江苏省灌南高级中学高中生物《1.1 基因工程概述》复习学案 苏教版选修3.doc

江苏省灌南高级中学高中生物1.1 基因工程概述复习学案 苏教版选修3学习目标：1、说出基因工程的概念2、简述基因工程的诞生历程3、说出dna重组技术所需的三种基因工具的作用4、简述基因工程基本操作程序的步骤学习重点：1、说出dna重组技术所需的三种基因工具的作用2、简述基因工程基本操作程序的步骤学习难点：简述基因工程基本操作程序的步骤知识梳理：一、基因工程的诞生和发展：基因工程的诞生和发展经历了三个时期：19731976年为 ，19771981年为 ，1982年以后为 。1973年，美国科学家 等将两种不同来源的dna分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了 的新技术基因工程。二、基因工程的概念：是指在 通过 等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入 并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类所需的 的技术。因此，基因工程又称为 。操作环境： ； 操作对象： ； 操作水平： ；基本过程：剪切拼接导入表达；结果：人类需要的基因产物。三、基因工程的工具及作用限制性核酸内切酶（简称限制酶）“ ”1、来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。2、作用：能够识别双链dna分子的 ，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。3、特点:具有专一性，表现在两个方面： 4、结果：经限制酶切割产生的dna片段末端通常有两种形式： 末端和 末端。dna连接酶“ ”1、分类：根据酶的来源不同，可分为ecolidna连接酶和t4dna连接酶两类2、作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的 。3、两种dna连接酶(ecolidna连接酶和t4dna连接酶)的比较：相同点：都缝合 区别：ecoiidna连接酶来源于大肠杆菌，只能使 之间连接；t4dna连接酶来源于t4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。载体“ ”1、载体的作用： 。 2、载体必须具备三个条件： 3、载体的种类：质粒 、 和 等。最早应用最常应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的 。四、基因工程的基本过程获得目的基因（目的基因的获取）1、获取方法主要有三种：从自然界中已有的物种中分离出来，如可从 中获取。用 合成。利用 扩增目的基因。（1）pcr的含义：是一项在生物体外复制特定dna片段的核酸合成技术。（2）目的： （3）原理： （4）过程：第一步：加热至9095 dna解链为单链；第二步：冷却到5560，引物与两条单链dna结合；第三步：加热至7075，热稳定dna聚合酶从引物起始进行互补链的合成。（5）特点：指数形式扩增制备重组dna分子（基因表达载体的构建）1、重组dna分子的组成： 、 、 、 、 。2、方法：用 分别切割载体和目的基因，再用 把两者连接。转化受体细胞（将 导入受体细胞）1、转化的概念： 。2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法 。此方法的受体细胞多 。将目的基因导入微生物细胞： 筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定）1、分子水平的检测：首先要检测转基因生物的染色体dna上是否插入了目的基因，方法是采用 。其次还要检测目的基因是否转录出mrna，方法是采用 。最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用 。2、个体生物学水平的鉴定：有时还需进行个体生物学水平的鉴定，如抗虫或抗病的鉴定等。五、基因工程的意义：能够打破生物种属的界限（即克服 的障碍），在分子水平上 生物的遗传特性。练习巩固：1已知某种限制性内切酶在一线性dna分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性dna分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的dna片段。现在多个上述线性dna分子，若在每个dna分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性dna分子最多能产生长度不同的dna片段种类数是 ( )a3 b4 c9 d122下图是将人的生长激素基因导入细菌b细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌b细胞内不含质粒a，也不含质粒a上的基因。判断下列说法正确的是 ( )a将重组质粒导入细菌b常用的方法是显微注射法b将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌c将完成导入过程后的细菌涂布在含有四环素的培养基上，能生长的就是导入了质粒a的细菌d目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄青霉素的培养基上生长3下列关于基因工程的叙述，错误的是（ ）a目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物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4. 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5.北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强，下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，有关叙述正确的是（ ）a、过程获取的目的基因，可用于基因工程和比目鱼基因组测序b、多个抗冻基因编码区依次相连成能表达的新基因，不能得到抗冻性增强的抗冻蛋白，c、过程构成的重组质粒缺乏标记基因，需要转入农杆菌才能进行筛选d、应用dna探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达6.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（ ）a 用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸b 用dna连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体c 将重组dna分子导入原生质体 d 用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞7.下列关于基因工程的叙述，正确的是: ( )a.基因工程往往以细菌抗药性基因为目的基因b.重组dna的形成和扩增是在细胞内完成的c.基因工程育种能够定向地改造生物性状，快速形成新物种d.限制性内切酶和dna连接酶是构建重组dna必需的工具酶 8下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是( ) a基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作b基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质c基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平（或性状水平）操作d基因工程完全不同于蛋白质工程9pcr是一种体外迅速扩增dna片段的技术，下列有关pcr过程的叙述，不正确的是( ) a变性过程中破坏的是dna分子内碱基对之间的氢键b复性过程中引物与dna模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成c延伸过程中需要dna聚合酶、atp、四种核糖核苷酸dpcr与细胞内dna复制相比所需要酶的最适温度较高10.“工程菌”是指（ ）a用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系b用遗传工程的方法，使同种不同株系的菌类杂交，得到的新细胞株系c用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系d从自然界中选取能迅速增殖的菌类11（多选）下列关于限制性核酸内切酶的叙述中，正确的是（ ）a它能在特殊位点切割dna分子b同一种酶切割不同dna产生的黏性末端能够很好地进行碱基配对c它能任意切割dna，从而产生大量dna片段d每一种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列12(多选)获得目的基因的方法有（ ）a构建基因文库，从基因文库中获取 b利用人工合成法c利用pcr技术大量获得 d利用农杆菌转化法获得13(多选)在将一段dna片段插入到一个大肠杆菌质粒上时，需要下列的物质有（ ） adna连接酶 b限制性核酸内切酶 cdna解旋酶 d噬菌体14转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。质粒上有pst、sma、ecor、apa等四种限制酶切割位点。请回答： （1）构建含抗病基因的表达载体a时，应选用限制酶 ，对 进行切割。（2）培养板中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养筛选已导入抗病基因的香蕉细胞，应使基因表达载体a中含有 ，作为标记基因。（3）香蕉