1、第第 1 1 节节 重组重组 DNADNA 技术的基本工具技术的基本工具 知识点 1 DNA 技术的基本工具 1.(2020 上海高二期末)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( ) A. B. C. D. 解析 限制酶的作用位点是两个核苷酸之间的磷酸二酯键，即图中，B 正确。 答案 B 2.(2020 陕西高二期中)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.质粒携带了外源基因进入受体细胞后，只能停留在该细胞内独立复制 D.在进行基因工程操作中，被
2、用作载体的质粒都是天然质粒 解析 质粒的化学本质是 DNA， 是细菌细胞质或某些真核细胞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； 质粒携带了外源基因进入受体细胞后， 能在细胞中进行自我复制，或整合到受体 DNA 上随受体 DNA 同步复制，C 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，D 错误。 答案 A 3.(2020 陕西高二期中)下列一般不作为基因工程中运载体上的标记基因的是( ) A.抗性基因 B.发光基因 C.产物具有颜色反应的基因 D.储藏蛋白的基因 解析 抗性基因可作为基因工程的标记基因，筛选
3、重组 DNA 分子，A 正确；发光基因如绿色荧光蛋白基因也可以用作基因工程的标记基因，B 正确；产物具有颜色反应的基因可作为标记基因，C 正确；储藏蛋白的基因不能用于筛选重组DNA 分子，不能作为标记基因，D 错误。 答案 D 4.(2020 陕西高二期中)限制酶是一群核酸切割酶， 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、EcoR、Hind 以及 BgI 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.BamH和 EcoR；末端互补序列AATT B.BamH和 B
4、gI；末端互补序列GATC C.BamH和 Hind；末端互补序列GATC D.EcoR和 Hind；末端互补序列AATT 解析 限制酶切割出来的 DNA 片段末端如要互补结合，其黏性末端必需互补，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，BamH和 BgI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GATC。综上所述，B 正确。 答案 B 5.(2019 海南高二期末)质粒是基因工程中最常用的载体，下列关于质粒的叙述，错误的是( ) A.质粒是具有自我复制能力的双链环状的 DNA 分子 B.质粒可存在于细菌拟核之中，与拟核一起控制细菌的生命活动 C.作
5、为载体的质粒上有限制酶的切割位点 D.作为载体的质粒存在特殊的标记基因 解析 质粒是具有自我复制能力的双链环状的 DNA 分子，A 正确；拟核 DNA 是细菌的主要遗传物质，包含控制细菌生命活动的遗传信息，没有了它细菌就无法存活、繁殖；质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核 DNA 之外，并且有自我复制能力的环状双链 DNA 分子，B 错误；作为载体的质粒上有限制酶的切割位点，这是质粒作为运载体的条件之一，C 正确；作为载体的质粒存在特殊的标记基因，以便对重组 DNA 分子的筛选，D 正确。 答案 B 6.(2020 上海高二期末)下列物质中，不具有特异性识别作用的是(
6、 ) A.糖蛋白 B.抗体 C.质粒 D.限制性内切核酸酶 解析 糖蛋白具有特异性识别功能，能参与细胞间的信息交流，A 正确；抗体具有特异性识别功能，能与抗原特异性结合形成沉淀或细胞集团，B 正确；质粒是双链环状 DNA 分子，不具有特异性识别能力，C 错误；限制酶具有特异性识别能力，能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，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，D 正确。 答案 C 7.(2020 长泾中学高二月考)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；
7、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( ) 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 bp，最大距离是 1 400 bp。综上所述，A 符合题意。 答案 A 知识点 2 DNA 的粗提取与鉴定 8.(2019 江苏高二期中)下列有关“DNA 粗提取与鉴定”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，应将丝状
8、物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 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 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胀破，A 错误；鉴定 DNA 时，应将丝状物先加入 NaCl 溶液中，再加入二苯胺试剂并沸水浴加热才能呈蓝色，B 错误；DNA 不溶于 95%的冷酒精，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。 答案 C 9.(2020 江苏高二期末)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
9、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.预冷的乙醇可用来进一步纯化粗提取的 DNA D.用二苯胺试剂鉴定 DNA 需要进行水浴加热 解析 猪属于哺乳动物，其红细胞没有细胞核及各种细胞器，提取不到 DNA，而鸡属于鸟类，其红细胞内含有细胞核与各种细胞器，DNA 含量较多，A 错误；DNA 分子从细胞中被释放出来且除去蛋白后是非常容易断裂的， 如果太过剧烈的搅拌，DNA 链可能会被破坏，因此轻轻搅拌的目的是为了获得较完整的 DNA 分子，B 正确；在冷的 95%酒精溶液中 DNA 的溶解度最低，DNA 的沉淀量最大。如果用热的 95%酒精会
10、提高 DNA 的溶解度，不能完全使 DNA 沉淀，C 正确；将析出的 DNA 溶解在 2 mol/L 的 NaCl 溶液中，加入二苯胺试剂后需要沸水浴加热才会呈现蓝色，D 正确。 答案 A 10.(2020 江苏省如皋中学高二期末)下列有关“DNA 粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是( ) A.新鲜猪血、菜花等动植物材料均可用于 DNA 的粗提取 B.选用洋葱作为实验材料时可以使用吸水胀破法破坏细胞 C.DNA 可溶于蒸馏水，也可溶于 2 mol/L 的 NaCl 溶液 D.溶有 DNA 的 NaCl 溶液中加入二苯胺试剂后，颜色呈紫色 解析 猪是哺乳动物， 其红细胞没有细胞核， 所以猪血不能
11、用于 DNA 的粗提取，A 错误；植物材料不能使用吸水胀破法破坏细胞，B 错误；DNA 不溶于 95%的冷酒精， 可溶于蒸馏水， 也可溶于 2 mol/L 的 NaCl 溶液， C 正确； 溶有 DNA 的 NaCl溶液中加入二苯胺试剂，需沸水浴加热后冷却，再观察颜色(呈蓝色)，D 错误。 答案 C 11.(2020 北京高二期末)下列实验中， 不经过染色或显色反应即可观察到实验结果的是( ) A.检测生物组织中的脂肪 B.观察叶绿体及细胞质流动 C.鉴定粗提取出的 DNA D.观察细胞有丝分裂各个时期 解析 检测生物组织中的脂肪需要使用苏丹染色，A 错误；叶绿体存在于细胞质基质中，本身就有绿
12、色，因而观察叶绿体及细胞质流动不需要染色，B 正确；鉴定粗提取出的 DNA 需用二苯胺染色，C 错误；观察细胞有丝分裂各个时期需要使用碱性染料染色，D 错误。 答案 B 12.(2020 全国高二专题练习)为达到实验目的，必须在酸性条件下进行的实验是( ) A.DNA 粗提取实验中利用冷酒精使鸡血细胞中的 DNA 析出 B.鉴定花生子叶中的脂肪时用盐酸洗去多余染液 C.测定胃蛋白酶催化蛋白质水解的最适温度 D.用酒精提取菠菜叶片中的光合色素 解析 DNA 粗提取实验中，利用冷酒精使鸡血细胞中的 DNA 析出不需要在酸性条件下进行，A 错误；鉴定花生子叶中的脂肪时用酒精洗去多余染液，B 错误；胃
13、蛋白酶在酸性条件下才具有生物学活性，测定胃蛋白酶催化蛋白质水解的最适温度需要在酸性条件下进行， C 正确； 实验室可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，不需要酸性环境，D 错误。 答案 C 13.(2020 陕西黄陵中学高二期中)番茄在运输和储藏过程中， 由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术抑制某种促进果实成熟的激素的合成，可使番茄储藏时间延长，培育成耐储藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于 1993 年在美国上市，请回答： (1)促进果实成熟的重要激素是_。 (2)在培育转基因番茄的操作中，所用的“分子手术刀”是_，基因的“分子缝合针”是_，基因的“分子运输车”是_。 (3)与杂交育种、诱变育种相
14、比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是_。 解析 (1)促进果实成熟的重要激素是乙烯。(2)在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“分子手术刀”是限制酶，基因的“分子缝合针”是 DNA 连接酶，基因的“分子运输车”是载体。(3)通过基因工程来培育新品种的主要优点是能定向改变生物性状、育种周期短、克服远缘杂交不亲和的障碍。 答案 (1)乙烯 (2)限制性内切核酸酶(或限制酶) DNA 连接酶 载体 (3)定向改变生物性状、育种周期短、克服远缘杂交不亲和的障碍(顺序不作要求) 14.(2020 全国高二专题练习)如图为菜花 DNA 的粗提取与鉴定的实验流程图。据图回答下列问题： (1)选择菜花作
15、为提取 DNA 的实验材料的原因是_ _ _。 (2)研磨前，向研钵中加入石英砂的目的是_ _。 (3)研磨液过滤后，应向滤液中加入 2 mol/L 的 NaCl 溶液，目的是_ _。 (4)鉴定 DNA 所用的化学试剂为_，鉴定实验中，A、B 两支试管属于对照组的是_，对照组试管中加入的物质有_。 解析 (1)原则上含 DNA 的生物材料都可以作为提取 DNA 的实验材料， 只是选用DNA 含量相对较高的生物组织，实验成功的可能性更大。菜花中 DNA 含量相对较高，可以作为提取 DNA 的材料。 (2)向研钵中加入石英砂是为了使研磨更充分。 (3)在含有 DNA 的滤液中，加入 2 mol/L 的 NaCl 溶液，可以使 DNA 溶解、析出不溶的杂质。 (4)鉴定 DNA 的原理是在沸水浴条件下，DNA 与二苯胺反应呈现蓝色，因此鉴定DNA 所用的化学试剂为二苯胺。B 试管中呈现蓝色，说明含有 DNA，所以属于对照组的是 A 试管；对照组试管中加入的物质有 NaCl 溶液和二苯胺试剂，目的是排除 NaCl 溶液对二苯胺显色的影响。 答案 (1)菜花中的 DNA 含量相对较高 (2)使研磨充分 (3)溶解 DNA，析出不溶的杂质 (4)二苯胺 A NaCl 溶液和二苯胺试剂