2018届高三生物一轮复习第十四单元第1讲基因工程的基本工具与操作程序作业苏教版

第1讲基因工程的基本工具与操作程序

一、单项选择题

1. (2016·无锡一模)下列有关基因工程的叙述,正确的是( )

A. 限制性核酸内切酶只在获得目的基因时使用

B. 重组质粒的形成是在细胞内完成的

C. 目的基因必须整合到受体细胞的DNA中才能复制

D. 通过基因工程育种可以定向地改造生物的性状

2. 关于限制性核酸内切酶的叙述,不正确的是( )

A. 这类酶主要是从原核生物中分离出来的

B. 这类酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列

C. 大多数这类酶的识别序列由6个核苷酸组成

D. 这类酶在识别序列的中心轴线处切开时产生的是黏性末端

3. (2016·南通一模)限制性内切酶Hin dⅢ和XhoⅠ的识别序列及切割位点分别为A↓AGCTT 和C↓TCGAG,下列相关叙述正确的是( )

A. 两种限制酶的识别序列在DNA分子中出现的概率不同

B. 两种限制酶切割形成的黏性末端都是—AGCT

C. 分别用这两种酶切割目的基因和质粒后能形成重组质粒

D. 实验中可通过控制反应时间、酶的浓度等控制酶切效果

4. (2016·泰州一模)将经过扩增的DNA和质粒用相同的限制酶进行如下图所示的切割,电泳得到纯净的B片段和D片段,将两种片段置于适宜的缓冲液中用DNA连接酶处理。如果只考虑两个片段的环状连接,则能形成不同核苷酸序列的环状DNA的种类是( )

A. 6种

B. 3种

C. 2种

D. 1种

5. (2016·天津五校联考)为达到相应目的,必须通过分子检测的是( )

A. 携带链霉素抗性基因受体菌的筛选

B. 产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选

C. 转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定

D. 21三体综合征的诊断

6. (2016·扬州一模)下列关于核酸分子杂交和抗原—抗体杂交的叙述,正确的是( )

A. 核酸分子杂交是指两条脱氧核苷酸链的杂交

B. 抗原—抗体杂交的原理为碱基互补配对原则

C. 核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录

D. 抗原—抗体杂交常以目的基因产物作为抗体

7. (2016·连云港调研)质粒是基因工程中最常用的载体,它存在于许多细菌体内。某细菌质粒上的标记基因如下图所示,通过标记基因可以推知外源基因(目的基因)是否转移成功。外源基因插入的位置不同,细菌在培养基上生长情况也不同,下图示外源基因在质粒中可插入的位置有a、b、c点。某同学根据实验现象对其插入的位点进行分析,其中分析正确的是( )

8. (2015·重庆卷)下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述,正确的是 ( )

A. 表达载体中的胰岛素基因可通过人肝细胞mRNA 反转录获得

B. 表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于复制原(起)点

C. 借助抗生素抗性基因可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来

D. 启动子和终止密码子均在胰岛素基因的转录中起作用

9. (2016·南京二模)用限制酶Eco R Ⅰ、Kpn Ⅰ和二者的混合物分别降解一个1000 bp(1 bp 即1个碱基对)的DNA 分子

降解产物分别进行凝胶电泳,在电场的作用下,降解产物分开,凝胶电泳结果如下图所示。该DNA 分子的酶切图谱(单位:bp)正确的是 ( )

10. (2016·南师附中)如下页图是利用基因工程技术培育转基因植物,生产可食用疫苗的部分过程示意图,其中Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、Eco R Ⅰ、Apa Ⅰ为四种限制酶。下列说法错误的是

( )

A. 图示过程是基因工程的核心步骤

B. 构建基因表达载体时需要用到限制酶Sma Ⅰ

C. 抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基

因的细胞筛选出来

D. 除图示组成外,基因表达载体中还应该含有

启动子和终止子等结构

二、多项选择题

11. (2016·东海模拟)切割DNA 的工具是限制酶,

主要是从原核生物中分离纯化而来,DNA 连接酶可将DNA 片段连接起来。下列有关限制酶和DNA 连接酶的叙述,正确的是 ( )

A. 限制酶种类很多,一种限制酶可以识别不同的核苷酸序列

B. 在原核生物中,限制酶的作用是切割异源DNA,保护自身安全

C. DNA 连接酶按其来源分有两类:E ·coli DNA 连接酶和T 4 DNA 连接酶

D. E ·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端

12. (2013·江苏卷)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应,为了克服这个缺陷,可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是 ( )

A. 设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列

B. 用PCR 方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列

C. PCR 体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA 聚合酶

D. 一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞

13. (2014·广东卷)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流程如下图所示,下列叙述正确的是( )

A. 过程①需使用逆转录酶

B. 过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因

C. 过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备

D. 过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞

三、非选择题

14. (2016·南京一模)白僵菌可感染农业害虫,常作为防治害虫的菌剂。由于白僵菌对除草剂草丁膦敏感,且杀死害虫的能力较弱,科研人员对其进行基因工程改造,流程如下图所示。

请回答:

(1) 从苏云金芽孢杆菌中获取的毒蛋白基因,通过技术可在体外大量扩增。该扩增过程需要种引物,所需添加的酶是。

(2) 图中形成重组质粒1过程需要的限制酶是 ,其作用是破坏DNA分子中的。

(3) 将重组质粒2导入经处理成为感受态的白僵菌。一段时间后用含有的平板培养基进行筛选,获得含有Bar基因的重组白僵菌。

(4) 科研人员将重组白僵菌喷涂于植物叶片上,以此饲喂饥饿处理的害虫,记录单位时间内的 ,以判断重组白僵菌的杀虫效果。

15. (2016·常州一模)我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物,为青蒿植株的次级代谢产物,其化学本质是一种萜类化合物,其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低,难以满足临床需求,科学家为了提高青蒿素产量,将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成

功表达,获得了高产青蒿植株,过程如图2所示。请回答:

图1

图2

(1) 研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后,可以采用技术对该目的基因进行大量扩增,该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外,还需要提供、等条件。

(2) 图2中的①为 ,形成过程中需要等酶;棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是。

(3) 若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存,则原因是。

(4) 由题意可知,除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外,还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量? (试举一例)。

第1讲基因工程的基本工具与操作程序

1. D 【解析】构建基因表达载体时用同种限制酶切割目的基因和质粒;重组质粒的形成是在细胞外完成的,然后再导入受体细胞;重组质粒上有复制原点,不整合到受体细胞的DNA中也可复制;由于目的基因是已知的基因,可以定向地改变生物的性状。

2. D 【解析】限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA片断切开时,产生的是黏性末端。

3. D 【解析】限制性内切酶Hin dⅢ和XhoⅠ的识别序列均为6个,所以在DNA中出现的概率相同,均为1/46;两者切出的黏性末端分别为—AGCT和—TCGA;由于黏性末端不同,故用两种酶切割目的基因和质粒后不能形成重组质粒。

4. A 【解析】只考虑两个片段的环状连接,能形成的环状DNA有B片段与B片段同向连接的、B片段与B片段反向连接的、D片段与D片段同向连接的、D片段与D片段反向连接的、B片段与D片段同向连接的及B片段与D片段反向连接的,共6种。

5. B 【解析】可通过将受体菌接种在含链霉素的培养基中筛选携带链霉素抗性基因的受体菌,A错误;抗人白细胞介素的杂交瘤细胞应通过抗原—抗体杂交技术筛选产生,B正确;在棉花田中人工放入害虫可检验转基因抗虫棉的抗虫效果,C错误;可利用显微镜检测21三体综合征,D错误。

6. C 【解析】核酸分子杂交可以是两条脱氧核苷酸链的杂交,也可以是 DNA单链和RNA的杂交;抗原—抗体杂交的原理是抗体能与对应的抗原发生特异性结合;核酸分子杂交可检测目的基因的存在和转录;抗原—抗体杂交中目的基因产物常作为抗原。

7. B 【解析】根据题意和图示分析可知:a是抗四环素基因,如果外源基因插入到a中,会破坏此基因结构,使细菌在含有四环素的培养基上不能生长;b是抗青霉素基因,如果外源基因插入到b中,会破坏此基因结构,使细菌在含有青霉素的培养基上不能生长。

8. C 【解析】由于胰岛素基因只在胰岛B细胞中表达,因此在肝细胞中无胰岛素基因的转录产物mRNA,A错误;胰岛素基因的转录启动于启动子,而不是复制原点,B错误;抗生素抗性基因可作为标记基因在含有抗生素的培养基中将受体细胞筛选出来,C正确;终止密码子位于mRNA上,不位于DNA上,启动子和终止子均在胰岛素基因的转录中起作用。

9. C 【解析】根据限制酶KpnⅠ切割后,降解产物只有一种,推测该DNA分子是环状DNA,且只有1个KpnⅠ识别位点。根据限制酶Eco RⅠ切割后,降解产物为200 bp和800 bp,推测该DNA分子上有2个Eco RⅠ识别位点。再根据限制酶Eco RⅠ和KpnⅠ混合切割,得到200 bp 和400 bp两种片段,选项C的图谱是合理的。

10. B 【解析】图示过程为基因表达载体的构建过程,是基因工程中的核心步骤;构建过程中需要将目的基因完整切割下来,此时要用到限制酶PstⅠ、Eco R Ⅰ;抗卡那霉素基因是标记基因,目的是便于鉴定和筛选含有目的基因的细胞;基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等。

11. BCD 【解析】限制酶具有专一性,能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并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开;DNA连接酶据来源的不同可分为E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶,其中E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌,T4 DNA连接酶来源于T4噬菌体,E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端,T4DNA连接酶还可以连接平末端。

12. BD 【解析】设计的引物应能与表达载体两端的序列进行互补配对;PCR方法扩增目的基因只需要知道基因两端的序列进而设计合适的引物即可,而不必知道其全部序列;PCR中应用耐高温的DNA聚合酶;根据目的基因的编码产物选择合适的受体细胞,以利于基因的表达。

13. AD 【解析】过程①是以RNA为模板合成DNA的过程,即逆转录过程,需要逆转录酶的催化,A正确;过程②表示利用PCR扩增目的基因,在PCR过程中,不需要解旋酶,是通过控制温度来达到解旋的目的,B错误;利用CaCl2处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,C错误;检测目的基因是否成功导入受体细胞的染色体DNA中,可以采用DNA分子杂交技术,D正确。

14. (1) PCR 两热稳定的DNA聚合酶 (2) NcoⅠ、Bam HⅠ磷酸二酯键 (3) C草丁膦 (4)

死亡害虫数

【解析】 (1) 获取的毒蛋白基因可以通过PCR技术扩增,扩增时需要加入两种引物和热稳定的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)。(2) 将毒蛋白基因和质粒连接获得重组质粒1的过程需要用到限制酶NcoⅠ和Bam HⅠ。限制酶破坏的是DNA分子中的磷酸二酯键。(3) Ca2+可以增大细胞壁通透性,使白僵菌处于感受态。用含有草丁膦的平板培养基筛选,可以获得对草丁膦有抗性的含有Bar基因的重组白僵菌。(4) 将重组白僵菌喷涂于植物叶片上,再饲喂饥饿处理的害虫,根据单位时间内的害虫死亡数量可以判断重组白僵菌的杀虫效果。

15. (1) PCR 引物热稳定的DNA聚合酶 (2) 基因表达载体(重组质粒) 限制酶和DNA连接酶切割后具有相同的黏性末端 (3) 重组质粒没有导入农杆菌 (4) 抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)

【解析】 (1) PCR技术的实质是DNA复制,需要热稳定的DNA聚合酶、模板、引物和能量等。

(2) ①是重组质粒(即基因表达载体),需要先利用限制酶切割棉花FPP合成酶基因和质粒,再用DNA连接酶连接。能够连接的原因是具有相同的黏性末端。(3) 若重组质粒没有导入农杆菌,则农杆菌不含抗生素Kan抗性基因,不能在含有抗生素Kan的培养基上生存。(4) 由图1可以看出,提高青蒿素的产量可以通过提高FPP的含量或增强ADS基因的表达来实现,也可以通过抑制SQS基因的表达,从而抑制FPP形成其他萜类化合物来实现。

高中生物高考题分类题基因工程

知识点一基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。注意：对本概念应从以下几个方面理解：知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。注意：比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基 (2)DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题一．选择题（共20小题，每题2分，共20分） 1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图．叙述正确的是（） A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B（b）与D（d）间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中．下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3．一对夫妇所生子女中，性状上的差异较多，这种变异主要来源于（） A．基因重组B．基因突变C．染色体丢失D．环境变化 4．不属于基因操作工具的是（） A．DNA连接酶B．限制酶C．目的基因D．基因运载体 5．下列哪一项不是基因工程工具（） A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．运载体D．目的基因 6．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型

D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7．通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是（） A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 D．着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 8．下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（） A．mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B．基因重组只发生有丝分裂过程中 C．非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D．基因型为DdEE的个体自交，子代中一定会出现基因突变的个体 9．基因工程的正确操作步骤是（） ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因． A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①② 10．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（） A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义．下列有关叙述错误的是（） A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代 12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp（1bp即1个碱基对）的DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，凝胶电泳结果如下图所示．该DNA分子的酶切图谱（单位：bp）正确的是（）

八年级生物下册7.2.1基因工程教学设计(新版)济南版

基因工程教学目标：知识方面： 1.说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。 2.举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。 3.分析转基因生物的安全性。教育方面：树立正确的伦理观和价值观发展方面： 1.通过调查基因工程产品在生活中的应用，提高收集信息、处理信息的能力及语言表达能力。 2.培养学生的想象能力、发散思维能力。二、教材分析 1.《基因工程》是济南版教程，是八年级下册教科书的最后一章第一节内容。基因工程是20世纪70年代诞生的现代生物学技术，是按照人们的愿望，进行严格的设计，利用分子生物学技术手段，操纵、改造、重建细胞的基因组，从而使生物体的遗传性发生定向变异。 2.百度在网上搜索《基因工程》的相关教学材料作参考，根据教学的重点和难点，确定课堂教学形式和方法。做PPT课件给学生演示。课前找好领悟力强的学生演示工程菌的培育过程，把抽象内容形象化，化难为易，攻破难点。 3.用百度文库搜索转基因的应用，课堂上放给学生，给学生真实的案例展示。用百度文库和百度知道搜索转基因生物的安全性的讨论资料，帮助学生对这一问题形成自己的理解和认识。 4.用百度图片搜索有关转基因科幻画，课堂上放给学生看，培养学生的想象力，发展学生的发散思维能力。三、教学方法 1.本节内容比较深奥，学生学习起来有一定难度。为了突出教学重点，在教学中我把“工程菌”的培育过程设计成模拟活动的形式，把抽象的内容具体化，有助于学生的理解。 2.在辩论会环节，将“调查和上网查资料”摆在核心地位，让学生通过自己搜寻的资料领悟和感知其中的一些知识。开阔学生的视野，提高学生的积极性，培养学生的自学能力和语言

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。（一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶（1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。（2）与DNA聚合酶作用的异同：

（2）目的：获取大量的目的基因（3）原理：DNA双链复制（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；第三步：加热至70～75℃，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(2^n)形式扩增第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：

基因工程与微生物

基因工程与微生物基因工程（genetic engineering）又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。一、基因工程的概况基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。所谓基因工程（genetic engineering)是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。它是用人为的方法将所需要的某一供体生物的遗传物质——DNA大分子提取出来，在离体条件下用适当的工具酶进行切割后，把它与作为载体的DNA分子连接起来，然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中，以让外源物质在其中“安家落户”，进行正常的复制和表达，从而获得新物种的一种崭新技术。它克服了远缘杂交的不亲和障碍。 1974年，波兰遗传学家斯吉巴尔斯基（Waclaw Szybalski）称基因重组技术为合成生物学概念，1978年，诺贝尔生医奖颁给发现DNA 限制酶的纳森斯（Daniel Nathans）、亚伯（Werner Arber）与史密斯（Hamilton Smith）时，斯吉巴尔斯基在《基因》期刊中写道：限制酶将带领我们进入合成生物学的新时代。2000年，国际上重新提出合成生物学概念，并定义为基于系统生物学原理的基因工程二、基因工程的基本步骤（1）提取目的基因获取目的基因是实施基因工程的第一步。如植物的抗病（抗病毒抗细菌）基因，种子的贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因干扰素基因等，都是目的基因。要从浩瀚的“基因海洋”中获得特定的目的基因，是十分不易的。科学家们经过不懈地探索，想出了许多办法，其中主要有两条途径：一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一条是人工合成基因。直接分离基因最常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击法”。鸟枪法的具体做法是：用限制酶将供体细胞中的DNA切成许多片段，将这些片段分别载入运载体，然后通过运载体分别转入不同的受体细胞，让供体细胞提供的DNA（即外源DNA）的所有片段分别在各个受体细胞中大量复制（在遗传学中叫做扩增），从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把带有目的基因的DNA片段分离出来。如许多抗虫抗病毒的基因都可以用上述方法获得。用鸟枪法获得目的基因的优点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。又由于真核细胞的基因含有不表达的DNA片段，一般使用人工合成的方法。目前人工合成基因的方法主要有两条。一条途径是以目的基因转录成的信使RNA 为模版，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需要的基因。另一条途径是根据已知的蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对的原则，推测出它的基因的核苷酸序列，再通过化学方法，

高中生物课时作业(二)基因工程的实施过程(含解析)苏教版选修3

课时分层作业(二) (建议用时：45分钟) [基础达标练] 1．下列关于基因表达载体导入微生物细胞的叙述中，不正确的是( ) A．常用原核生物作为受体细胞，是因为原核生物繁殖快，且多为单细胞，遗传物质相对较少 B．受体细胞所处的一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态称为感受态 C．感受态细胞吸收DNA分子需要适宜的温度和酸碱度 D．感受态细胞吸收重组表达载体DNA分子的液体只要调节为适宜的pH即可，没必要用缓冲液【解析】将基因表达载体导入微生物细胞时，需在一定条件(如适宜的温度、pH等)下，将基因表达载体和感受态的微生物细胞混合培养，在培养过程中，可能会影响pH的变化，因此要加入缓冲液，以保持适宜的pH。【答案】 D 2．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分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【解析】限制酶一般只切断DNA分子双链，而烟草花叶病毒是RNA病毒，DNA连接酶是连接目的基因和运载体，将重组DNA分子导入烟草原生质体是利用农杆菌转化法，根据能在含除草剂的培养基上能生长的是转基因烟草细胞，所以选A。【答案】 A 3．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mRNA C．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【解析】基因的表达即控制蛋白质的合成，只有合成了相应的蛋白质才能证明目的基因完成了在受体细胞中的表达。【答案】 D 4．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性核酸内切酶、连接酶、载体

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2）一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。十四、文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大启动子无有内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种间基因交流可以部分基因可以十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因

基因工程及其应用完整版

基因工程及其应用集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

第2节基因工程及其应用（第1课时）知识链接及考试地位本知识与“DNA分子的结构与复制”、“基因突变和基因重组”、“DNA重组技术的基本工具”、“基因工程的基本操作程序”等内容相联系，考试过程中常设计基因工程的原理、基本工具等基础知识，多以个别填空或选择题的形式呈现。知识回顾 1、DNA分子的结构特点是什么？ 2、什么是基因重组？学习目标 1、简述基因工程的诞生。 2、简述基因工程的原理及技术。要明确基因工程操作的基本步骤和最基本的工具。重难点 1．教学重点基因工程的基本原理。 2．教学难点基因工程的基本原理新知探究传统育种的方法一般只能在生物中进行，很难将一种生物的优良性状移植到生物身上。基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿地改变生物，培育出。一、基因工程的原理基因工程又叫做或。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物细胞里，地改造生物的遗传性状。基因工程是在DNA上进行的水平的设计施工，基因的剪刀是指，简称限制酶。其作用特点是一种限制酶只能识别一种序列。基因的针线是指。目前常用的运载体有、和等。质粒存在于许多以及等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的小型分子。基因工程的操作步骤是：、目的基因与运载体结合，目的基因导入受体细胞、目的基因的和。二、基因工程的原理、操作对象各是什么？三、限制性内切酶的分布、特点、作用部位和作用结果如何？四、作为基因的运载体，需具备哪些条件？五、DNA连接酶的作用对象、位置和结果如何？六、基因工程的优点是什么？

自编基因工程操作步骤学案

山东省昌乐一中2011-2012高二生物学案必修三编号05 2012.1.4 班级姓名 1．2基因工程的基本操作程序编制：王福玲徐军胜审核：王福玲审批：【学习目标】：简述基因工程原理及基本操作程序。【重点难点】： 1.基因工程基本操作程序的四个步骤。 2.从基因文库中获取目的基因。 3.利用PCR技术扩增目的基因。【自主学习】基因工程的基本操作程序主要包括4个步骤：的获取、基因表达的构建、将细胞、的检测与鉴定。一、目的基因的获取 1、概念：目的基因主要是指编码蛋白质的。也可以是一些具有调控作用的因子。 2、来源：（1）可以从自然界中已有中直接分离出来。（2）从中获取目的基因。 3、获取目的基因的方法：根据基因的有关信息，如基因的序列，基因功能、基因在上的位置、基因的转录产物，以及基因的翻译产物等特性来获取目的基因。（1）利用PCR技术扩增目的基因：①PCR技术是一项在生物体外复制片段的核酸合成技术。②条件：提供已知的核苷酸序列，根据这段序列合成。（2）人工合成方法：当基因较小，核苷酸序列已知时，可以用人工方法合成（例如，通过直接合成）。二、基因表达载体的构建 1、表达载体的组成表达载体：目的基因、、、标记基因。启动子：它是一段有，位于基因的首端，它是的识别和结合部位，起动转录mRNA。终止子：位于基因的尾端，终止过程。标记基因：用于受体细胞是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 2、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中存在，并且给下一代，同时使能够表达和发挥作用。三、将目的基因导入受体细胞 1、将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法：①转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为。②农杆菌特点：在自然条件下能感染植物和植物，，对植物没有感染力；Ti质粒的可以转移至受体细胞，并整合到受体细胞的上。（2）基因枪法又叫。

(完整版)高中生物基因工程试题

(完整版)高中生物基因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

阶段质量检测(一) 基因工程 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是() A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是() A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A．作为标记基因，研究基因的表达 B．作为标记蛋白，研究细胞的转移 C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4．下列有关质粒的叙述，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 C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5．下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A．用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不．正确的是( )

基因工程的基本操作程序教案

一、教材分析《基因工程的基本操作程序》是专题1《基因工程》的第二节，也是《基因工程》的核心，上承《DNA重组技术的基本工具》，下接《基因工程的应用》。本节课主要介绍了基因工程的基本操作程序的四个步骤，教学内容多，难点多，最好化整为零、各个击破。二、教学目标 1．知识目标：简述基因工程原理及基本操作程序。 2．能力目标：尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。三、教学重点和难点 1、教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点（1）从基因文库中获取目的基因（2）利用PCR技术扩增目的基因四、学情分析本节课内容较多，难点较多，学生学习起来有一定困难，所以之前应该要求学生做好预习，尽量采用化整为零、各个击破的教学策略。五、教学方法 1、学案导学：见学案。 2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备 1．学生的学习准备：预习《基因工程的基本操作程序》，初步把握基因工程原理及基本操作程序。 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。七、课时安排：2课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查学生落实预习的情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。（二）情境导入、展示目标教师首先提问：（1）什么是基因工程？（基因工程的概念）（2）DNA重组技术的基本工具有哪些？（限制酶、DNA连接酶、载体）（3）运载体需要具备哪些条件？（有一个或多个限制酶切割位点；有标记基因；能在受体细胞中稳定存在并自我复制或者整合到受体细胞染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制）上节课我们学习了DNA重组技术的基本工具，本节课我们将继续学习《基因工程》的核心内容——基因工程的基本操作程序。我们来看本节课的学习目标。（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨

2019-2020学年人教版选修3 基因工程的基本操作程序作业

1．2基因工程的基本操作程序一、选择题 1．(2019·沈阳高二检测)基因工程技术也称为DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是() A．目的基因、限制酶、载体、受体细胞 B．工具酶、目的基因、载体、受体细胞 C．模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞 D．重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶解析：选B。基因工程的基本工具是限制酶、DNA连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。 2．(2019·淮安高二期中)下图中甲、乙表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是() A．甲方法可建立该细菌的基因组文库 B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库 C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D．乙方法需要逆转录酶参与解析：选C。甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细菌所有的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，不需要模板和原料。而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。 3．在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效地携带目的基因进入受体细胞，又能方便地进行检测。已知有以下几类含有不同标记基因的质粒，不可作为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死细菌，四环素不能杀死大肠杆菌)() 答案：B 4．(2019·郑州一中高二期中)我国上海研究所合成了一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物——脑啡呔多糖(类似人体中的糖蛋白)。如要采用基因工程和发酵技术让微生物

高中生物基因工程试题

阶段质量检测（一）基因工程（时间：45分钟，满分：100分）一、选择题（每小题3分，共45分） 1 ?下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C. 只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D. 载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接 2. （浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是（） A. 提取矮牵牛蓝色花的mRNA经逆转录获得互补的DNA再扩增基因B B. 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C. 利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D. 将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3. 日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（） A. 作为标记基因，研究基因的表达 B. 作为标记蛋白，研究细胞的转移 C. 注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D. 标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4. 下列有关质粒的叙述，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 C. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA动植物病毒以及入噬菌体的衍生物

基因工程的基本操作步骤

水寨中学生物自主探究学案内容：基因工程的基本操作程序课时：2课时年级：高二编号64 一、教学目标 1．知识目标：了解基因工程原理及基本操作程序。 2．能力目标：尝试设计某一转基因生物的研制过程。 3．情感、态度和价值观目标：（1）了解基因工程的发展。（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。二、教学重点和难点 1、教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤。 2、教学难点（1）从基因文库中获取目的基因（2）利用PCR技术扩增目的基因第一课时三、教学过程（一）复习上节内容 1、什么是基因工程？DNA重组技术的基本工具有哪些？运载体需要具备哪些条件？以上问题可以不展示（二）讲授新课 1、基因工程的基本步骤包括那四步？ 2、第一步：目的基因的获取（１）为什么要有目的基因的获取这一步骤？（２）目的基因的获取方法有哪些？（3）为什么要建立基因文库？怎么建立的？

（4）如何从基因文库中获取目的基因？（5）为什么要建立cDNA文库？如何获取cDNA？（5）PCR技术的原理是什么？利用PCR技术扩增目的基因的前提是什么？（6）如何获取引物？（7）请你用文字和箭头描述PCR技术扩增的过程？ 3、第二步：基因表达载体的构建（基因工程的核心步骤）（1）在基因工程的操作过程中，为什么要构建基因表达载体？单独的DNA片段能不能稳定遗传？（2）参考课本P11页图1—10基因表达载体模式图，在学案上绘出基因表达载体的模式图，并标出其组成部分。并了解什么是启动子、终止子？他们位于哪里？有什么作用？标记基因的作用是什么？

思考:1、作为基因工程的表达载体，只需含有目的基因就可以完成任务吗？为什么 2、完成教材P11页的“寻根问底” 第二课时 4、第三步：将目的基因导入受体细胞（1）为什么要把目的基因导入受体细胞而不是在外界培养让其维持稳定和表达？（2）什么是转化？（3）将目的基因导入植物细胞的方法有哪些？最常用的方法是哪种？（结合示意图，了解农杆菌转化法的基本过程）（4）将目的基因导入动物细胞的基本操作程序是怎样的？要用到什么技术？（5）早期的基因工程为什么选择原核生物作为受体细胞？大肠杆菌细胞最常用的转化方法是？

高中生物基因工程核心知识点

高中生物基因工程核心知识点专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。（一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E?coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

2020高考生物选修3现代生物科技专题1 1.2基因工程的基本操作程序

专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序 1．基因工程技术也称DNA重组技术，其实施必须具备的4个必要条件是() A．目的基因、限制酶、载体、受体细胞 B．工具酶、目的基因、载体、受体细胞 C．模板DNA、mRNA、质粒、受体细胞 D．重组DNA、RNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶解析：基因工程的基本工具是限制酶、DNA连接酶和载体，前两者统称为工具酶；在实际操作中，载体上插入目的基因形成重组载体，然后导入受体细胞。答案：B 2．在已知某目的基因的一段核苷酸序列的情况下，要在短时间内大量获取该目的基因，最简便的方法是() A．化学合成法B．基因组文库法 C．cDNA文库法D．利用PCR技术扩增解析：利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，根据这一序列合成引物，进而在一定条件下利用DNA双链复制的原理，将目的基因的核苷酸序列不断地加以复制。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。答案：D 3．将目的基因导入玉米茎尖分生区细胞和小鼠受精卵，应分别

采用的方法是() A．显微注射技术农杆菌转化法 B．基因枪法花粉管通道法 C．农杆菌转化法显微注射技术 D．基因枪法显微注射技术解析：玉米是单子叶植物，对单子叶植物来说，常用的方法是基因枪法；对于动物细胞来说，常用的方法是显微注射技术。答案：D 4．检测转基因生物染色体DNA上是否插入了目的基因的常用方法是() A．DNA分子杂交技术B．荧光分子标记技术 C．放射性同位素标记技术 D．显微注射技术解析：检测目的基因常采用DNA分子杂交技术，即在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等进行标记，以此作为探针，并使探针与基因组DNA杂交，若显示出杂交带，则表明目的基因已插入染色体DNA中。答案：A 5．下图为基因表达载体的模式图，有关说法错误的是() A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶 B．任何基因表达载体的构建都是一样的，没有差别 C．图中启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的

2019-2020学年苏教版生物选修三新素养同步练习：第一章第一节第2课时基因工程的实施过程知能演练轻巧

[随堂检测] 知识点一获取目的基因 1．图中甲、乙表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法，以下说法中错误的是() A．甲方法可建立该细菌的基因组文库 B．乙方法可建立该细菌的cDNA文库 C．甲方法要以脱氧核苷酸为原料 D．乙方法需要逆转录酶参与解析：选C。甲方法是以细菌中的DNA为基础，用限制酶进行切割，它包括了细胞所有的基因，可以建立基因组文库，并且可以从中选出所需的目的基因，不需要模板和原料。而乙方法是用逆转录的方法人工合成目的基因，它只能得到生物的部分基因，基因中只有编码区，所以组成的是该细菌的cDNA文库。知识点二构建基因表达载体 2．在基因表达载体的构建中，下列说法正确的是() A．一个表达载体的组成只包括启动子、终止子 B．只有存在启动子才能驱动基因转录出mRNA C．基因表达载体的构建是在生物体的细胞内完成的 D．终止密码子的作用是使转录在所需要的地方停止解析：选B。基因表达载体的构建是基因工程的核心内容，一个表达载体的组成，除了目的基因外，还有启动子、终止子和标记基因等，A错误；启动子在基因的首端，它是RNA 聚合酶的结合位点，能控制转录的开始，B正确；基因表达载体的构建是在生物体的细胞外完成的，C错误；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束，而终止密码子是存在于mRNA 上的，D错误。 3．如图所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因，并将之取代质粒pZHZ1(3.7 kb，1 kb＝1 000对碱基)上相应的E～F区域(0.2 kb)，那么所形成的重组质粒pZHZ2()

A．既能被限制酶E也能被限制酶F切开 B．能被限制酶E但不能被限制酶F切开 C．既不能被限制酶E也不能被限制酶F切开 D．能被限制酶F但不能被限制酶E切开解析：选A。由于限制酶具有特异性，同种限制酶切割形成的黏性末端相同，因此由题意可知，限制酶E和F分别切割目的基因和质粒后，目的基因上的两个黏性末端与质粒上的两个黏性末端分别完全相同，因此形成重组质粒后，仍然具有这两种酶的识别序列，所以既能被限制酶E也能被限制酶F切开，故选A。知识点三目的基因导入受体细胞 4．我国上海研究所合成一种具有镇痛作用而又不会使病人上瘾的药物——脑啡呔多糖(类似人类中的糖蛋白)。如要采用基因工程和发酵技术让微生物来生产有生物活性的脑啡呔多糖，应选哪种微生物为受体细胞() A．大肠杆菌B．大肠杆菌质粒 C．T4噬菌体D．酵母菌答案：D 知识点四目的基因的检测与鉴定 5．人们常用DNA进行亲子鉴定，其原理是：从被测试者的血滴或口腔上皮提取DNA，用限制性核酸内切酶将DNA样本切成特定的小片段，放进凝胶内，用电泳推动DNA小片段分离，再使用特别的DNA“探针”去寻找特定的目的基因。DNA“探针”与相应的基因凝聚在一起，然后，利用特别的染料在X光下，便会显示由DNA“探针”凝聚于一起的黑色条码，被测试者这种肉眼可见的条码很特别，一半与母亲的吻合，一半与父亲的吻合，反复几次上述过程，每一种“探针”用于寻找DNA的不同部位形成的独特的条码，用几组不同的“探针”，可得到超过99.9%的父系分辨率。请问DNA“探针”是指() A．某一个完整的目的基因 B．目的基因片段的特定DNA C．与目的基因相同的特定双链DNA D．与目的基因互补的特定单链DNA 答案：D 6．真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题： (1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用家蚕作为表达基因A的受体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________作为载体，其原因是________________________________________________

人教选修3《基因工程的基本操作程序》教案

基因工程的基本操作程序教学设计新人教版选修3 策基因工程的基本操作程序用一节的教学设计 1 w扮析 ?基因工程的基本操作程序拥是人教阪选脩3专题1基因工程中第2节内容，本节是*基因工程》专题的核心?上承5貼重组技术的基本工具》一节，下接?基因工程的应用:*. 对于基因工程，学生接触得很少，文字描述中会感到抽象，为此，栽材中采用形象化得呈现方式简述了基因工程基本操作程序的四个步骤-例如，基因文库中把基因组文库比柞国冢图书馆，而把cDHA文库比作某市图书馆，这样便于学生理解和掌握.出兮卜，衽独材处理中还呈现主干，割舍枝杈，将菲主干内容以（生物技术资料卡》、《拓展视野*蓉育式呈现，做到有王有庆?山 2学情分析学生经过上一节的学习已经掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用及基因工程载体所需条件等知识，具备学习基因工程的基本操作程序一节的基础；而且经过一年必修教材的学习，学生的生物基础知识较扎实，思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。但基因工程一节对学生来说难点较多，如果处理不好，会变成简单的死记硬背。因此在教学过程中，应在教师引导下适时加强学生解决问题和运用概念图等生物学语言归纳结论等方面的能力。 3教学目标 3.1知识目标 ⑴简述基础理论研究和技术进步催化了基因工程 ⑵简述基因工程的原理和基本步骤 3.2能力目标 ⑴学会运用概念图总结基因工程的基本步骤及方法 ⑵尝试运用基因工程原理，提出解决某一实际问题的方案 3.3情感态度与价值观 ⑴关注基因工程的发展 ⑵认同基因工程的应用促进生产力的提高4教学重点与难点 4.1教学重点基因工程基本操作程序的四个步骤 4.2教学难点 ⑴从基因文库中获取目的基因 ⑵利用PCR技术扩增目的基因 5教学整体思路采用从“整体-部分-整体”的教学思路，首先引用基因工程案例使学生从整体上了解基因工程的四个步骤，其次采用分步探究的形式帮助学生理解各个步骤的原理、方法和过程, 最后教师引导学生用概念图将所学的知识从整体上再次整合。【2】 6教学过程

2016新课标创新人教生物选修3 1.2 基因工程的基本操作程序

一、基因工程的基本操作程序(阅读教材P8) 目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。二、目的基因的获取(阅读教材P8～11) 1．目的基因主要是编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 2．获取目的基因的依据基因的核苷酸序列，基因的功能，基因在染色体上的位置，基因的转录产物mRNA ，基因的表达产物蛋白质。 3．目的基因的获取方法 (1)从基因文库中获取目的基因 ①基因文库含义：将含有某种生物不同基因的许多 DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 ②基因文库种类???? ? 基因组文库：含有一种生物的所有基因部分基因文库：含有一种生物的部分基因，如cDNA 文库 (2)利用PCR 技术扩增目的基因 ①PCR 技术全称是多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。 ②原理：DNA 双链复制。 ③扩增过程变性：目的基因DNA 受热变性后解链为单链 ↓ 复性：引物与单链相应互补序列结合 ↓ 延伸：在DNA 聚合酶作用下延伸子链 (3)人工合成法：适于合成基因较小，且核苷酸序列已知的目的基因。三、基因表达载体的构建——基因工程的核心(阅读教材P11) 1．基因表达载体的组成 (1)目的基因。

(2)启动子???? ? 位置：基因的首端功能：是RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA (3)终止子? ??? ? 位置：基因的尾端功能：终止转录 (4)标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因。 2.基因表达载体的功能 (1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。 (2)使目的基因能够表达和发挥作用。四、将目的基因导入受体细胞(阅读教材P11～13) 1．转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2．导入不同类型生物细胞的方法 (1)导入植物细胞 ①方法???? ? 农杆菌转化法：适用于双子叶植物和裸子植物基因枪法：适用于单子叶植物花粉管通道法 ②受体细胞：植物体细胞。 (2)导入动物细胞? ???? ①方法：显微注射技术②常用受体细胞：受精卵 (3)导入微生物细胞 ①方法：用 Ca 2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA 分子的生理状态(这种细胞称为感受态细胞)。 ②受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。 ③原核生物的特点：繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少等。五、目的基因的检测与鉴定(阅读教材P13～15) 1．分子水平上的检测与鉴定 (1)DNA 分子杂交技术???? ? ①检测转基因生物染色体上的目的基因②检测目的基因是否转录出mRNA (2)抗原—抗体杂交技术：用于检测目的基因是否翻译出蛋白质。 2．个体生物学水平上的检测与鉴定如一个抗虫或抗病的目的基因导入植物细胞后，是否赋予了植物抗虫或抗病特性，需要做抗虫或抗病的接种实验。