成的片段1234567891011121314151617解析： 表中4种限制酶均是在DNA特定位置将DNA切割成片段，A错误；根据表中信息可知，EcoRⅠ识别的序列为GAATTC，并在GA之间切割磷酸二酯键，因此，该酶切后形成的黏性末端是5'-AATT-3'，B正确；KpnⅠ与BamHⅠ识别的碱基序列不同，形成的黏性末端不同，这两种酶处理不同的DNA片段获得的黏性末端没有互补关系，C错误；E. coli DNA连接酶可连接黏性末端，不能连接平末端，而Aat Ⅰ酶切后形成的是平末端，D错误。12345678910111213141516175. 某研究所的研究人员拟将生长激素基因通过质粒介导进入大肠杆菌细胞内，已知质粒中存在两个抗性基因：A是链霉素抗性基因，B是氨苄青霉素抗性基因；目的基因要插入到基因B中，且大肠杆菌本身不带有任何抗性基因。下列叙述正确的是（ ）A. 导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒B. 抗生素抗性基因是目的基因表达的必要条件C. 成功导入重组质粒的大肠杆菌可以在含氨苄青霉素的培养基上 生长D. 能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌不一定符合生产要求1234567891011121314151617解析： 导入大肠杆菌的质粒可能为重组质粒，也可能为普通质粒，A错误；抗生素抗性基因是标记基因，是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，与目的基因表达无关，B错误；由于目的基因要插入到基因B中，即氨苄青霉素抗性基因被破坏，工程菌不能抗氨苄青霉素，因此成功导入重组质粒的大肠杆菌不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，C错误；能在含链霉素的培养基中生长的大肠杆菌可能含有重组质粒或普通质粒，因此不一定符合生产要求，D正确。1234567891011121314151617知识点二 DNA的粗提取和鉴定6. （2024·绍兴高二期末）下列关于“DNA的粗提取和鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）A. DNA易溶于酒精，不易溶于2 mol/L的NaCl溶液B. 用相同方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA含量相近C. DNA析出过程需用玻璃棒沿同一个方向轻轻搅动D. 在沸水浴中，DNA遇双缩脲试剂会出现紫色反应1234567891011121314151617解析： DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，在2 mol/L的NaCl溶液中溶解度高，A错误；哺乳动物（猪）成熟的红细胞没有细胞核，不含众多细胞器，不能用于“DNA的粗提取和鉴定”，故用相同方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA含量不同，B错误；DNA析出过程中，会出现白色絮状物，用玻璃棒搅动时要沿一个方向轻轻搅拌，防止DNA结构被破坏，C正确；在沸水浴中，DNA遇二苯胺试剂会出现蓝色反应，D错误。12345678910111213141516177. “SDS法”是提取DNA的常用方法，其提取液成分中的SDS能使核蛋白变性，EDTA是DNA酶抑制剂，Tris作为缓冲剂。下列说法错误的是（ ）A. SDS能破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离B. EDTA能减少DNA水解，提高DNA的完整性C. Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，保证DNA结构正常D. 提取到的DNA可在常温下用二苯胺试剂进行鉴定1234567891011121314151617解析： 由题干可知，SDS能使核蛋白变性，破坏蛋白质空间结构，从而促进DNA和蛋白质分离，A正确；EDTA是DNA酶抑制剂，能减少DNA水解，提高DNA的完整性和总量，B正确；Tris作为缓冲剂能维持pH的稳定，可以防止DNA结构被破坏，保证DNA结构正常，C正确；鉴定DNA的方法是沸水浴下用二苯胺试剂鉴定，D错误。12345678910111213141516178. 多种实验材料都可以用于DNA的粗提取与鉴定，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DNAB. 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DNAD. 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1234567891011121314151617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；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会出现蓝色反应，D错误。12345678910111213141516179. 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BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列：1234567891011121314151617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—3'1234567891011121314151617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。123456789101112131415161710. （2024·浙江台州高二期中）限制性内切核酸酶可以在特异的位点将DNA分子剪切开。如图为不同种限制酶识别的序列，箭头所指的是酶切位点，下列叙述错误的是（ ）1234567891011121314151617A. 能被BamHⅠ识别的序列也一定能被Sau3AⅠ识别B. 一个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时会发生8个氢键的断裂C. 质粒作为基因工程的常用载体，通常会有多种限制性内切核酸酶切割位点D. 用BamHⅠ切割的目的基因和用Sau3AⅠ切割的质粒无法连接1234567891011121314151617解析： 能被BamHⅠ识别的序列中包含了被Sau3AⅠ识别的序列，A正确；一个DNA分子被EcoRⅠ切成两个片段时，四个AT碱基对间的氢键断裂，每个AT碱基对有2个氢键，一共会发生8个氢键的断裂，B正确；质粒作为基因工程的常用载体，通常会有多种限制性内切核酸酶切割位点，以便于把目的基因插入，C正确；用BamHⅠ切割的目的基因和用Sau3AⅠ切割的质粒，其黏性末端是相同的，可以连接，D错误。123456789101112131415161711. （2024·浙江宁波期中）图1表示含有目的基因D的DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4种限制性内切核酸酶切割的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。下列说法正确的是（ ）1234567891011121314151617A. 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过氢键相连B. 限制性内切核酸酶SmaⅠ切割图1中DNA片段后，产生黏性末端，产物的长度分别是537 bp、790 bp、661 bpC. 若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d；用限制性内切核酸酶SmaⅠ完全切割D和d，产物中共有4种不同DNA片段D. 若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制性内切核酸酶处理后进行连接，形成重组质粒，可选择BamHⅠ或MboⅠ1234567891011121314151617解析： 图1的一条脱氧核苷酸链中相邻碱基通过“—脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖—”相连，A错误；SmaⅠ的识别序列和酶切位点是CCC↓GGG，可知其切割产生的末端是平末端，产物长度是534＋3＝537 bp、796－3－3＝790 bp、658＋3＝661 bp，B错误；基因D会被SmaⅠ切割形成三个片段（长度分别为537 bp、790 bp、661bp），若图中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，则基因D就突变为基因d，且基因d只有一个SmaⅠ的酶切位点，因而基因d会被SmaⅠ切割形成两个片段（长度分别为1 327 bp、661 bp），因此用限制酶SmaⅠ完全切割D和d，产物中共有4种不同长度的DNA片段（537 bp、790 bp、661 bp、1 327 bp），C正确；根据以上分析已知，若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制性内切核酸酶处理后进行连接，形成重组质粒，应该选择BamHⅠ，D错误。123456789101112131415161712. 探究不同保存条件对棉叶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（ ）1234567891011121314151617A. 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 dD. 用二苯胺试剂鉴定，蓝色最浅的是冷冻3 d处理后提取的DNA1234567891011121314151617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DNA提取率不高，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，不仅DNA纯度高而且DNA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。123456789101112131415161713. 下面是5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或平末端）：限制酶1：—— TC——限制酶2：—— ——限制酶3：—— ——限制酶4：—— ——限制酶5：—— ——1234567891011121314151617通过对上述内容的分析，下列有关说法错误的是（ ）A. 不同的限制酶可以切出相同的黏性末端B. 限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列C. 限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成D. DNA连接酶可拼接由限制酶4和5切出的DNA片段，也可拼接由限制酶1和2切出的DNA片段1234567891011121314151617解析： 由题干分析可知，限制酶1和3切出的黏性末端相同，故不同的限制酶可以切出相同的黏性末端，A正确；限制酶3识别的碱基序列中包含了限制酶1识别的碱基序列，故限制酶1可以识别并剪切限制酶3所识别的DNA序列，B正确；限制酶3、4识别的序列都是由6个脱氧核苷酸组成，C正确；DNA经不同限制酶切割后，只有在形成相同或互补的黏性末端时，才可以通过DNA连接酶拼接，由此可知DNA连接酶可拼接由限制酶1和3切出的DNA片段，不可拼接由限制酶1和2切出的DNA片段，也不能拼接由限制酶4和5切出的DNA片段，D错误。123456789101112131415161714. 现有一长度为3 000碱基对（bp）的线性DNA分子，用限制性内切核酸酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1；用酶B单独酶切，结果如图2；用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是（ ）1234567891011121314151617解析： 由图1可知，酶H有1个切点；由图2可知，酶B有2个切点；由图3可知，共有3个切点。2个酶B切点之间距离2 000 bp，H与B切点的最短距离是600，最大距离是1 400 bp。综上所述，B、C、D不符合题意，A符合题意。123456789101112131415161715. 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24h。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。1234567891011121314151617（1）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”。解析：根据表格可知该实验的自变量是温度和不同材料，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”。（2）DNA的鉴定可用 试剂在 条件下进行。解析：鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。（保存）温度 二苯胺 沸水浴 1234567891011121314151617（3）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。多 蒜黄 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。DNA酶 1234567891011121314151617解析：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。123456789101112131415161716. 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：1234567891011121314151617（1）EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的化学本质是 ，其单体是 。解析：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。蛋白质 氨基酸 1234567891011121314151617（2）EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是 ，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。解析：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。5'—GAATTC—3' 专一 1234567891011121314151617（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。解析：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。中轴线 E. coli DNA连接酶或T4 DNA连接 1234567891011121314151617（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 。解析：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。破坏外源DNA，起到保护作用123456789101112131415161717. 目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。1234567891011121314151617（1）构建人工质粒时要有抗性基因，以便于 。筛选（或鉴别）目的基因是否导入受体细胞 （2）pBR322分子中有单个EcoRⅠ限制酶作用位点，EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G和A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。答案：如下所示：1234567891011121314151617解析：同一种限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端为：。1234567891011121314151617（3）pBR322分子中另有单个的BamHⅠ限制酶作用位点，现将经BamHⅠ处理后的质粒与用另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复 键，成功获得了重组质粒，说明 。解析：DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。磷酸二酯 两种限制酶（BamHⅠ和BglⅡ）切割得到的黏性末端相同 1234567891011121314151617（4）为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampr和tetr的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面蘸上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果（空圈表示与图二对照无菌落的位置）。与图三空圈相对应的图二中的菌落表型是 ，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是 。能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素 pBR322质粒1234567891011121314151617解析：由题意知：由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二、图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶BamHⅠ作用后，标记基因tetr被破坏，故导入目的基因的大肠杆菌不能抗四环素，即多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。1234567891011121314151617感 谢 观 看! 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第一节 第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础.docx 第一节 第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础.pptx 第一节 第1课时 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础（练习，含解析）.docx
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