内容正文:
第43课 基因工程
普查与练习 43Ⅰ 基因工程
1.基因工程的概念
(1)(多选)(2024汇编,3分)下列关于基因工程的叙述,正确的是( )
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的生物学原理是基因突变
C.基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状
D.基因工程成功的原因之一是所有的生物共用一套遗传密码
E.基因工程可以克服远缘杂交不亲和的障碍
答案:CDE
解析:基因工程是在DNA分子水平上的操作,不是在细胞水平上的操作,故A项错误。基因工程的生物学原理是基因重组,故B项错误。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物、培育出新品种,所以基因工程的最终目的是定向地改造生物的遗传性状,故C项正确。基因工程成功的原因之一是所有生物共用一套遗传密码,这样才能保证一种生物的基因可以在另一种生物的体内表达,故D项正确。基因工程可以将一个物种的基因转移到另一个物种,克服了远缘杂交不亲和的障碍,故E项正确。
(2)(全国阶段练习,6分)下列叙述符合基因工程概念的是( )
A.加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起培养得到活的S型细菌
B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株
C.用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株
D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后,其DNA整合到细菌DNA上
答案:B
解析:基因工程又叫重组DNA技术,是一种人为的操作过程,而加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起培养得到活的S型细菌属于基因重组,但由于S型细菌的基因不是人为导入R型细菌的,所以该过程不属于基因工程的范畴,故A项不符合题意。将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌,获得能产生人干扰素的菌株,符合基因工程的概念,故B项符合题意。用紫外线照射青霉菌,使其DNA发生改变,通过筛选获得青霉素高产菌株属于诱变育种,故C项不符合题意。自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后,其DNA整合到细菌DNA上,不是人为操作,因此不属于基因工程的范畴,故D项不符合题意。
2.基因工程的操作工具
(3)(多选)(2024汇编,3分)下列有关基因工程中操作工具的叙述,正确的是( )
A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列
B.限制酶可用于提取目的基因,主要存在于微生物体内
C.DNA连接酶的本质是一种分泌蛋白,可用于目的基因与运载体的结合
D.DNA连接酶只能将双链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
E.质粒都含有标记基因和限制酶切割位点,故常作为基因工程的载体
F.某种细菌质粒可作为基因工程的载体,则该质粒是由DNA分子与蛋白质构成的
答案:AB
解析:限制酶具有特异性,一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,故A项正确。限制酶可用于提取目的基因和切割载体,主要从原核生物中分离纯化出来,故B项正确。DNA连接酶可分为E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,可用于连接目的基因和运载体形成重组质粒,但其不是分泌蛋白,故C项错误。DNA连接酶中的T4 DNA连接酶既能连接黏性末端,也能连接平末端,只不过连接平末端的效率较低,故D项错误。天然的质粒不能直接作为载体,基因工程中被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的,因此质粒不一定都含有限制酶切割位点和标记基因,故E项错误。质粒是一种裸露的、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,并具有自我复制能力的小型环状双链DNA分子,不含蛋白质,故F项错误。
(4)(黑龙江期中,6分)某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方法,将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述,正确的是( )
A.获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①
B.基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶、质粒
C.连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②
D.一种限制酶能识别多种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子
答案:A
解析:限制酶的作用部位是图中的①磷酸二酯键,故A项正确。基因工程所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶,质粒不是工具酶,故B项错误。连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的①磷酸二酯键,故C项错误。一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子,故D项错误。
3.基因工程的基本操作程序
a.目的基因的筛选和获取
(5)(江苏经典真题,8分)如果已知一小段DNA的序列,可采用PCR的方法,简捷地分析出已知序列两侧的序列,具体流程如图(以EcoRⅠ酶切为例):
请据图回答问题:
①步骤Ⅰ用的E