【生物】2018届一轮复习人教版专题26-1DNA重组技术的基本工具学案 17页

专题二十六 《现代生物科技专题》专题1 基因工程 第1课 DNA重组技术的基本工具 ‎【学案导航】---明方向！‎ ‎【课程学习目标】‎ 简述DNA重组技术所需的三种基本工具。‎ 第一层级：预学区.不看不讲 ‎【知识体系梳理】‎ ‎1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过______________和_______等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在__________水平上进行设计和施工的，因此又叫做______________。‎ ‎2、培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即_________________的“手术刀”、_________________的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“_________”。‎ ‎3、切割DNA的工具是________________，又称______。这类酶主要是从________中分离纯化而来的。它们能够________________________________________，并且使每一条链中特定部位的_________________的____________断开。DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和______。‎ ‎4、将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠____________来完成的。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从________中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为_____________。这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的____________________________。‎ ‎5、质粒是一种裸露的、________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有_________________的_______________分子。它有一个至多个______________，供外源DNA片段插入其中。携带外源DNA的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行________，或者整合到染色体DNA上，随染色体DNA____________。它还有特殊的____________，如抗四环素、氨苄青霉素等，供重组DNA的__________。在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_________________、___________等。‎ ‎【预习效果检测】‎ ‎1．下列对基因工程的理解，正确的是(　　)‎ ‎①它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的工程 ‎②对基因进行人为删减或增添某些碱基 ‎③是体外进行的人为的基因重组 ‎④在实验室内，利用相关的酶和原料合成DNA ‎⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术 ‎⑥在DNA分子水平上进行操作 ‎⑦一旦成功，便可遗传 A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥⑦‎ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦‎ ‎2．下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是(　　)‎ A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间[]‎ C．GAATTC，切点在G和A之间 D．CTTAAC，切点在C和T之间 ‎3．下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是(　　)‎ ‎①可催化互补黏性末端的DNA片段之间的连接 ‎②都能催化平末端的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DNA分子两条链的脱氧核糖和磷酸间磷酸二酯键的形成 A．①③ B．②④‎ C．②③ D．①④‎ ‎4．基因工程操作离不开三种工具，下列有关说法不正确的是(　　)‎ A．常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒，从而获得互补的黏性末端 B．在三种工具中最常用载体——质粒的基本单位是脱氧核糖核苷酸，两种酶的基本单位是氨基酸 C．DNA聚合酶能够催化形成磷酸二酯键，是基因工程中的“分子缝合针”‎ D．限制性核酸内切酶主要从原核生物中分离获得，具有识别特定核苷酸序列的能力 ‎5．质粒是基因工程中最常用的载体，它存在于许多细菌体内，质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转入成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置(插入点有a、b、c)，请根据表中提供的细菌生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是(　　)‎ 细菌在含氨苄青霉素的培养基上的生长情况 细菌在含四环素的培养基上的生长情况 ‎①‎ 能生长 能生长 ‎②‎ 能生长 不能生长 ‎③‎ 不能生长 能生长 A. ①是c；②是b；③是a B．①是a和b；②是a；③是b C．①是a和b；②是b；③是a D．①是c；②是a；③是b 第二层级：导学区.不议不讲 ‎【重点难点探究】‎ ‎1．什么是基因工程？‎ ‎2. 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？‎ ‎3. “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶的来源、种类、作用、结果分别是什么？‎ ‎4.什么叫黏性末端？‎ ‎5.什么叫平末端？‎ ‎6. 基因工程的载体来源有哪些？‎ ‎7. 作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？‎ ‎8.质粒为什么能作为基因工程的运载体？[]‎ 第三层级：固学区.不练不讲 ‎【基础智能检测】‎ ‎1．作为基因的运输工具——质粒，必须具备的条件之一及理由是(　　)‎ A．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 B．具有多个限制酶切割位点，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．能够在受体细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选 ‎2．基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的四个必要条件是(　　)‎ A．目的基因　限制酶　载体　受体细胞 B．重组DNA　RNA聚合酶　限制酶　连接酶 C．工具酶　目的基因　载体　受体细胞 D．模板DNA　mRNA　质粒　受体细胞 ‎3．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、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片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列是什么(　　)‎ A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列为—AATT—‎ B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列为—GATC—‎ C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列为—AATT—‎ D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列为—GATC—‎ ‎4．下列关于DNA重组技术基本工具的说法，正确的是(　　)‎ A．DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端 B．细菌细胞内含有的限制酶不能对自身的DNA进行剪切 C．限制酶切割DNA后一定能产生黏性末端 D．质粒是基因工程中唯一的载体 ‎5．通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是—G↓GATCC—，请回答：‎ ‎(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________。人体蛋白质基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要的酶是________。‎ ‎(2)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内，原因是__________________，“插入”时用的工具是________，其种类有________________________。‎ ‎(3)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。‎ 第四层级：思学区.不思不复 ‎【思维导图构建】‎ ‎【答案】‎ ‎【知识体系梳理】‎ ‎1、体外DNA重组 转基因 DNA分子 DNA重组技术 ‎ ‎2、准确切割DNA 将DNA片段再连接起来 运输工具 ‎ ‎3、限制性核酸内切酶 限制酶 原核生物 识别双链DNA分子的某些特定核苷酸序列 两个核苷酸之间 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 ‎ ‎4、DNA连接酶 大肠杆菌 T4DNA连接酶 两个核苷酸之间的磷酸二酯键 ‎ ‎5、结构简单 自我复制能力 双链环状DNA 限制酶切割位点 自我复制 进行同步复制 遗传标记基因 鉴定和选择 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 ‎【预习效果检测】‎ ‎1.C【解析】　基因工程是对现有基因的剪切和重组，并没有对基因人为删减或增添某些碱基，也不是要合成新的DNA。‎ ‎2.C【解析】从图中可以看出，该限制酶识别的碱基序列为GAATTC，并且将碱基G和A之间的磷酸二酯键切割，即切点在G和A之间。‎ ‎3.D【解析】　E•coli DNA连接酶只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，而不能催化DNA片段平末端的连接。DNA连接酶的作用是催化两个脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，即把“梯子”的“扶手”缝合起来。‎ ‎5.A【解析】对①细菌来说，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，也能在含四环素的培养基上生长，说明抗氨苄青霉素基因和抗四环素基因都没有被破坏，插入点是c；对②细菌来说，能在含氨苄青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉素基因正常，不能在含四环素的培养基上生长，说明其抗四环素基因被破坏，插入点为b；对③细菌来说，不能在含氨苄青霉素的培养基上生长，说明其抗氨苄青霉基因被插入而破坏，故插入点为a。‎ ‎【重点难点探究】‎ ‎1.指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。‎ ‎2.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶；“分子缝合针”—— DNA连接酶；“分子运输车”—— 基因进入受体细胞的载体 ‎3. 来源主要是原核生物 种类：4000种 作用：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。结果：形成两种末端。‎ ‎4.当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。‎ ‎5.当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。‎ ‎6.质粒、噬菌体、动植物病毒。‎ ‎7.（1）能自我复制，能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；（2）有一个至多个限制酶切位点能与目的基因结合（3）有遗传标记基因便于观察（4）对受体细胞无害、易分离安全、比较容易得到。‎ ‎8.质粒是基因工程常用的载体，一种裸露的、结构简单、独立于染色体或细菌拟核之外，能自我复制的小型环状双链DNA分子，对宿主细胞没有影响，主要存在于细菌和酵母菌体内。其中最常用的是大肠杆菌质粒。‎ ‎【基础智能检测】‎ ‎1.A【解析】作为载体要携带目的基因进入受体细胞并使之表达，必须能够在受体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割位点，则是为了便于与外源基因连接。‎ ‎2.C【解析】基因工程是把供体生物的基因(目的基因)导入受体(细胞)，并使其成功表达，以使受体获得新的遗传特性的过程。因此该过程需要有目的基因、受体细胞及其工具(工具酶和载体)。‎ ‎4.B【解析】DNA连接酶分两类：E•coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，前者只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而后者既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，也可以连接双链DNA片段的平末端。细菌内的限制酶能限制异源DNA的侵入并使之失活，即能将外源DNA切断，从而保护自身的遗传特性。限制酶切割DNA后，产生的末端有黏性末端和平末端两种。质粒是常用的载体，除此之外，基因工程中用到的载体还有λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。‎ ‎5．【答案】(1)限制酶　DNA连接酶 ‎(2)基因的结构是相同的　载体　质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物 ‎(3)‎ ‎【解析】本题主要考查各种工具在基因工程中的作用，首先明确限制酶为剪刀切割目的基因，DNA连接酶起缝合作用，载体会把目的基因导入受体细胞，然后结合问题组织答案。‎ ‎（1）基因工程的工具酶包括限制酶和DNA连接酶．从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因需要限制酶；基因“插入”后连接在羊体细胞染色体中时需要DNA连接酶。‎ ‎（2）由于不同生物的DNA具有相同的组成和结构，因此不同生物的能够连接在一起形成重组DNA分子．将目的基因导入受体细胞需要运载体，常用的运载体有质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等．‎ ‎（3）该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是﹣G↓GATCC﹣，因此质粒被切割形成黏性末端的过程图为：。学#科网 ‎【典例指津】---授技法！‎ 热点题型一 基因工程的基本工具 例1、下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是 A．将单个核苷酸加到某DNA片段的不同末端，形成磷酸二酯键 B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键 C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，而不能将双链DNA片段的平末端连接起来 ‎【答案】D ‎【提分秘籍】‎ DNA重组技术的基本工具：‎ ‎1、基因工程的概念：‎ 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本过程 剪切→拼接→导入→表达 结果 人类需要的基因产物 ‎2、基本工具： （1）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） ①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 ②功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 ③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。‎ 当限制性内切酶作用于特定的DNA时，把这段序列沿着特定的切点切开的这个过程分两种情况： a、沿着中轴线切口（即沿着DNA双链中对应的磷酸二酯键）切开，得到的就是两个平末端； b、在中轴线的两端切口切开，得到的就是两个黏性末端。例如：EcoRⅠ限制性内切酶就可以识别G/AATTC的DNA序列，然后在G和A间切开，得到的就是两个黏性末端（之间可以根据碱基互补配对原则重组）限制酶的切口不都是一长一短的，一长一短的叫黏性末端，一样长的叫平末端。“粘性末端”在高中教材中也作“黏性末端”。‎ ‎（2）“分子缝合针”——DNA连接酶 种类 E·coli-DNA连接酶 T4-DNA连接酶 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 功能特性 只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来 缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低 相同点 都缝合磷酸二酯键 ‎（3）“分子运输车”——载体 ①‎ 载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存；具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ②最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 ③其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。‎ ‎【举一反三】‎ 下列说法正确的是：‎ A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中唯一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 ‎【答案】C ‎【解析】一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，说明酶具有专一性，故A错误；质粒是基因工程中常用的载体，除此之外还有动植物病毒、噬菌体等，故B错误；载体必须具备条件之一是：具有一个或多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接，故C正确；基因治疗是把正常基因导入病人体内有缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，故D错误。‎ 热点题型二 基因工程的工具酶与其他酶的比较 例2、下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是 A．DNA连接酶能使两个双链DNA片段之间形成磷酸二酯键 B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录 C．一种限制酶能识别多种核苷酸序列，截取多种目的基因 D．胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞 ‎【答案】C ‎【提分秘籍】‎ ‎1、DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用。 2、DNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起作用。 3、限制性核酸内切酶：从DNA链的内部进行切割,分为限制性内切酶和非限制性内切酶。 4、DNA修饰酶（DNAmodification enzyme）是指对DNA分子进行修饰的酶，目前基因工程中常用的酶有：碱性磷酸酶、末端转移酶、甲基化酶。 5、反转录酶：依赖于RNA的DNA聚合酶，既可以用DNA为模板，也可以用RNA为模板进行互补链的合成。基因工程中主要功能是利用真核mRNA为模板反转录cDNA，用来建立cDNA文库，进而分离为特定蛋白质编码的基因。‎ 限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶的区别：‎ 项目 种类 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 解旋酶 作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键 作用结果 形成黏性末端或平末端 形成重组DNA分子 形成新的DNA分子 形成单链DNA分子 ‎【举一反三】‎ 下列关于各种与基因工程有关的酶的叙述，不正确的是 A．DNA连接酶能将2个具有末端互补的DNA片段连接在一起 B．PCR反应体系中的引物可作为DNA聚合酶作用的起点 C．限制性内切酶可识别一段特殊的核苷酸序列，并在特定位点切割 D．逆转录酶是以核糖核苷酸为原料，以RNA为模板合成互补DNA ‎【答案】D ‎【真题回眸】---知难易！‎ ‎1.（2014重庆卷）题图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述，正确的是 A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与 B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上 C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状 D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异 ‎【答案】D ‎【解析】构建载体需要限制酶和DNA连接酶，A错误；③侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的T-DNA整合到④的染色体上，B错误；染色体上含有目的基因，但目的基因也可能不能转录或者不能翻译，或者表达的蛋白质不具有生物活性，C错误；植株表现出抗虫性状，说明含有目的基因，属于基因重组，为可遗传变异，D正确。学@科网 ‎2.（2016年江苏卷）下列关于基因工程技术的叙述，错误的是 A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 ‎【答案】ABC ‎3.【2012年新课标卷】根据基因工程的有关知识，回答下列问题： （1）限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有______和______． （2）质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如图所示：。为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是______________________________________________。 （3）按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即______DNA连接酶和______DNA连接酶． （4）反转录作用的模板是______，产物是______．若要在体外获得大量反转录产物，常采用______技术． （5）基因工程中除质粒外，______和______也可作为运载体． （6）若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是______‎ ‎________________________．‎ ‎【答案】（1）黏性末端 平末端（2）切割产生的DNA片段末端与EcoRI切割产生的相同（3）E．coli T4（4）mRNA（或RNA） cDNA（或DNA） PCR（5）噬菌体的衍生物 动植物病毒（6）未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱 ‎【解析】（1）经限制性核酸内切酶切割后能形成两种类型的末端，即平末端和黏性末端。（‎ ‎2）为了便于相连，两种不同限制酶切割之后所产生的黏性末端必须相同。（3）DNA连接酶分为两类：E．coliDNA连接酶和T4DNA连接酶．这二者都能连接黏性末端，此外T4DNA连接酶还可以连接平末端，但连接平末端时的效率比较低。（4）反转录是以mRNA为模板逆转录先合成单链DNA，再合成双链DNA，利用PCR技术进行大量扩增．（5）基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。（6）当受体细胞是细菌时，为了增大导入的成功率，常用Ca2+处理，得到感受态细胞，此时细胞壁和细胞膜的通透性增大，容易吸收重组质粒，未处理的大肠杆菌吸收质粒（外源DNA）的能力极弱。‎ ‎【能力提升】---长士气！ ‎ 一、选择题 ‎1．现有一长度为1000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1000bp，用KpnI单独酶切得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、KpnI同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是(　　)‎ ‎【答案】D ‎2．有关基因工程的叙述，正确的是(　　)‎ A．限制酶只在获取目的基因时才用 B．重组质粒的形成是在细胞内完成的 C．质粒都可以作为运载体 D．DNA连接酶和DNA聚合酶都连接磷酸二酯键 ‎【答案】D ‎【解析】限制酶的作用是识别特定核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA片段，包括切割目的基因和运载体，A错误；重组质粒是在细胞外用DNA连接酶形成，B错误；天然的质粒不能直接作为载体，基因工程中用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，C错误；DNA连接酶和DNA聚合酶都能使核苷酸之间形成磷酸二酯键，D正确。‎ ‎3.下列四条DNA片段，可能是由同一种限制酶切割而成的是(　　)‎ A．①② B．②③[]‎ C．③④ D．②④‎ ‎【答案】D ‎【解析】只有②和④的黏性末端的碱基都是互补的，它们可能是由同一种限制酶切割而成的。‎ ‎4．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是(　　)‎ 选项 供体 剪刀 针线 载体 受体 A 质粒 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 提供目的基因的生物　‎ 大肠杆菌等 B 提供目的基因的生物 DNA连接酶 限制性核酸内切酶 质粒 大肠杆菌等 C 提供目的基因的生物 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 质粒 大肠杆菌等 D 大肠杆菌等 DNA连接酶 限制性核酸内切酶 提供目的基因的生物 质粒 ‎【答案】C ‎【解析】基因工程中的剪刀是限制性核酸内切酶，针线是DNA连接酶，载体中最常用的是质粒，受体多用原核生物，如大肠杆菌等。学@科网 ‎5．以下有关基因工程的叙述中，错误的是（　　）‎ A．DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B．目的基因的获得需用限制性内切酶 C．目的基因须由运载体导入受体细胞 D．人工合成目的基因不用限制性内切酶 ‎【答案】A ‎6. 与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是 A.逆转录酶 B.DNA连接酶 C.RNA聚合酶 D.解旋酶 ‎【答案】B ‎【解析】限制性内切酶和DNA连接酶都是作用于双链DNA,切断或形成磷酸二酯键；反转录酶以RNA为模板形成cDNA；RNA聚合酶是在一个RNA片段上逐个添加核苷酸,连接磷酸二脂键；解旋酶是DNA复制时,解开DNA双链的酶,解开的是氢键.故本题选B。‎ ‎7.下列有关基因工程的叙述，正确的是（　　）‎ A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外 D．常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 ‎【答案】C ‎【解析】连接酶的作用对象是磷酸二酯键，目的基因导入受体细胞属于基因重组，目的基因与运载体在体外重组，重组好之后导入受体细胞中，常使用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。‎ ‎8.关于限制酶的说法中，正确的是 A．限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列 B．EcoRI切割的是G—A之间的氢键 C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA ‎ D．限制酶只存在于原核生物中 ‎【答案】C 二、非选择题 ‎9．下图表示两种限制酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA分子进行切割的示意图，请回答以下问题：‎ ‎(1)图中甲和乙代表__________________。‎ ‎(2)EcoR I、Hpa I代表__________________。‎ ‎(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为______________、________________。甲中限制酶的切点是______________之间，乙中限制酶的切点是________________之间。‎ ‎(4)由图解可以看出，限制酶的作用特点是_____________________________________。‎ ‎(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是____________________________。‎ ‎【答案】　(1)有特定脱氧核苷酸序列的DNA片段 ‎(2)两种不同的限制酶 ‎(3)黏性末端　平末端　G、A　 T、A ‎(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切开 ‎(5)限制酶不能识别切割位点 ‎10．豇豆具有抵抗多种害虫的根本原因是体内具有胰蛋白酶抑制剂基因(CpTI基因)。科学家将其转移到水稻体内后，却发现效果不佳，主要原因是CpTI蛋白质的积累量不足。经过在体外对CpTI基因进行了修饰后，CpTI蛋白质在水稻中的积累量就得到了提高。修饰和表达过程如下图所示：根据以上材料，回答下列问题。‎ ‎(1)CpTI基因是该基因工程中的________基因。“信号肽”序列及“内质网滞留信号”序列的基本单位是四种脱氧核苷酸，在①过程中，首先要用________将DNA分子切开，暴露出黏性末端，再用________连接。‎ ‎(2)在该基因工程中，供体细胞和受体细胞分别是：________、________。‎ ‎(3)切割CpTI基因应选用________(EcoRⅠ或SmaⅠ)限制酶，理由是__________________________________。用于CpTI基因与载体连接的“分子缝合针”，T4DNA连接酶和E·coliDNA连接酶________(是或否)都可以，若在某基因工程中，限制酶切得的末端与图中不同，则应选择________连接酶，理由是________________________________________________________________。‎ ‎【答案】(1)目的　限制性核酸内切酶　DNA连接酶 ‎(2)豇豆　水稻 ‎(3)EcoRⅠ　图中得到的是黏性末端，而SmaⅠ切得的是平末端，EcoRⅠ才能切得黏性末端　 ‎ 是　 T4DNA　 与图中不同的末端应该是平末端，E·coli DNA连接酶只能在黏性末端之间进行连接，T4DNA连接酶则可以连接平末端和黏性末端。‎