即墨實(shí)驗(yàn)高中高二生物導(dǎo)學(xué)案-專題一基因工程 11DNA重組技術(shù)的基本工具

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1、 編號10 即墨實(shí)驗(yàn)高中高二生物導(dǎo)學(xué)案 編寫人：朱士軍 審核人：顧玉良 編寫時間：2011-2-20 課題 專題一基因工程 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具 考點(diǎn)解讀 ①簡單描述基因工程的概念及目的。 ②說出DNA重組技術(shù)的三個工具及各工具的特點(diǎn)和用途。 ③利用DNA重組技術(shù)的工具解答有關(guān)題目。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) DNA重組技術(shù)的三個工具及各工具的特點(diǎn)和用途 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 基因工程載體需要具備的條件 課時 4課時 課型 新授課 【知識回顧】 DNA分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？ 噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn) 原核生物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？ 【知識點(diǎn)一】基因工程的概念?注

2、意：對本概念應(yīng)從以下幾個方面理解： 操作環(huán)境 操作對象 操作水平 基本過程 結(jié)果 例1．（2005高考廣東）以下有關(guān)基因工程的敘述，正確的是 （ ） A、基因工程是細(xì)胞水平上的生物工程 B、基因工程的產(chǎn)物對人類都是有益的 C、基因工程產(chǎn)生的變異屬于人工誘變 D、基因工程育種的優(yōu)點(diǎn)之一是目的性強(qiáng) 點(diǎn)評：正確理解基因工程的概念是解題的關(guān)鍵。 【知識點(diǎn)二】基因工程的三個基本工具： 1.限制性核酸內(nèi)切酶---“分子手術(shù)刀”來源：

3、 1) 功能： 2) 切割方式： 2.DNA連接酶——“分子縫合針” 1) 分類: 和 2) 作用及作用部位：

4、 3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車” 1）分子運(yùn)載車的分類：常用的是 其他載體 2）運(yùn)載體使用的目的： 3）作為運(yùn)載體必須具備的條件：①

5、 ② ③ ④ 逆向思維：假如運(yùn)載體不具備這些條件會怎樣？ 【討論與研究】注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA連接酶、DNA聚合酶的區(qū)別嗎？ （1）DNA水解酶：能夠?qū)NA水解成四種脫氧核苷酸，徹底水解成膦酸、脫氧核糖和含氮堿基 （2

6、）DNA解旋酶：能夠?qū)NA或DNA的某一段解成兩條長鏈，作用的部位是堿基和堿基之間的氫鍵。注意：使DNA解成兩條長鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷兀ㄈ?4℃）、重金屬鹽的作用下，也可使DNA解旋。 （3）DNA聚合酶：能將單個的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成DNA長鏈。 （4）DNA連接酶：是通過磷酸二酯鍵連接雙鏈DNA的缺口。 注意比較DNA聚合酶和DNA連接酶的異同點(diǎn)。 例2.下列關(guān)于限制酶的說法不正確的是（ ） A．限制酶廣泛存在于各種生物中，微生物中很少分布 B．一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 C．不同的限制酶切割DNA的切點(diǎn)不同 D．限制酶的作

7、用是用來提取目的基因 點(diǎn)評：考察有關(guān)限制酶的題目，主要是考察限制酶的特點(diǎn)，這一點(diǎn)一定要牢記。 例3．在基因工程中用來完成基因的剪接的工具是（ ） A．限制酶和連接酶 B．限制酶和水解酶 C．限制酶和運(yùn)載體 D連接酶和運(yùn)載體 點(diǎn)評：本題注意審題，剪接是既剪又接。 例4．有關(guān)基因工程的敘述正確的是（ ） A．限制酶只在獲取目的基因時才用 B．重組質(zhì)粒的形成是在細(xì)胞內(nèi)完成的 C．質(zhì)粒都可以作為運(yùn)載體 D．蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序可以為合成目的基因提供線索 點(diǎn)評：解答本題時要綜合考慮基因工程的基本工具的特點(diǎn)、條件、適用范圍。 例5．

8、下列哪項(xiàng)通常不被用作基因工程的運(yùn)載體（ ） A．細(xì)菌質(zhì)粒 B．噬菌體 C．動植物病毒 D．細(xì)菌核區(qū)的DNA 點(diǎn)評：牢記作為運(yùn)載體必須具備的3個條件是解答本題的關(guān)鍵。 例6.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（ ） A．能復(fù)制 B．有多個限制酶切點(diǎn) C．具有標(biāo)記基因 D．它是環(huán)狀DNA 【考點(diǎn)三】限制酶所識別序列的特點(diǎn) 例7．下圖表示限制酶切割某DNA的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點(diǎn)是（ ） A．CTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間 B．CTTAAG，切點(diǎn)在G和A之間 C．GAATTC，切點(diǎn)在G和A之間

9、D．CTTAAC，切點(diǎn)在C和T之間 【走近高考】 （10浙江卷）2.在用基因工程技術(shù)構(gòu)建抗除草劑的轉(zhuǎn)基因煙草過程中，下列操作錯誤的是（ ） A.用限制性核酸內(nèi)切酶切割煙草茶葉病毒的核酸 B.用DNA連接酶連接經(jīng)切割的抗除草劑基因和載體 C.將重組DNA分子導(dǎo)入原生質(zhì)體 D.用含除草劑的培養(yǎng)基篩選轉(zhuǎn)基因煙草細(xì)胞 【課堂練習(xí)】 1．在基因工程中，科學(xué)家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指( ) A.大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶 B.噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶 C.DNA限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒 D.DNA限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒

10、2．不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 （ ） 　　A．能復(fù)制 　　　　B.有多個限制酶切點(diǎn) 　C．具有標(biāo)記基因 　 D．它是環(huán)狀DNA 3．下列四條DNA分子，彼此間間具有粘性末端的一組是 （ ） T A G G C C A T T A C C G G T A ① ② ③ ④　 A．①②　　　B．②③　　

11、　C．③④　　　D．②④ ４．質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是 ①能自主復(fù)制 ②不能自主復(fù)制 ③結(jié)構(gòu)很小 ④蛋白質(zhì) ⑤環(huán)狀RNA ⑥環(huán)狀DNA ⑦能“友好”地“借居” A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦ ５．有關(guān)基因工程的敘述中，錯誤的是 （　 ） 　　A．DNA連接酶將黏性未端的堿基對連接起來　B．限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得 　　C．目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 　　D．人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶 ６．實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限性 內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能

12、識別DNA子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A之間， 這是應(yīng)用了酶的（?。? 　　A．高效性 　　B.專一性　　C．多樣性 　　D.催化活性受外界條件影響 ７．人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是 A . 提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性B. 有利于對目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測 C. 增加質(zhì)粒分子的分子量 D．便于與外源基因連接 8．下列屬于基因運(yùn)載體所必須具有的條件是（多選） （ ） A

13、、具有某些標(biāo)志基因 B、具有環(huán)狀的DNA分子 C、能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制 D、具有多種限制性內(nèi)切酶 9．下列哪些可作為基因工程技術(shù)中常用的基因運(yùn)載工具（多選） （ ） A．大腸桿菌 B． 質(zhì)粒 C．動物病毒 D． 線粒體 10．在重組DNA技術(shù)中，不常用到的酶是 　　A、限制性內(nèi)切酶?? B、DNA聚合酶　　C、DNA連接酶??????? ?? D、反轉(zhuǎn)錄酶 11．多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶切割后的DNA末端為 　　A、平頭末端?? B、3突出末端?? C、5突

14、出末端?? D、粘性末端?? 12．在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是 　　A、細(xì)菌的染色體DNA?? B、細(xì)菌染色體外的DNA 　　C、病毒染色體DNA??? D、噬菌體DNA 13．（2006深圳一模考題）研究人員想將生長激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，以表達(dá)產(chǎn)生生長激素。已知質(zhì)粒中存在兩個抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大腸桿菌不帶任何抗性基因，則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中的抗抗生素首先應(yīng)該 A、僅有鏈霉素 ?? B、僅有氨芐青霉素 　　C、同時有鏈霉素和

15、氨芐青霉素??? D、無鏈霉素和氨芐青霉素 14．（05全國Ⅰ）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測這種堿基序列改變必須使用的酶是 A. 解旋酶 B. DNA連接酶 C. 限制性內(nèi)切酶 D、RNA聚合酶 15.（05天津理綜）限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有一個酶Ⅱ的切點(diǎn)。 （1）請畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。 （2）請畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

16、 （3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？ 1、1 DNA重組技術(shù)的基本工具 例題1D例題2 A 例題3A 例題4D 例題5D 例題6 D 例題7 C 走近高考A 課堂練習(xí)1、D 2、D 3、D 4、【解析】 質(zhì)粒是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀的DNA分子，它能“友好”地“借居”在宿主細(xì)胞中?！敬鸢浮緾 5、A 6、B 7、B 8、AC 9、BC 10、 11、D 12、B 13、C 14、C 15、（1） （2） （3）可以連接。因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補(bǔ)的）