高三生物基因工程简介学案及同步练习

1、基因工程简介学案一、基因工程的基本内容： （一）概念：基因工程指 或 技术。在生物体外，将 基因经“剪切”和“拼接”重组后，导入受体细胞内进行 繁殖，使 在受体细胞内表达，产生出人类所需要的 。 （二）基因操作的工具： 1. 基因的“剪刀”： 酶，（简称 酶）。存在：主要存在于 中。特点：专一性。每一种限制酶只能识别一种特定的 ，并能在特定切点上切割DNA分子。各种限制酶的切点 。作用：在特定的切点上切割DNA分子形成两个完全相同的 。种类： 限制酶。2. 基因“针线”： 酶，把两条DNA的 “缝合”起来。3. 基因的运载工具： 须具备如下三条件： ； ； 。 常用的有 、 、 。（三）基因操

2、作的基本步骤（“四步曲”）： 1. 提取目的基因：目的基因：人们所需要的 。提取途径：鸟枪法：从供体细胞的DNA中直接分离基因。工具是DNA （“子弹”）。优点是操作简便，缺点是 ，具有一定的 。 人工合成法：有两条途径，一条是反转录法，就是以目的基因转录成 为模板，反转成单链DNA再合成 ，从而获得所需要的基因；另一条途径是，根据已知 序列，推测出 序列，再推出目的基因的核苷酸序列，然后人工合成。2. 目的基因与运载体结合：用 切割质粒和目的基因，得到相同的 。加入 使两者的黏性末端因碱基互补配对而结合成 。3. 将目的基因导入受体细胞：若受体细胞为细菌，一般将其用 处理，增大 ，使 进入受

3、体细胞。4. 目的基因的检测与表达：检测意义：鉴别 是否真正导入受体细胞。检测方法：如：大肠杆菌质粒具有抗青霉素基因，只要检测受体细胞具有抗青霉素的能力，就说明导入了 。目的基因的表达：重组DNA进入受体细胞后，受体细胞须 ，才能说明目的基因完成了表达过程。典例分析1（2007理综II）下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是A一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B限制性内切酶的活性受温度的影响C限制性内切酶能识别和切割RNA D限制性内切酶可从原核生物中提取2(2007北京理综)利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列各项中能说明目的基因完成了在受体细胞中

4、表达的是 A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNAC山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白3.用“鸟枪法”提取目的基因的步骤为 （ ） 用限制性内切酶将供体细胞DNA切成许多片段 将许多DNA片段分别载入运载体 选取目的基因片段插入运载体 通过运载体转入不同的受体细胞 让供体DNA片段在受体细胞内大量繁殖 找出带有目的基因的细胞，并分离出目的基因A B C D胰腺反转录酶质粒 DNA大肠杆菌原胰岛素信使RNA4. 1979年科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌体内表达成功。

5、请根据图回答问题：（1）此图表示的是采取_合成基因的方法获取_基因的过程。（2）图中DNA是以_为模板，_形成互补的单链DNA，在酶的作用下合成双链DNA，从而获得了所需要的基因。（3）图中代表的是_，在它的作用下将质粒（_DNA）切出_末端。（4）图中代表_DNA，含_。（5）图中表示将_。表示_DNA随大肠杆菌的繁殖而进行_ _。课堂自测1 2006（四川卷）用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是 A常用相同的限制性内切酶处理的基因和质粒 BDNA连接酶和 RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D导入大肠杆菌的

6、目的基因不一定能成功表达 22006（江苏卷）基因工程又叫基因拼接技术。 (1)在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的 为模板， 成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成 。 (2)基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、 。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是 。 (3)假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有 种环状DNA分子，它们分别是 。基因工程简介学案课后练习1.有关基因工程概念的理解正确的是 （ ）A.操作对象是脱氧核苷酸 B.对DN

7、A进行改造和重组只能在细胞内完成的C.打破远缘杂交不育的障碍 D.不能定向改造生物的遗传性状2. 有关DNA限制性内切酶的理解正确的是（ ） A主要存在于微生物中 B.一种限制酶可以识别多种特定的核苷酸序列 C. 一种限制酶能在不同的切点上切割DNA分子 D.其化学本质是DNA3右图是某一DNA片段，下列关于该图的叙述，正确的是（ ）A若图中的ACT能决定一个氨基酸，则ACT可称为一个密码子B限制性内切酶和DNA连接酶都可作用于处C若该片段能与RNA聚合酶结合，则该片段为基因的编码区DDNA复制过程需要解旋酶作用于处，而转录不需要4. 质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是（）能自主复

8、制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状RNA 环状DNA 能“友好”地“借居”AB CD5下列关于质粒的叙述，正确的是 （ ）A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子C.质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内复制D.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行6人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A . 提高受体细胞在自然环境中的耐药性 B. 有利于对目的基因是否导入进行检测C. 增加质粒分子的分子量 D便于与外源基因连接7 基因工程的正确操作步骤是（ ） 目的基因与运载体相结合 将目的基因导

9、入受体细胞 检测目的基因的表达提取目的基因ABCD8采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的做法正确的是（）将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的DNA序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，再进行组织培养将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵AB CD9我国科学家运用基因工程技术，将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导人棉花细胞并成功表达，培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是 A基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少 B重组DNA分子中增加一个碱基对，不一定导致毒蛋白的毒性丧失 C抗虫棉的

10、抗虫基因可通过花粉传递至近缘作用，从而造成基因污染D转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的10苏云金芽孢杆菌的抗虫基因之所以能在棉花的叶肉细胞中准确地表达出来，主要是因为 （）A.目的基因能在植物细胞核中进行复制 B.目的基因与棉花DNA的基本结构相同C.不同生物共用一套遗传密码 D.不同生物具有相同的一套遗传信息11下列有关基因工程技术的正确叙述是（）A重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B所有的限制酶都能识别同一种特定的核苷酸序列C选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为其繁殖快D只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达121979年，科学家将鼠体内的能够

11、产生胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并且在大肠杆菌中发现了胰岛素。如下图所示，请据图回答：（1）图中2、5、3、7表示通过_的途径，获得_的过程。（2）图中3代表_ _，在它的作用下将_和_ _切成_末端。（3）经9_ _的作用将7、6“缝合”形成8_DNA分子。8往往含有_基因，以便将来检测。（4）图中10表示将_ _的过程，为使此过程顺利进行，一般须将11用_处理，以增大11细胞壁的_。（5）11表示8随大肠杆菌的繁殖而进行_ _。（6）如在大肠杆菌细胞内发现了胰岛素，说明_ _。13（2007天津理综）在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因（kan）常作为标记基因，只有含卡那

12、霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。侵染抗虫基因含kan质粒重组质粒土壤农杆菌含重组质粒土壤农杆菌 A构建导入 B培养选择转基因抗虫植株再生植株愈伤组织离体棉花叶片组织 C诱导选择分化 D检测请据图回答：（1）A过程需要的酶有_。（2）B过程及其结果体现了质粒作为运载体必须具备的两个条件是_。（3）C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外，还必须加入_。（4）如果利用DNA分子杂交原理对再生植株进行检测，D过程应该用_作为探针。（5）科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。将转基因植株与_杂交，其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为1：1。若该转基因植株自交，则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为_。若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养，则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占_%。自测 (1)信使RNA(mRNA) 逆转录(反转录) 双链DNA(目的基因) (2)动植物细胞 除去内含子 (3)3 运载体自连的、目的基因片段自连的、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子12 （1）从供体细胞