第一章第1课时

1、.第1课时工具酶的发现和基因工程的诞生知识内容要求考情解读工具酶的发现和基因工程的诞生a1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容。2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点。3.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。5.解释限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒对基因工程诞生的作用。一、基因工程的概念和理论根底基因工程的概述基因工程是狭义的遗传工程。广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质细胞核、染色体脱氧核糖核酸等移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达基因工程的核心构建重组DNA分子基因工程的诞生时间20世纪70年代诞生条件

2、基因工程诞生的理论根底DNA是生物遗传物质的发现；DNA双螺旋构造确实立；遗传信息传递方式的认定基因工程诞生的技术保障限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用探究1理性思维六个方面理解基因工程的含义基因工程的核心构建重组DNA分子原理基因重组优点抑制远缘杂交不亲和的障碍；定向改造生物的遗传性状因此所产生的变异为定向变异操作环境体外培养液构建重组DNA分子操作程度分子程度本质外源基因导入受体细胞，实现受体细胞对该基因的表达，基因本质未变，合成蛋白质未变，只是蛋白质合成场所的转移结果获得人类需要的基因产物或生物类型探究2学会总结1不同生物的DNA分子能拼接起来的理论根底1DNA分子的根

3、本组成单位都是四种脱氧核苷酸。2双链DNA分子的空间构造都是规那么的双螺旋构造。3所有生物的DNA碱基对均遵循严格的“碱基互补配对原那么。2外源基因可以在受体内表达的理论根底1基因是控制生物体性状的构造和功能单位，具有相对独立性。2遗传信息的传递都遵循中心法那么。3生物界共用一套遗传密码。例1科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术基因工程，施行该工程的最终目的是A定向提取生物体内的DNA分子B定向地对DNA分子进展人工“剪切C在生物体外对DNA分子进展改造D定向地改造生物的遗传性状答案D解析基因工程是在体外进展基因重组，然后导入受体细胞内。重组基因在受体细胞内表达，产生人类所需的生物类

4、型和生物产品，也就是定向地改造了生物的遗传性状。例22019浙江镇海中学月考关于基因工程的表达，错误的选项是A利用体外DNA重组技术定向改造生物的遗传性状B在细胞程度上设计施工，需要限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体C打破物种界限获得人们需要的生物类型或生物产品D抗虫烟草的培育种植降低了消费本钱，减少了环境污染答案B解析基因工程是指按照人类的愿望，将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进展扩增，并表达产生所需蛋白质的技术，可定向改造生物的遗传性状，A正确；基因工程是在分子程度上设计施工的，B错误；基因工程可在不同生物间进展，故可打破物种界限获得人们需要的生物类型或生物产品

5、，C正确；抗虫烟草的培育种植减少了农药的使用，降低了消费本钱，减少了环境污染，D正确。二、基因工程的操作工具1限制性核酸内切酶1来源：从原核生物中别离出来。2作用：对DNA分子上不同的特定的核苷酸序列进展识别和切割。3结果：把双链DNA分子切割成许多不同的片段。2DNA连接酶1作用：具有缝合DNA片段的作用，将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起。2结果：形成重组DNA分子，将外源基因和载体DNA连接在一起。考虑DNA连接酶和限制性核酸内切酶的作用和作用部位是否一样？答案DNA连接酶和限制性核酸内切酶的作用正好相反，前者是“缝合，后者是“切割；但二者作用部位一样，都作用于特定部位的磷酸二

6、酯键。3质粒最常用的载体1本质：具有自主复制才能的很小的双链环状DNA分子。2存在形式：独立于细菌拟核DNA之外。3质粒作为载体所具备的条件能自主复制。具有抗生素抗性基因，例如四环素的抗性基因。4作用：作为基因工程的载体。4第一个人工DNA重组产物是：猿猴病毒DNA与噬菌体DNA连接物。5基因工程诞生的标志基因工程开展史上第一个成功的基因克隆实验是：某些承受了重组DNA分子的大肠杆菌同时具有抗四环素和抗卡那霉素的性状。探究图示解读1限制性核酸内切酶“分子手术刀据图答复相关问题：1把如图1所示DNA分子切割成2个片段的酶称为限制性核酸内切酶。该限制性核酸内切酶的切点在G、A之间，形成2个粘性末端

7、，其特点是碱基序列完全一样。2此限制性核酸内切酶识别特点是只能识别某一特定的核苷酸序列，如图1中的识别序列为GAATTC。3假如G碱基发生基因突变，可能发生的情况是限制性核酸内切酶不能识别切割位点。4如图2所示，限制性核酸内切酶断裂的化学键是磷酸二酯键。所以，断裂的位置为2处。2DNA连接酶“分子缝合针观察上图答复相关问题：1如下图，DNA连接酶连接的2个DNA片段具有末端碱基互补的特点，形成重组DNA分子。2作用本质：恢复被限制性核酸内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。3观察以下图所示过程，答复相关问题：是限制性核酸内切酶，是DNA连接酶，二者的作用部位都是磷酸二酯键。3分析质粒载体构

8、造形式图，答复以下问题：1质粒上抗生素抗性基因有什么作用？答案作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。2作为基因进入受体细胞的载体，要求必须对受体细胞无害，为什么？答案载体假如对受体细胞有害，其一旦被导入受体细胞，就会影响受体细胞的生命活动，甚至会破坏受体的生命活动。例32019杭州七校联考用两种限制性核酸内切酶Xba 和Sac 两种酶切出的粘性末端不同切割某DNA，获得含目的基因的片段注：图中箭头所指的位置是限制性核酸内切酶识别和切割的位点。假设利用该片段形成重组DNA，应选用以下图中答案A解析该Ti质粒中含有限制性核酸内切酶Xba 和Sac的切割位点，且用这两种酶切割可将目的基因插入TDN

9、A中，A正确；该Ti质粒中不含限制性核酸内切酶Sac 的切割位点，B错误；该Ti质粒中含有限制性核酸内切酶Xba 和Sac 的切割位点，但用这两种酶切割不会将目的基因插入TDNA中，C错误；该Ti质粒中不含限制性核酸内切酶Xba 的切割位点，D错误。例42019浙江金华调研以下图为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答案C解析限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶三者均作用于磷酸二酯键处，限制性核酸内切酶使键断开，而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸，DNA连接酶作用于DNA片段，解旋酶作用于

10、氢键，使DNA双链翻开，形成DNA单链，综上所述，C正确。易混易错1限制性核酸内切酶与DNA连接酶的比较工程限制性核酸内切酶DNA连接酶作用使特定部位的磷酸二酯键断裂在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键应用提取目的基因和切割载体用于重组DNA分子的构建两者关系限制性核酸内切酶和DNA连接酶都作用于相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，但作用不同，一个是切割，一个是连接2限制性核酸内切酶与解旋酶的区别一样点：都作用于DNA分子中的化学键。不同点：作用部位不同，前者作用于磷酸二酯键，后者作用于氢键。3DNA连接酶与DNA聚合酶的比较工程DNA连接酶DNA聚合酶作用本质都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸

11、二酯键连接DNA链双链单链是否需要模板不需要需要DNA的一条链为模板作用部位在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸加到已存在的DNA片段上，形成磷酸二酯键作用结果将两个DNA片段连接成重组DNA分子合成新的DNA分子用处基因工程DNA复制工具酶的发现和基因工程的诞生1下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图箭头表示切点，切出的断面为粘性末端。以下表达错误的选项是限制性核酸内切酶1：GATC；限制性核酸内切酶2：CCGCGG；限制性核酸内切酶3：GGATCC。A不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，表达了酶的专一性B限制性核酸内切酶2和3识别的序列都包

12、含6个脱氧核苷酸C限制性核酸内切酶1和3剪出的粘性末端一样D可以识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸内切酶2答案D解析不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，表达了酶具有专一性；限制性核酸内切酶2和限制性核酸内切酶3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均含有6个脱氧核苷酸；限制性核酸内切酶1和限制性核酸内切酶3剪出的粘性末端一样，均为GATC；三种限制性核酸内切酶均不能识别和切割RNA中的核苷酸序列。22019东阳期中以下有关基因工程的表达，正确的选项是ADNA连接酶的作用是将两个粘性末端的碱基连接起来B目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C目的

13、基因与载体结合的过程发生在细胞外D常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等答案C解析DNA连接酶的作用对象是磷酸二酯键，A错误；目的基因导入受体细胞属于基因重组，B错误；目的基因与载体在体外重组，重组好之后导入受体细胞中，C正确；常使用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，D错误。32019舟山中学期中对以下图所示粘性末端的说法错误的选项是ADNA连接酶作用位点在b处，催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键B甲、乙具一样的粘性末端可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能C甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的D切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子答

14、案A解析DNA连接酶的作用位点为磷酸二酯键，即图示中的a位置，A错误；甲、乙具有一样的粘性末端TTAA可形成重组DNA分子，但甲、丙粘性末端不同，两者不能形成重组DNA分子，B正确；限制性核酸内切酶特异性识别DNA序列，甲、乙、丙的DNA序列不同，因此粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的，C正确；甲与乙片段形成的重组DNA分子序列与甲的序列不同，识别甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子，D正确。42019浙江名校协作体联考以下关于DNA连接酶的理解正确的选项是A其化学本质是蛋白质BDNA连接酶可以恢复DNA分子中的氢键C它不能被反复使用D在基因工程操作中可以

15、用DNA聚合酶代替DNA连接酶答案A解析DNA连接酶的化学本质为蛋白质，其功能是将末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子，A正确；DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键，B错误；酶可以被反复使用，C错误；DNA聚合酶以一条脱氧核苷酸链为模板，将单个脱氧核苷酸连接成DNA单链片段，与DNA连接酶的作用机理不同，基因工程中不可用DNA聚合酶代替DNA连接酶，D错误。5下面是大肠杆菌及质粒载体的构造形式图，请据图答复以下问题：ATGCGC1a代表的物质和质粒的化学本质一样，都是_，二者还具有其他共同点，如：_，_写出两条即可。2假设质粒DNA分子的切割末端为 ，那么与之连接的目的基因

16、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以下常在基因工程中作为载体的是A苏云金芽孢杆菌抗虫基因B土壤农杆菌中RNA分子C大肠杆菌的质粒CGCGT AD动物细胞的染色体答案1DNA可以自我复制具有遗传效应 2 DNA连接酶一般说来，“老师概念之形成经历了非常漫长的历史。杨士勋唐初学者，四门博士?春秋谷梁传疏?曰：“师者教人以不及，故谓师为师资也。这儿的“师资，其实就是先秦而后历代对老师的别称之一。?韩非子?也有云：“今有不才之子师长教之弗为变其“师长当然也指老师。这儿的“师资和“师长可称为“老师概念的雏形，但仍说不上是名副其实的

17、“老师，因为“老师必需要有明确的传授知识的对象和本身明确的职责。3标记基因供重组DNA的鉴定和选择4C解析质粒是基因工程中最常用的载体，是可以自主复制的双链环状DNA分子，具有一至多个限制性核酸内切酶切割位点，进入受体细胞后能自主复制，具有标记基因，便于重组DNA的鉴定与选择。题组一基因工程的含义与诞生条件1以下关于基因工程技术的表达中，错误的选项是A实现了物种间的DNA重组B全过程都在细胞外进展C可定向地改造生物的遗传性状D可能通过对天然基因库的影响对生物圈的稳态带来不利答案B解析基因工程可以抑制远缘杂交不亲和的障碍，实现物种间的基因重组，A正确；基因工程的核心是形成重组DNA分子，该过程是

18、在细胞外进展的，但是重组DNA分子要导入受体细胞并使目的基因在受体细胞内进展表达，B错误；基因工程可以根据人们的意愿定向改造生物的遗传性状，C正确；基因工程实现了物种间的基因重组，可能通过对天然基因库的影响给生物圈的稳态带来不利，D正确。22019宁波效实中学期中基因工程诞生的理论根底不包括ADNA是绝大多数生物的遗传物质B几种工具酶的发现CDNA双螺旋构造确实立D中心法那么的认定答案B解析DNA是绝大多数生物的遗传物质，这是基因工程诞生的理论根底之一，A不符合题意；几种工具酶的发现是基因工程的技术保障，不是理论根底，B符合题意；DNA双螺旋构造和中心法那么确实立是基因工程诞生的理论根底，C、

19、D不符合题意。题组二限制性核酸内切酶32019绍兴一中月考以下有关限制性核酸内切酶识别的表达，不正确的选项是A从反响类型来看，限制性核酸内切酶催化的是一种水解反响B限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响C一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA分子中某种特定的脱氧核苷酸序列D限制性核酸内切酶识别序列越短，那么该序列在DNA中出现的概率就越小答案D解析限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，即催化的是一种水解反响，A正确；限制性核酸内切酶的活性受温度、pH的影响，在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高

20、或偏低，酶的活性都会降低；在过酸、过碱或温度过高条件下酶会变性失活，而在低温条件下酶的活性降低，但不会失活，B正确；一种限制性核酸内切酶只能识别双链DNA分子中某种特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点切割磷酸二酯键，说明酶具有专一性，C正确；限制性核酸内切酶识别序列越短，那么该序列在DNA中出现的概率就越大，D错误。4如下图是限制性核酸内切酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制性核酸内切酶能识别的碱基序列及切点是ACTTAAG，切点在C和T之间BCTTAAG，切点在G和A之间CGAATTC，切点在G和A之间DCTTAAG，切点在C和T之间答案C解析根据图示可知，该限制酶的识别序列是GAATT

21、C，切点在G和A之间。5以下关于限制性核酸内切酶的表达中，错误的选项是A它能在特殊位点切割DNA分子B同一种限制性核酸内切酶切割不同的DNA分子产生的粘性末端可以很好地进展碱基配对C它能任意切割DNA分子，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答案C解析限制性核酸内切酶是基因工程的重要工具之一；每种限制性核酸内切酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子；同一种限制性核酸内切酶切割不同的DNA分子产生的粘性末端能进展互补配对。题组三DNA连接酶62019浙江绿色联盟期末以下关于DNA连接酶的作用表达正确的选项是A将单个核苷酸加到某DNA片段末端，

22、形成磷酸二酯键B将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C连接两条DNA链上碱基之间的氢键D能将任意两个粘性末端连接起来答案B解析DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起重新形成磷酸二酯键，形成重组DNA分子，故B正确。7如下图过程中基因操作的工具是A限制性核酸内切酶 BDNA连接酶CRNA转录酶 D胰岛素基因载体答案B解析DNA连接酶的作用是将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接起来，B正确。8以下四条DNA分子粘性末端的缝隙能通过DNA连接酶连接的是A B C D答案D解析DNA连接酶可以将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，图中和的末端碱基

23、可以互补连接，D项符合题意。题组四质粒9以下有关细菌质粒的表达，正确的选项是A质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器B质粒是细菌细胞中能自主复制的双链环状DNA分子C质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内才能复制D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进展的答案B解析质粒是细菌细胞质中能自主复制的双链环状DNA分子，可以在细菌细胞内或宿主细胞内复制。10基因工程的运输工具载体，必须具备的条件之一及理由是A可以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具有多个限制性核酸内切酶切点，以便目的基因的表达C具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件D可以在宿主细胞中复制并稳

24、定保存，便于进展挑选答案A解析可以在宿主细胞中稳定地保存并大量复制是载体必须具备的条件之一，以便提供大量的目的基因，A正确；具有多个限制性核酸内切酶切点，以便与目的基因连接，B错误；具有某些标记基因是为了重组DNA分子导入受体细胞后便于进展挑选，C、D错误。题组五综合应用112019宁波效实中学期中以下说法正确的选项是要练说，先练胆。说话胆小是幼儿语言开展的障碍。不少幼儿当众说话时显得害怕：有的结巴重复，面红耳赤；有的声音极低，自讲自听；有的低头不语，扯衣服，扭身子。总之，说话时外部表现不自然。我抓住练胆这个关键，面向全体，偏向差生。一是和幼儿建立和谐的语言交流关系。每当和幼儿讲话时，我总是笑

25、脸相迎，声音亲切，动作亲昵，消除幼儿畏惧心理，让他能主动的、无拘无束地和我交谈。二是注重培养幼儿敢于当众说话的习惯。或在课堂教学中，改变过去老师讲学生听的传统的教学形式，取消了先举手后发言的约束，多采取自由讨论和谈话的形式，给每个幼儿较多的当众说话的时机，培养幼儿爱说话敢说话的兴趣，对一些说话有困难的幼儿，我总是认真地耐心地听，热情地帮助和鼓励他把话说完、说好，增强其说话的勇气和把话说好的信心。三是要提明确的说话要求，在说话训练中不断进步，我要求每个幼儿在说话时要仪态大方，口齿清楚，声音响亮，学会用眼神。对说得好的幼儿，即使是某一方面，我都抓住教育，提出表扬，并要其他幼儿模拟。长期坚持，不断训

26、练，幼儿说话胆量也在不断进步。A限制性核酸内切酶的识别序列是GAATTC，只能在G和A之间切断DNABDNA连接酶可以将任意2个DNA片段连接在一起C质粒是可以自主复制的双链环状DNA分子D基因工程的载体只有质粒一种答案C解析限制性核酸内切酶可以识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，A错误；DNA连接酶将具有一样粘性末端的2个DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来，B错误；质粒是基因工程常用的载体，是可以自主复制的双链环状DNA分子，C正确；常用的基因工程载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等，D错误。122019台州书生中学期中以下关于基因工

27、程的有关表达，正确的选项是A基因工程常用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体B一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNAC常用的载体质粒都来源于原核生物DDNA连接酶可代替DNA聚合酶用于DNA的复制答案B解析基因工程常用的工具酶是限制性核酸内切酶、DNA连接酶，载体是工具，不是酶，A错误；一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA，B正确；质粒一般来源于原核生物，也可以来源于真核生物，如酵母菌，C错误；DNA聚合酶以DNA的一条链为模板将单个脱氧核苷酸连接成DNA单链片段；DNA连接酶不需要模板，将具有末端碱基互补

28、的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子，两者作用机理不同，DNA复制中不能用DNA连接酶代替DNA聚合酶，D错误。13以下图所示为一种限制性核酸内切酶切割DNA分子的示意图。请据图答复：1这种限制性核酸内切酶的切点在_A.GABGCCATDAC之间，形成_个粘性末端，特点是_。2从上述题中可知，限制性核酸内切酶的识别特点是_。3假如G点发生突变，限制性核酸内切酶还能不能识别该核苷酸序列？_。答案1A2碱基序列互补2只能识别某种特定的核苷酸序列3不能解析1由题图可知，该限制性核酸内切酶可专一性地识别GAATTC，切点在G和A之间，结果形成碱基互补的两个粘性末端。2限制性核酸内切酶只能识别某种特定的核苷酸序列。3假如G点发生突变，那么核苷酸序列发生改变，这种限制性核酸内切酶将不能再识别该核苷酸序列。14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。在质粒上有限制性核酸内切酶的一个切点，在外源DNA片段的两侧各有一个限制性核酸内切酶的切点。1请画出质粒被限制性核酸内切酶切割后所形成的粘性末端。2请画出外