步步高高中生物 第一章 课时1基因工程的诞生发展和工具 选修3.docx

1、步步高高中生物 第一章 课时1基因工程的诞生发展和工具 选修3第一章基因工程第1课时基因工程的诞生、发展和工具目标导航1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、发展阶段和基因工程的含义及其主要实验成果。2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。3.举例说出DNA连接酶的作用。4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。一、基因工程的诞生和发展1基因工程是指在_通过人工“_”和“_”等方法，对生物的基因进行的_和重新组合，然后_受体细胞并使重组基因在受体细胞中_，产生人类需要的_的技术，又称为_技术。基因工程是在_水平上操作、改变生物的_的技术，包括基因的_、_、_以及在受体细胞内的_和_等过程

2、。2艾弗里证明了_是遗传物质、沃森和克里克阐明了_结构，尼伦贝格等破译了_，这些都为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而_酶和_酶等工具酶、_等载体和_酶的发现，则直接促使了基因工程的诞生。3基因工程的诞生和发展经历了三个时期：19731976年为_期；19771981年为_期；1982年以后为迅猛发展和_期。1973年，美国科学家科恩和博耶等将_的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的_，创立了_的新技术基因工程；不久，又有科学家将第一个_核生物的基因导入大肠杆菌，使大肠杆菌产生了相应的_；1977年，科学家使得生长激素抑制素基因在大肠杆菌中成功表达；1978年，_在大肠杆菌中

3、成功合成；1979年，_基因在大肠杆菌中成功表达；1980年，_基因在大肠杆菌中成功表达1982年，美国科学家岶米特等采用_法，将经过重组的带有_基因的质粒转入小鼠的受精卵内，成功获得带有_基因的小鼠。该小鼠生长迅速，体型是同一胎其他小鼠的1.8倍，称为_小鼠。这一实验被认为是基因工程的发展史上的一个里程碑。二、基因工程中的工具酶与载体1限制性核酸内切酶分子手术刀(1)来源：第一种限制酶从_中分离并纯化。(2)作用：每种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子的_，且在特定位点上切割DNA分子。(3)切割结果：大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时，切口处两个末端都带有由若干_组成的单链，这种单链

4、被称为_末端。2DNA连接酶分子针线(1)作用：把DNA分子“梯子”的_连接起来。(2)结果：形成一条_分子。3载体运载工具(1)常用种类：_、_以及一些可以起载体作用的动植物病毒。(2)质粒：来自于_中的一种很小的_分子。知识点一基因工程的诞生和发展1下列关于基因工程的叙述，不正确的是()A基因工程的原理是基因重组B运用基因工程技术，可使生物发生定向变异C一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上，属于基因工程的内容D是非同源染色体上非等位基因的自由组合2以下有关基因工程的叙述，正确的是()A基因工程是细胞水平上的生物工程B基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物C基因工程产生的变异属

5、于人工诱变D基因工程育种的优点之一是可以定向地使生物产生可遗传的变异知识点二限制性核酸内切酶和DNA连接酶3限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性核酸内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。(1)请画出质粒被限制性核酸内切酶切割形成黏性末端的过程。(2)请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶切割形成黏性末端的过程。(3)在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？4下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：图1图2(1)一个图1所

6、示的质粒分子经Sma切割前、后，分别含有_个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma酶切位点越多，质粒的热稳定性越_。(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma 切割，原因是_。(4)与只使用EcoR相比较，使用BamH和Hind 两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止_。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了_。知识点三“分子运输车”载体5将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是()A每个大肠杆菌细胞至少含一个重组

7、质粒B每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子6如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是_，二者还具有其他共同点，如：_，_(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为_；可使用_把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用作载体的是()A苏云金芽孢杆菌抗虫基因B土壤农杆菌环状RNA分子C大肠杆菌的质粒D动物细胞的染色体基础落实

8、1人们将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成为抗虫棉，这个过程中所利用的主要原理是()A基因突变 B基因重组C基因工程 D染色体变异2下列有关限制酶知识的叙述，错误的是()A产生于细胞内，同时可以在细胞外起作用B一种限制酶可以识别多种特定的核苷酸序列C限制酶作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键D微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用3属于“分子缝合针”的是()EcoliDNA连接酶T4DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶RNA聚合酶A BC D4限制性核酸内切酶EcoR对DNA的识别序列是GAATTC，当用它处理环状DNA分子时，可形成()A两端相同的线性DNA，有黏性末端B两端相同的线性DN

9、A，无黏性末端C两端不同的线性DNA，一端有黏性末端，一端无黏性末端D两种末端无法判断5在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是()A限制酶和DNA连接酶B限制酶和DNA水解酶C限制酶和载体D连接酶和载体6如图为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 BC D能力提升7下列关于基因工程的叙述，错误的是()A目的基因由载体导入受体细胞B限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达82008

10、年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。如果将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是()A追踪目的基因在细胞内的复制过程B追踪目的基因插入到染色体上的位置C追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构9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。下列有关这一过程的叙述不正确的是()A获取基因a的限制酶的作用部位是图中的

11、B连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的C基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞D通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状10限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamH、EcoR、Hind和Bgl的识别序列和切割位点：BamH EcoRHind Bgl GGATCC GAATTC AAGCTT AGATCTCCTAGG CTTAAG TTCGAA TCTAGA 切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()ABamH和EcoRBBamH和HindCBamH和BglDEcoR和Hind11.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。运用这一技术使羊奶中含有人体蛋白质，下图表示了这一技术的基本过程，在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列和切点是GGATCC，请回答：(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是_