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第3章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
A级　基础达标练
一、选择题
1．如图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是(　　)
A．5′－CTTAAG－3′，切点在C和T之间
B．5′－CTTAAG－3′，切点在G和A之间
C．5′－GAATTC－3′，切点在G和A之间
D．5′－CTTAAC－3′，切点在C和T之间
2．下列关于E．coli DNA连接酶的叙述，正确的是(　　)
①催化具有相同黏性末端的DNA片段之间的连接
②催化具有互补黏性末端的DNA片段之间的连接
③催化具有平末端的DNA片段之间的连接
④催化单个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成
A．①②　 B．②④
C．②③　 D．①④
3．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是(　　)
A．质粒是只存在于原核细胞的细胞质中能自主复制的小型环状双链DNA分子
B．在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点
C．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制
D．质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的鉴定和选择
4．对下图所示黏性末端的说法，正确的是(　C　)
A．甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性内切核酸酶作用产生的
B．图乙中的酶切位点在A与G之间
C．如果甲中的G突变为A，则原限制性内切核酸酶不能识别该切割位点
D．构建基因表达载体所用的限制酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处
5．(不定项)下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，不正确的是(　　)
A．通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割
B．b能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开
C．c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D．b代表的是限制性内切核酸酶，c代表的是RNA聚合酶
二、非选择题
6．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：称取新鲜的花菜、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粗提取结果如下表：
材料保存温度 花菜 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。
(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。
B级　合格达标练
一、选择题
1．用X酶切割DNA分子后，得到黏性末端①，用Y酶切割DNA分子后，得到黏性末端②，如图所示，以下说法不正确的是(　　)
A．X与Y通常是不同的限制酶
B．限制酶与DNA水解酶破坏的化学键相同
C．限制酶将一个DNA分子片段切成两个片段需消耗两个水分子
D．具有①②的两个DNA片段可连接成重组分子，重组后还可以被X或Y切割
2．现有一长度为1 000碱基对(bp)的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1 000 bp，用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是(　　)
3．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．DNA在2 mol/L的NaCl溶液中析出
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
4．下图所示的酶M和酶N是两种限制酶，图中DNA片段只注明了黏性末端处的碱基种类，其他碱基的种类未作注明。下列叙述中不正确的是(　　)
A．多个片段乙与丁混合在一起，可用DNA连接酶拼接得到环状DNA
B．多个片段乙与丁混合，只由两个DNA片段连接成的DNA共有4种
C．一种限制性内切核酸酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列
D．若酶M特异性剪切的DNA片段是，则酶N特异性剪切的DNA片段是
5．(不定项)某线性DNA分子含有5 000个碱基对(bp)，先用限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。两种限制酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法不正确的是(　　)
酶a切割产物(bp) 之后酶b切割产物(bp)
2 100；1 400；1 000；500 1 900；200；800；600；1 000；500
酶a　　 　　　　　　酶b
↓　　　　　　　　　↓
5′－AGATCT－3′　　　5′－GGATCC－3′
3′－TCTAGA－5′　　　3′－CCTAGG－5′
↑　　 　　　　　　　↑
A．在该DNA分子中，酶a与酶b的识别序列分别有3个和2个
B．酶a与酶b切出的黏性末端不能相互连接
C．酶a与酶b切断的化学键不相同
D．用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多
6．(不定项)下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是(　　)
A．用同样方法从等体积猪血和鸡血中提取的DNA量相近
B．DNA析出过程中，用玻璃棒沿同一方向轻轻搅拌
C．预冷的乙醇可用来溶解DNA
D．用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热
二、非选择题
7．下图中甲、乙分别表示质粒和含目的基因的DNA片段。几种可供选择使用的限制酶识别序列及其切割位点为
注：tetR表示四环素抗性基因；AmpR表示氨苄青霉素抗性基因。
回答下列问题：
(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的_______________断开。题中可供使用的限制酶，切割相应DNA片段后能产生黏性末端的有____________________________________________________________。
(2)经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与上述其余限制酶中的________________(填限制酶名称)切割后得到的DNA片段连接，理由是_______________________________________。图中甲质粒经Sau3AⅠ完全切割后可得到_________种DNA片段。
(3)图甲中的tetR和AmpR在运载体上可作为___________________________，用于重组DNA的鉴定和选择。
参考答案
A级　基础达标练
一、选择题
1．
答案：C
2．
答案：A
3．
答案：D
4．
答案：C
5．
答案：BCD
二、非选择题
6．
答案：
(2) (保存)温度
(3) 二苯胺 沸水浴
(4) 多 蒜黄 (核酸水解)酶
解析：
(2)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”。
(3)鉴定DNA时可用二苯胺试剂，在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
(4)①结论1：与20 ℃相比，相同实验材料在－20 ℃条件下保存，与二苯胺进行沸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，因此其与二苯胺进行沸水浴加热后蓝色最深。②出现结论1的原因是低温抑制了(核酸水解)酶的活性，DNA降解速度减慢。
B级　合格达标练
一、选择题
1．
答案：D
2．
答案：D
3．
答案：C
4．
答案：B
5．
答案：BC
6．
答案：AC
二、非选择题
7．
答案：
(1) 磷酸二酯键 EcoRⅠ、BamHⅠ、BclⅠ、Sam3AⅠ
(2) BamHⅠ、BclⅠ 它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端 3
(3) 标记基因
解析：
(1)限制酶的作用是识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。题中可供使用的限制酶切割相应片段后都会产生黏性末端。
(2)经限制酶Sau3AⅠ切割后得到的DNA片段可以与其余限制酶中的BamHⅠ、BclⅠ切割后得到的DNA片段连接，理由是它们切割后产生的片段具有相同的黏性末端。图中甲质粒有3个Sau3AⅠ的酶切位点(terR上有1个，而AmpR上有2个)，所以经Sau3AⅠ完全切割后可得到3种DNA片段。
(3)图中甲的tetR和AmpR都是抗性基因，在运载体上可以作为标记基因，用于重组DNA的鉴定和选择。
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