即墨實驗高中高二生物導學案-專題一基因工程 11DNA重組技術的基本工具

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1、 編號10 即墨實驗高中高二生物導學案 編寫人：朱士軍 審核人：顧玉良 編寫時間：2011-2-20 課題 專題一基因工程 1.1 DNA重組技術的基本工具 考點解讀 ①簡單描述基因工程的概念及目的。 ②說出DNA重組技術的三個工具及各工具的特點和用途。 ③利用DNA重組技術的工具解答有關題目。 學習重點 DNA重組技術的三個工具及各工具的特點和用途 學習難點 基因工程載體需要具備的條件 課時 4課時 課型 新授課 【知識回顧】 DNA分子的結構特點是什么？ 噬菌體侵染細菌的實驗 原核生物的結構特點是什么？ 【知識點一】基因工程的概念?注

2、意：對本概念應從以下幾個方面理解： 操作環(huán)境 操作對象 操作水平 基本過程 結果 例1．（2005高考廣東）以下有關基因工程的敘述，正確的是 （ ） A、基因工程是細胞水平上的生物工程 B、基因工程的產物對人類都是有益的 C、基因工程產生的變異屬于人工誘變 D、基因工程育種的優(yōu)點之一是目的性強 點評：正確理解基因工程的概念是解題的關鍵。 【知識點二】基因工程的三個基本工具： 1.限制性核酸內切酶---“分子手術刀”來源：

3、 1) 功能： 2) 切割方式： 2.DNA連接酶——“分子縫合針” 1) 分類: 和 2) 作用及作用部位：

4、 3.基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車” 1）分子運載車的分類：常用的是 其他載體 2）運載體使用的目的： 3）作為運載體必須具備的條件：①

5、 ② ③ ④ 逆向思維：假如運載體不具備這些條件會怎樣？ 【討論與研究】注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA連接酶、DNA聚合酶的區(qū)別嗎？ （1）DNA水解酶：能夠將DNA水解成四種脫氧核苷酸，徹底水解成膦酸、脫氧核糖和含氮堿基 （2

6、）DNA解旋酶：能夠將DNA或DNA的某一段解成兩條長鏈，作用的部位是堿基和堿基之間的氫鍵。注意：使DNA解成兩條長鏈的方法除用解旋酶以外，在適當?shù)母邷兀ㄈ?4℃）、重金屬鹽的作用下，也可使DNA解旋。 （3）DNA聚合酶：能將單個的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成DNA長鏈。 （4）DNA連接酶：是通過磷酸二酯鍵連接雙鏈DNA的缺口。 注意比較DNA聚合酶和DNA連接酶的異同點。 例2.下列關于限制酶的說法不正確的是（ ） A．限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布 B．一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 C．不同的限制酶切割DNA的切點不同 D．限制酶的作

7、用是用來提取目的基因 點評：考察有關限制酶的題目，主要是考察限制酶的特點，這一點一定要牢記。 例3．在基因工程中用來完成基因的剪接的工具是（ ） A．限制酶和連接酶 B．限制酶和水解酶 C．限制酶和運載體 D連接酶和運載體 點評：本題注意審題，剪接是既剪又接。 例4．有關基因工程的敘述正確的是（ ） A．限制酶只在獲取目的基因時才用 B．重組質粒的形成是在細胞內完成的 C．質粒都可以作為運載體 D．蛋白質的氨基酸排列順序可以為合成目的基因提供線索 點評：解答本題時要綜合考慮基因工程的基本工具的特點、條件、適用范圍。 例5．

8、下列哪項通常不被用作基因工程的運載體（ ） A．細菌質粒 B．噬菌體 C．動植物病毒 D．細菌核區(qū)的DNA 點評：牢記作為運載體必須具備的3個條件是解答本題的關鍵。 例6.不屬于質粒被選為基因運載體的理由是（ ） A．能復制 B．有多個限制酶切點 C．具有標記基因 D．它是環(huán)狀DNA 【考點三】限制酶所識別序列的特點 例7．下圖表示限制酶切割某DNA的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點是（ ） A．CTTAAG，切點在C和T之間 B．CTTAAG，切點在G和A之間 C．GAATTC，切點在G和A之間

9、D．CTTAAC，切點在C和T之間 【走近高考】 （10浙江卷）2.在用基因工程技術構建抗除草劑的轉基因煙草過程中，下列操作錯誤的是（ ） A.用限制性核酸內切酶切割煙草茶葉病毒的核酸 B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C.將重組DNA分子導入原生質體 D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉基因煙草細胞 【課堂練習】 1．在基因工程中，科學家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指( ) A.大腸桿菌病毒、質粒、DNA連接酶 B.噬菌體、質粒、DNA連接酶 C.DNA限制酶、RNA連接酶、質粒 D.DNA限制酶、DNA連接酶、質粒

10、2．不屬于質粒被選為基因運載體的理由是 （ ） 　　A．能復制 　　　　B.有多個限制酶切點 　C．具有標記基因 　 D．它是環(huán)狀DNA 3．下列四條DNA分子，彼此間間具有粘性末端的一組是 （ ） T A G G C C A T T A C C G G T A ① ② ③ ④　 A．①②　　　B．②③　　

11、　C．③④　　　D．②④ ４．質粒是基因工程中最常用的運載體，它的主要特點是 ①能自主復制 ②不能自主復制 ③結構很小 ④蛋白質 ⑤環(huán)狀RNA ⑥環(huán)狀DNA ⑦能“友好”地“借居” A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦ ５．有關基因工程的敘述中，錯誤的是 （　 ） 　　A．DNA連接酶將黏性未端的堿基對連接起來　B．限制性內切酶用于目的基因的獲得 　　C．目的基因須由載體導入受體細胞 　　D．人工合成目的基因不用限制性內切酶 ６．實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來，這要利用限性 內切酶。一種限制性內切酶能

12、識別DNA子中的GAATTC順序，切點在G和A之間， 這是應用了酶的（?。? 　　A．高效性 　　B.專一性　　C．多樣性 　　D.催化活性受外界條件影響 ７．人們常選用的細菌質粒分子往往帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是 A . 提高受體細胞在自然環(huán)境中的耐藥性B. 有利于對目的基因是否導入進行檢測 C. 增加質粒分子的分子量 D．便于與外源基因連接 8．下列屬于基因運載體所必須具有的條件是（多選） （ ） A

13、、具有某些標志基因 B、具有環(huán)狀的DNA分子 C、能夠在宿主細胞內復制 D、具有多種限制性內切酶 9．下列哪些可作為基因工程技術中常用的基因運載工具（多選） （ ） A．大腸桿菌 B． 質粒 C．動物病毒 D． 線粒體 10．在重組DNA技術中，不常用到的酶是 　　A、限制性內切酶?? B、DNA聚合酶　　C、DNA連接酶??????? ?? D、反轉錄酶 11．多數(shù)限制性核酸內切酶切割后的DNA末端為 　　A、平頭末端?? B、3突出末端?? C、5突

14、出末端?? D、粘性末端?? 12．在基因工程中通常所使用的質粒是 　　A、細菌的染色體DNA?? B、細菌染色體外的DNA 　　C、病毒染色體DNA??? D、噬菌體DNA 13．（2006深圳一?？碱}）研究人員想將生長激素基因通過質粒介導入大腸桿菌細胞內，以表達產生生長激素。已知質粒中存在兩個抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大腸桿菌不帶任何抗性基因，則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中的抗抗生素首先應該 A、僅有鏈霉素 ?? B、僅有氨芐青霉素 　　C、同時有鏈霉素和

15、氨芐青霉素??? D、無鏈霉素和氨芐青霉素 14．（05全國Ⅰ）鐮刀型細胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是 A. 解旋酶 B. DNA連接酶 C. 限制性內切酶 D、RNA聚合酶 15.（05天津理綜）限制性內切酶Ⅰ的識別序列和切點是—G↓GATCC—，限制性內切酶Ⅱ的識別序列和切點是—↓GATC—。在質粒上有酶Ⅰ的一個切點，在目的基因的兩側各有一個酶Ⅱ的切點。 （1）請畫出質粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。 （2）請畫出目的基因兩側被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

16、 （3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？ 1、1 DNA重組技術的基本工具 例題1D例題2 A 例題3A 例題4D 例題5D 例題6 D 例題7 C 走近高考A 課堂練習1、D 2、D 3、D 4、【解析】 質粒是細胞染色體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀的DNA分子，它能“友好”地“借居”在宿主細胞中?！敬鸢浮緾 5、A 6、B 7、B 8、AC 9、BC 10、 11、D 12、B 13、C 14、C 15、（1） （2） （3）可以連接。因為由兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補的）