1.1 DNA重组技术的基本工具
一、选择题
1.下列有关基因工程诞生的说法,不正确的是 ( )
A.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的 B.工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D.基因工程必须在同物种间进行 答案:D
2.下列有关下图所示的黏性末端的说法,错误的是( )
A.甲、乙、丙黏性末端分别是由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、丙之间不能 C.DNA连接酶的作用位点是b处
D.切割产生甲的限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段 解析:选C。据图可知,切割形成甲、乙、丙黏性末端的限制酶识别序列与切割位点分别是—GAATTC—(在G与A之间切割)、—CAATTG—(在C与A之间切割)、—CTTAAG—(在C与T之间切割),即甲、乙、丙是由不同的限制酶切割产生的,A正确。甲、乙的黏性末端互补,所以甲、乙可以形成重组DNA分子;甲、丙的黏性末端不互补,所以甲、丙无法形成重组DNA分子,B正确。DNA连接酶可以恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,而b处是氢键,C错误。甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段为
—CAATTC—
,其中没有切割产生甲的限制酶的识别序列及酶切位点,所以切割产生甲的
—GTTAAG—
限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段,D正确。
3.下图所示为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )
A.①②③④ C.①④②③
B.①②④③ D.①④③②
解析:选C。图示中①是酶切割DNA分子双链产生黏性末端的过程,用到的酶是限制性核酸内切酶,②是黏性末端连接的过程,用到的酶是DNA连接酶,③是DNA分子解旋的过程,要用解旋酶,④是DNA分子复制时子链的形成过程,需要DNA聚合酶。
4.质粒是基因工程中最常用的载体,其主要特点是( )
①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构简单 ④是蛋白质 ⑤是环状RNA ⑥是环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A.①③⑤⑦ C.①③⑥⑦
B.①④⑥ D.②③⑥⑦
解析:选C。质粒存在于细菌和酵母菌等微生物中,是一种很小的、独立于拟核之外的环状DNA分子,上面有标记基因,便于在受体细胞中检测。质粒在受体细胞中能“友好”地“借居”,并能随受体细胞DNA的复制而复制,能进行目的基因的扩增和表达。
5.(2024·衡水高二检测)一环状DNA分子,设其长度为1,限制酶A在其上的切点位于0.0处;限制酶B在其上的切点位于0.3处;限制酶C的切点未知,但C单独切或与
A或与B同时切的结果如下表,请确定C在该环状DNA分子上的切点应位于图中的哪处( )
C单独切 C与A同时切 C与B同时切 长度为0.8和0.2的两个片段 长度为2个0.2和1个0.6的片段 长度为2个0.1和1个0.8的片段
A.0.2和0.4处 C.0.5和0.7处
B.0.4和0.6处 D.0.6和0.9处
解析:选A。据图表信息可知:限制酶C单独切割环状DNA分子,获得长度为0.8和0.2的两个片段,可推知限制酶C有2个切割位点。限制酶A只有1个切割位点,且位于0.0处,又知限制酶C与限制酶A同时切割时,获得2个0.2和1个0.6的片段,因此以限制酶A切割点向左或向右推测,可得知限制酶C的切割位点可能为0.2、0.4或0.6、0.8处。再根据限制酶C与限制酶B同时切割时,获得2个0.1和1个0.8片段,可推知限制酶C的切割位点可能为0.1、0.2或0.4、0.5处。综上分析,只有0.2和0.4两处与之前推测相吻合,选项A正确。
6.(2024·河北巨鹿高二期中)下图表示某种质粒和人的胰岛素基因,其中a表示标记基因,b表示胰岛素基因,E1表示某限制酶的酶切位点,现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因,后用DNA连接酶连接切割后的质粒和胰岛素基因,下列选项中不可能出现的是( )
答案:C
7.基因工程中,需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒,便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。根据下图判断下列操作正确的是( )
A.目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 B.目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割
C.质粒用限制酶Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割 D.质粒用限制酶Ⅰ切割,目的基因用限制酶Ⅱ切割
解析:选D。解此题要明确目的基因要切下,质粒只要切开。限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—,单独使用时可以把目的基因和质粒都切断;限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,只能把它们切开,单独使用时不能切断,所以目的基因用限制酶Ⅱ切割,质粒用限制酶Ⅰ切割。用限制酶Ⅰ切割质粒时破坏了GeneⅡ,所以只能用GeneⅠ作为标记基因。
8.(2024·江苏扬州中学质量检测)基因工程利用某目的基因(图甲)和P1噬菌体载体(图乙)构建重组DNA。限制性核酸内切酶BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ的酶切位点分别如图所示。下列分析错误的是( )