基因工程讲解与习题高考Word文档下载推荐.docx
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例1、下列关于限制酶的说法正确的是（）
A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少
B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键
3、DNA连接酶——“分子缝合针”
根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：
一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为DNA连接酶。
DNA连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。
另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”双链DNA片段的，但连接之间的效率比较低。
例2、下图为DNA分子的切割和连接过程。
（1）EcoRI是一种酶，其识别序列是，切割位点是与之间的键。
切割结果产生的DNA片段末端形式为。
（2）不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是连接酶，此酶的作用是在与之间形成键，而起“缝合”作用的。
还有一种连接平末端的连接酶是。
答案：
限制酶GAATTC鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌吟脱氧核苷酸磷酸二酯键黏性末端DNA鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌吟脱氧核苷酸磷酸二酯键T4DNA连接酶
4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）基因操作过程中使用载体两个目的：
一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；
二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
（2）现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
（3）质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。
（4）其他载体还有和等。
（5）作为载体必须具备以下条件：
能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；
具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
例3、以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，分析回答问题。
（1）其中①和是由一种限制酶切割形成的末端，两者要重组成一个DNA分子，所用DNA连接酶通常是。
（2）和是由另一种限制酶切割形成的末端，两者要形成重组DNA片段，所用DNA连接酶通常是。
答案：
③平T4DNA连接酶②④黏性DNA连接酶
四、课堂巩固
（一）选择题
1、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
2、DNA连接酶催化的反应是（）
A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键B．黏性末端碱基之间形成氢键
C．两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接D．A、B、C都不正确
分析C还可能有平末端
3、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是（）
A、能够在宿主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、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选
4、质粒是基因工程最常见的载体，它的主要特点是（）
①能自主复制②不能自主复制③结构很小④是蛋白质⑤是环状RNA
⑥是环状DNA⑦能“友好”地“借居”
A、①③⑤⑦B、②④⑥C．①③⑥⑦D．②③⑥⑦
5、在受体细胞中能检测出目的基因是因为（）
A、目的基因上有标记B、质粒具有某些标记基因
C、重组质粒能够复制D．以上都不正确
6、关于质粒的叙述正确的是（）
A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子B、质粒是唯一的载体
C、重组质粒是目的基因D、质粒可在宿主外单独复制
7、基因工程中可用作载体的是（）
①质粒②噬菌体③病毒④动物细胞核
A、①②③B、①②④C．②③④D、①③④
8、下列关于基因工程中所选用的质粒的说法，错误的是（）
A、不能没有标记基因B、是小型链状的DNA分子
C、能够自我复制D．可与目的基因重组
9、下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是（）
A、①②B、①③C、①④D．②③
10、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）
（1）限制酶
（2）连接酶（3）解旋酶（4）还原酶
A、
（1）
（2）（3）B、
（1）
（2）（4）C、
（1）
（2）D、
（1）（3）
（二）填空题：
11、把目的基因与质粒DNA缝合时，中间的碱基对靠连接起来，而两链上的磷酸、脱氧核糖则在的作用下连接起来。
质粒是基因操作中经常用的。
12、基因工程又叫做技术或技术。
这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工和，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
13、治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物（如猪、牛）体获得的。
自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图1—5所示：
（1）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种。
（2）请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。
（3）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个……质粒的这种增加方式在遗传学上称为。
目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制合成的功能。
答案；
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
B
11、氢键DNA连接酶载体12、基因拼接DNA重组剪切拼接
13、DNA分子能二者具有相同的黏性末端DNA复制蛋白质
1．2基因工程的基本操作程序
[教学目标]
1、简述基因工程原理及基本操作程序。
2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。
[教学重点和难点]
基因工程基本操作程序的四个步骤。
（1）从基因文库中获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
[教学过程]
一、目的基因的获取：
1．目的基因：
符合人们需要的，编码蛋白质的。
2．获取目的基因的方法
（1）从基因文库中获取目的基因
①基因文库：
将含有某种生物不同基因的许多，导人受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：
含有一种生物的基因
②种类
cDNA文库：
含有一种生物的基因
③目的基因的获取
根据基因的有关信息：
基因的序列、基因在上的位置、基因的产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
①PCR：
是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。
②条件：
已知目的基因的序列。
③过程：
目的基因DNA受热形成，与结合，然后在______的作用下进行延伸形成DNA。
④方式：
指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
（3）人工合成法：
基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
例1下列获取目的基因的方法中需要模板链的是（）
①从基因文库中获取目的基因②利用PCR技术扩增目的基因③反转录法④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
A．①②③④B．①②③C．②③④D．②③
二、基因表达载体的构建
1．表达载体的组成：
目的基因+++标记基因等。
2．启动子：
位于基因的，它是结合
的部位，驱动基因转录产生mRNA。
3．终止子：
位于基因的，终止。
4．表达载体的功能：
使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代；
使目的基因____和发挥作用。
5．标记基因：
受体细胞是否含有目的基因。
6．不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
例2科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。
起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，然后导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。
然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子（抗虫基因首端），导人棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。
科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子（抗虫基因末端），导入棉花受精卵，结果成长的植株，有了抗虫能力。
由以上过程推知，作为目的基因的运载体应具备的结构是（）
A．目的基因、启动子B．目的基因、终止子
C．目的基因、启动子、终止子D．目的基因、启动子、终止子、标记基因
三、将目的基因导入受体细胞
（一）转化：
目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。
（二）方法
1．将目的基因导入植物细胞
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：
易感染植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；
Ti质粒的可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。
②转化：
目的基因插人农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
（2）基因枪法
基因枪法：
是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。
（3）花粉管通道法
花粉管通道法：
这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。
（我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的）
2．将目的基因导入动物细胞
（1）方法：
注射技术。
（2）操作程序：
目的基因表达载体→取卵（受精卵）→显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的_________________________内发育→新性状动物。
3．将目的基因导人微生物细胞
（1）原核生物特点：
繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
（2）转化：
处理细胞→细胞→表达载体与感受态细胞混合→
______
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