2015高考生物(人教版)总复习作业：选修3 第1讲 基因工程
高三一轮复习人教版生物选修三专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具-word文档资料
专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标1.说出基因工程的概念。
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。
3.说出DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
二、学习重点和难点1.学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2.学习难点：基因工程载体需要具备的条件。
【自主预习】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过______________和_______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__________水平上进行设计和施工的，因此又叫做______________。
2、培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即_________________的“手术刀”、_______________________的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“_________”。
3、切割DNA的工具是________________，又称______。
这类酶主要是从________中分离纯化而来的。
它们能够________________________________________，并且使每一条链中特定部位的_________________的____________断开。
DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和______。
4、将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠____________来完成的。
根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从________中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为_____________。
这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的____________________________。
5、质粒是一种裸露的、________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有_________________的_______________分子。
人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点
生物选修三易考知识点背诵专题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（微生物）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（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线）大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列:他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在G↓C之间。
（4）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，彻底水解成膦酸、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。
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连接酶来自T4噬菌体，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。
高中生物选修三专题1基因工程(含解析)
高中生物选修三专题1基因工程（含解析）一、单项选择题1.在DNA衔接酶的催化下构成的化学键和位置区分是〔〕A.氢键碱基与脱氧核糖之间B.氢键碱基与碱基之间C.磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间D.磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间2.萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞，取得了高水平的表达。
这一研讨效果说明〔〕①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相反②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码子③烟草植物体内分解了荧光素④萤火虫和烟草植物分解蛋白质的方式基本相反A.①③B.②③C.①④D.①②③④3.中国二胎政策的放开，使妥以后出现生育小高峰。
二胎孩子与头胎孩子往往在性状表现上既有相反又有差异，形成这种现象的主要缘由是A.基因突变B.自然选择C.基因重组D.染色体变异4.细菌抗药性基因存〔〕A.核DNAB.质粒C.RNAD.小的直线型DNA5.我国自主研制的复制型艾滋病疫苗，是把艾滋病病毒RNA的几个重要片段经某种处置后拔出天花病毒DNA中，构成重组病毒疫苗。
该疫苗在人体内具有复制才干，发生的抗原蛋白可以继续抚慰免疫系统，使人发生较强的免疫才干。
在该疫苗研制进程中①运用了逆转录酶②运用基因工程手腕，用质粒作载体③可应用培育的植物细胞培育天花病毒④表达了天花病毒的直接运用价值A.①②B.③④C.①③D.②④6.以下有关基因工程的表达，正确的选项是〔〕A.DNA衔接酶能将碱基对之间的氢键衔接起来B.目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发作基因突变C.限制性核酸内切酶识别序列越短，那么该序列在DNA中出现的几率就越大D.Taq 酶是PCR进程中常用的一种耐高温的DNA衔接酶7.以下有关生物工程的说法错误的选项是〔〕A.基因工程能打破物种界限,定向地改造生物性状B.蛋自质工程是应用己有的蛋自质组装成新的蛋白质C.应用植物体细胞杂交技术可培育出〝番茄一马铃薯〞D.单克隆抗体制备用到了植物细胞培育技术8.迷信家将—搅扰素基因停止定点突变导入大肠杆菌表达，使搅扰素第十七位的半胱氨酸改动成了丝氨酸，结果大大提高了—搅扰素的抗病活性，并且提高了贮存动摇性。
高考生物(人教版)总复习课件：选修3 第1讲 基因工程
颗粒有金粉粒子或钨粉粒子。一些细胞能像表达自身基因
一样表达导入的外源DNA。
ห้องสมุดไป่ตู้
课堂互动探究
基因工程的基本操作工具
1.“分子手术刀 ”——限制性核酸内切酶 (限制酶),(1)存
在：主要存在于原核生物中。
(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 ，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
(3)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱 基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线 GC 两侧的双链 DNA 上的碱基是反向对称重复排列的。如 CG GC CCAGG A 以中心线为轴，两侧碱基互补对称： 以 为轴， CG GGTCC T 两侧碱基互补对称。
(3)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，其
影响机理如图乙。据图分析，可从细胞中提取 ______进行 分子杂交，以直接检测 let-7基因是否转录。肺癌细胞增殖
受到抑制，可能是由于细胞中________(填“RAS mRNA”
或“RAS蛋白”)含量减少引起的。
解析：(1)过程①为重组载体的构建过程，需要限制性
4 ． (2012·福建高考 ) 肺细胞中的 let-7基因表达减弱，
癌基因RAS表达增强，会引发肺癌。研究人员利用基因工
程技术将let-7基因导入肺癌细胞实现表达，发现肺癌细胞 的增殖受到抑制。该基因工程技术基本流程如图甲。
请回答：
(1) 进行过程①时，需用 ________ 酶切开载体以插入 let-7基因。载体应有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱 动let-7基因转录，该部位称为________。 (2)进行过程②时，需用________酶处理贴附在培养皿 壁上的细胞，以利于传代培养。
高考复习：人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析
高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。
b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。
也叫DNA重组技术。
它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。
现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。
其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。
有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。
RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用：（1）转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。
（2）基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。
（3）基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。
（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。
地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。
其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。
人教版高中生物选修三专题1《基因工程》ppt专题复习课件
• 解析 (1)①依据图解特点，第四轮循环产物中可以得 到16个DNA分子，其中有16个含引物B的单链、15个 含引物A的单链，以及一个不含引物A的模板链。②从 图解原DNA的引物A、B的比例关系分析，经三次复制 后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)比 较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物Ⅰ与引物Ⅱ 有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失 效；而第二组引物中，引物Ⅰ′折叠后会发生碱基互 补配对而导致失效。(3)在PCR反应体系中，引物首先 与模板DNA单链互补配对形成局部双链DNA片段，然 后在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接 到引物链上。(4)分析本小题中图解可知，用EcoR V切 割
• 考情分析 基因工程是高考中的一个常考考点，主要 考查工具酶和载体的功能、基因工程操作的基本步骤 和各个步骤中的一些关键操作、基因工程的应用等。 考查基因工程，既可以单独考查，也可以与遗传、变 异和蛋白质工程等知识结合起来综合考查。考题中有 时会出现基因工程的相关图解，可以是基因工程的整 个操作过程示意图，也可以只是基因工程中某个操作 步骤的示意图。对图解的识别是解答这类试题的关键 之一。
• 三、听英语课要注重实践
• 英语课老师往往讲得不太多，在大部分的时间里，进行的师生之间、学生之间的大量语言实践练习。因此，要上好英语课，就应积极参加语言实践活 动，珍惜课堂上的每一个练习机会。
2019/7/31
最新中小学教学课件
22
thank
you!
2019/7/31
最新中小学教学课件
23
合成的药物蛋白与天 基因表达
然蛋白质相同
受体细胞
动物的受精卵
工程菌 细菌或酵母菌等生物基因 的结构与人类基因的结构 有较大差异 细菌细胞内没有内质网、 高尔基体等细胞器，产生 的药物蛋白可能没有活性
高考生物一轮总复习 随堂跟踪训练 现代生物科技 专题 第1讲 基因工程(选修3)
基因工程1．(2015·新课标全国卷Ⅱ)已知生物体内有一种蛋白质(P)，该蛋白质是一种转运蛋白，由305个氨基酸组成。
如果将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸，240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸，改变后的蛋白质(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性。
回答下列问题。
(1)从上述资料可知，若要改变蛋白质的功能，可以考虑对蛋白质的________进行改造。
(2)以P基因序列为基础，获得P1基因的途径有修饰________基因或合成________基因。
所获得的基因表达时是遵循中心法则的，中心法则的全部内容包括____________的复制；以及遗传信息在不同分子之间的流动，即：________________________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过____________和____________，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
[解析](1)蛋白质的功能与结构相关，若要改变蛋白质的功能，需要对其结构进行改造。
(2)确定目的基因的碱基序列后，可通过对现有基因进行改造或者重新合成来获得目的基因。
中心法则的内容包括遗传信息的复制、转录、逆转录和翻译。
(3)蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质功能出发，通过设计蛋白质的结构和推测氨基酸序列，进而确定相对应的脱氧核苷酸序列。
获得蛋白质之后要对蛋白质的生物功能进行鉴定。
[答案](1)氨基酸序列(或结构)(2)P P1DNA和RNA(或遗传物质) DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白质(或转录、逆转录、翻译)(3)设计蛋白质的结构推测氨基酸序列功能2．(2015·天津河西一模)萤火虫发光是体内荧光素酶催化一系列反应所产生的现象。
如果荧光素酶存在于植物体内，也可使植物体发光。
一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。
高三生物一轮复习 第1讲 基因工程讲义 新人教版选修3
选修3 现代生物科技专题第1讲 基因工程考点一| 基因工程的基本工具1．基因工程的概念及优点(1)概念：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。
(2)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并切开特定两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶(3)载体①——质粒常用载体有特殊的标记基因有一个至多个限制酶切割位点 ②其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
(1)切割目的基因和载体时用同一种限制酶的目的是产生相同的黏性末端。
(2)将一个基因从DNA 分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。
1．限制酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；CCAGG 以A 为轴，两侧碱基互补对称。
(2)切割后末端的种类2．限制酶和DNA连接酶的关系(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。
(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
3．载体的作用(1)目的①目的基因稳定存在且数量可扩大。
②可携带多个或多种外源基因。
③便于重组DNA的鉴定和选择。
(2)作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。
(3)利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
视角 1 结合基因工程的过程考查三种操作工具1．(2016·全国丙卷)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ和Sau3A Ⅰ三种限制性内切酶的识别序列与切割位点，图(b)为某种表达载体的示意图(载体上的Eco RⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
选修③第一讲
一、选择题
1．下列一般不作为基因工程中的标记基因的是()
A．四环素抗性基因
B．绿色荧光蛋白基因
C．产物具有颜色反应的基因
D．贮藏蛋白的基因
解析：标记基因位于载体(质粒)上，以利于重组DNA的鉴定和选择，如四环素抗性基因、绿色荧光蛋白基因、产物具有颜色反应的基因等。
答案：D
2．某研究所的研究人员将生长激素基因通过质粒导入大肠杆菌细胞，使其表达，产生生长激素。
已知质粒中存在两个抗性基因：甲是抗链霉素基因，乙是抗氨苄青霉素基因，且目的基因要插入到基因乙中，而大肠杆菌不带有任何抗性基因。
下列叙述正确的是()
A．导入大肠杆菌的质粒一定为重组质粒
B．RNA聚合酶是构建该重组质粒必需的工具酶
C．可用含氨苄青霉素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒
D．在含氨苄青霉素的培养基中不能生长，但在含链霉素培养基中能生长的可能是符合生产要求的大肠杆菌
解析：抓住“目的基因要插入到基因乙中”这一关键信息是正确解答本题的前提。
基因操作过程中，用同一种限制酶分别切割生长激素基因所在的DNA分子和质粒后，会产生相同的黏性末端，黏性末端连接时，目的基因和目的基因、目的基因和质粒、质粒和质粒都可能连接，因此，导入大肠杆菌的质粒不一定为重组质粒。
构建该重组质粒必需的工具酶是限制酶和DNA连接酶。
目的基因插入到基因乙中后形成重组质粒的抗氨苄青霉素基因被破坏，故导入了重组质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素不具有抗性，但对链霉素仍具有抗性。
答案：D
3．限制酶MunⅠ和限制酶Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓AATTG—和—G↓AA TTC—。
下图表示四种质粒和目的基因，其中，箭头所指部位为酶的识别位点，质粒的阴影部分表示标记基因。
适于作为图示目的基因运载体的质粒是()
解析：由图可知，质粒B上无标记基因，不适合作为运载体；质粒C和D的标记基因上都有限制性内切酶的识别位点。
质粒A有标记基因且MunⅠ的切点不在标记基因上。
答案：A
二、非选择题
4．胰岛素可以用于治疗糖尿病，但是胰岛素被注射到人体后，会堆积在皮下，要经过较长的时间才能进入血液，而进入血液的胰岛素又容易分解，因此，治疗效果受到影响。
如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，请据图回答有关问题：
(1)构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是________________________________________________________________________。
(2)通过DNA合成形成的新基因应与________结合后转移到________________中才能得到准确表达。
(3)若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有________、________和发酵工程。
(4)图中从胰岛素模型到新的胰岛素基因合成的基本思路是什么？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)蛋白质工程首先要根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计，因此，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是预期胰岛素的功能，即速效胰岛素。
(2)合成的目的基因应与载体结合，构建基因表达载体后导入受体细胞中才能表达。
(3)利用蛋白质工程生产速效胰岛素，需合成新的胰岛素基因，改造好的目的基因需要通过基因工程转入受体细胞，并在生产中要借助工程菌，所以还需要发酵过程，因此，此过程涉及蛋白质工程、基因工程、发酵工程。
(4)由新的蛋白质模型到构建新的基因，其基本思路是根据新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出控制其合成的基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因。
答案：(1)蛋白质的预期功能(2)载体大肠杆菌等受体细胞(3)蛋白质工程基因工程(4)根据
新的胰岛素中氨基酸的序列，推测出控制其合成的基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪合成出新的胰岛素基因
5．(2012·全国高考)根据基因工程的有关知识，回答下列问题：
(1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型有________和________。
(2)质粒运载体用EcoR I切割后产生的片段如下：
AA TTC……G
G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用Eco R I切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶必须具有的特点是____________________________________。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即________DNA连接酶和________DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是________，产物是________。
若要在体外获得大量反转录产物，常采用________技术。
(5)基因工程中除质粒外，________和________也可作为运载体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。
(2)为使运载体与目的基因相连，不同的限制酶应切割出相同的黏性末端。
(3)根据酶的来源不同，基因工程中的DNA连接酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E.coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
(4)反转录是以RNA为模板来合成DNA的过程。
可以在体外短时间内大量扩增DNA 的技术为PCR(多聚酶链式反应)技术。
(5)基因工程中常用的运载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(6)由于未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱，所以必须用Ca2＋处理细胞，增大细胞壁的通透性，使细胞处于能吸收周围环境中外源DNA分子的生理状态，这种细胞称为感受态细胞。
答案：(1)黏性末端平末端(2)切割产生的DNA片段末端与Eco RⅠ切割产生的相同(3)大肠杆菌T4
(4)m RNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)λ噬菌体的衍生物动植物病毒(6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱。