选修三现代生物技术专题
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。
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
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：
1.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。
2.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。固氮生物在农业生产及氮循环中的作用。在氮循环中有特殊作用的几种微生物，要总结其作用。在学习生物固氮在自然界中的意义时，要明确生物固氮是植物可利用氮的重要来源，对氮循环与碳循环加以比较，认识这两种物质循环的差异；同时，应具体分析氮循环中几种微生物的特殊作用及其在生态系统中的地位。利用遗传工程培养基因固氮绿色植物有重要应用价值，这也是生物高考命题的一个方面。
本专题所涉及的内容大都是社会热点、焦点问题，很可能成为遵循大纲，但又不拘泥于大纲的高考题目的素材，要求我们要有足够的重视。
课标要求
1、知识要求
1）简述基因工程的诞生
2）简述基因工程的原理和技术
3）举例说出基因工程的应用
4）简述蛋白质工程
2、能力要求
1）运用所学的DNA重组技术，模拟制作重组DNA模型，提高动手能力
2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
3）通过讨论、收集资料等，提高收集资料、处理资料、撰写专题综合报告的能力
4）能利用课本以外的资料和信息解决课内学习中发现的问题，从而培养学生自主学习能力，为终身学习、后续学习打下坚实的基础。
5）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
6）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
7）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。
8）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案，
科技探索之路：基础理论和技术的发展催生了基因工程
课标要求
1、知识要求
简述基因工程的诞生
2、能力要求
通过复习DNA是遗传物质的证明、DNA双螺旋结构和中心法则的确立、遗传密码的破译等基础知识，提高学习能力、分析能力、探究能力，树立不断学习、不断创新的的精神。
知识网络体系
科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程
基因工程概念——是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组技术和转基因等技术，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。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DNA重组技术。
DNA是遗传物质的证明
理论基础DNA双螺旋结构和中心法则的确立
遗传密码的破译
基因转移载体的发现
工具酶的发现
DNA合成和测序技术的发现
工程技术DNA体外重组的实现
重组DNA表达实验的成功
第一例转基因动物的问世
PCR技术的发明
重难热点归纳
理论基础与工程技术的联系
科学的发展离不开理论和实践的探究，科学研究是一个漫长的实践过程
知识拓展
基因工程
经典例题剖析
［例1］切取牛的生长激素和人的生长激素基因，用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受
精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是
A．基因突变：DNA→RNA→蛋白质
B．基因工程：RNA→RNA→蛋白质
C．细胞工程：DNA→RNA→蛋白质
D．基因工程：DNA→RNA→蛋白质
【解析】此题既复习中心法则，又考察基因工程。由题所述是把牛和人的生长素基因
注入到鼠的受精卵中，应属于基因工程。
【答案】 D
基础试题训练
１．把兔控制血红蛋白合成的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，结果能合成出兔的血红
蛋白，这说明 ( )
A.兔和大肠杆菌共用一套遗传密码子
B．大肠杆菌的遗传物质是RNA
C．兔的RNA和大肠杆菌的RNA携带相同的遗传信息
D．兔控制血红蛋白合成的基因能进人大肠杆菌
2．能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）
A．单倍体育种B．杂交育种C．基因工程育种D．多倍体育种
3．科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。把它注射入组织中，可
以通过细胞的内吞作用的方式进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到
细胞染色体中，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程，属于( ) A．基因突变 B．基因重组 C．基因互换 D．染色体变异
4．下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良
品种( )
A ．基因工程技术
B ．诱变育种技术
C ．杂交育种技术
D ．组织培养技术
5．生物细胞中含有细胞质基因的结构是（多选）( )
A. 细胞核和染色体 B ．染色体和核糖体 C ．线粒体和质粒 D ．线粒体和叶绿体
创新应用训练
1.利用基因工程生产蛋白质药物，经历了三个发展阶段。第一阶段，将人的基因转入细菌细
胞；第二阶段，将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养，提取药
物。第三阶段，将人的基因转入活的动物体，饲养这些动物，从乳汁或尿液中提取药物。
（1）将人的基因转入异种生物的细胞或个体内，能够产生药物蛋白的原理是基因能控
制 。
（2）人的基因能和异种生物的基因拼接在一起，是因为它们的分子都具有双螺旋结构，
都是由四种 构成，基因中碱基配对的规律都是 。
（3）人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时，需要经过 和翻译两个步骤。
在翻译中需要的模板是 ，原料是 ，直接能源是 ，搬运工兼装配
工是 ，将氨基酸通过肽键连接成蛋白质的场所是 ，“翻译”可理解
为将由 个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由 个“字母”组成的蛋白
质“语言”，从整体来看 在翻译中充任着“译员”。
2、如下图所示，在a 、b 试管内加入的DNA 都含有30对碱基，四个试管内都有产物生成。
请回答：
a
b
c d
（1）a 、d 两试管内的产物是相同的，但a 试管内模拟的是 过程；d 试管内模拟
的是 过程。
（2）b 、c 两试管内的产物都是 ，但b 试管内模拟的是 过
程；c 试管内模拟的是 过程；b 试管的产物中1个分子中最多含有
碱基，有 个密码子。
(3)d 试管中与a 试管相比，特有的酶是 。
3、（2003年上海高考题）艾滋病病毒（HIV ）是一种球形的RNA 病毒，HIV 侵染T 淋巴细
胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如下。请回答：
DNA
A TP
酶
脱氧核
苷酸 RNA A TP 酶 核糖核苷酸 DNA A TP 酶 核糖核苷酸
RNA A TP 酶 脱氧核苷酸
（1）图中①表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的_________。
（2）遗传学上将过程②称为_________。
（3）③和④的信息传递过程分别称为____________________________。
（4）HIV 有Ⅰ和Ⅱ两种类型，其中Ⅰ型又有7个亚型。Ⅰ型的基因组中4个主要基因
的变异率最高可达22%。多达100种左右的HIV 变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切
断传播途径是惟一行之有效的预防措施。HIV 众多变异类型是_________的结果，这种变异
特点与一般生物的不同之处是___________________________，其原因是
________________________________。
（5）2002年12月1日是国际第15个____________________________日。
（6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS ）的病原体可能是
__________________________________。它和HIV 一样，其遗传信息的传递是按照
_____________________________________________的规律进行的（可以用简图表达）。
4、有人提出“吃基因补基因”，你是否赞成这种观点？试从新陈代谢的角度简要说明理由 。
５、（05上海）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。
（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核
中发现被标记的__________、__________、__________。
（2）将从A 细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B 中，当转入
________时，其遗传信息在B 细胞中得到表达并能够复制传给下一代；当转入________时，
在B 细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
（3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽
中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU 、CCC 、CCA 、CCG ；谷氨酸的
是GAA 、GAG ；赖氨酸的是AAA 、AAG ；甘氨酸的是GGU 、GGC 、GGA 、GGG 。）
（1）翻译上述多肽的mRNA 是由该基因的______链转录的（以图中①或②表示），此mRNA
的碱基排列顺序是：__________________________________。
（2）若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—
脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录出此段多DNA 单链的碱基排列顺序：
___________________________________________。
①—GGCCTGAAGAGAAGT —
②—CCGGACTTCTCTTCA —
1、1 DNA重组技术的基本工具
课标要求
简述基因工程的原理和技术
能力要求
1）通过学习ＤＮＡ重组技术的基本工具，模拟制作重组DNA模型，初步掌握基因工程的基本方法提高动手能力
2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
3）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。
知识网络体系
来源：主要从原核生物中分离
功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，限制性内切酶并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷
（分子手术刀）酸二酯键断开。
切割后的DNA末端：黏性末端
平末端
功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子
DNA连接酶T4 DNA连接酶：既能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，（分子缝合针）种类也能“缝合”双链DNA的平末端
E·coli DNA连接酶：只能将双链片段互补的黏性末端连接
能在宿主细胞中保存下来并大量复制
条件：有一个至多个限制酶切割点，
基因进入受体细胞的载体有特殊的遗传标记基因，便于筛选。
（分子运输车）质粒（常用）
种类：λ噬菌体的衍生物
动植物病毒
重难热点归纳
限制性内切酶的功能
黏性末端和平末端
DNA连接酶与DNA聚合酶的区别
载体必须具备的条件
质粒与质体的区别
常用的载体
经典例题剖析
下图表示限制酶切割某DNA 的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是（ ）
A ．CTTAAG ，切点在C 和T 之间
B ．CTTAAG ，切点在G 和A 之间
C ．GAATTC ，切点在G 和A 之间
D ．CTTAAC ，切点在C 和T 之间
【解析】 由图不难看出该限制酶识别的碱基序列是GAATTC ，切点是G 与A 之间。
答案C
基础试题训练
1．在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指( )
A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA 连接酶
B.噬菌体、质粒、DNA 连接酶
C.DNA 限制酶、RNA 连接酶、质粒
D.DNA 限制酶、DNA 连接酶、质粒
2．不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ）
A ．能复制 B.有多个限制酶切点 C ．具有标记基因 D ．它是环状DNA
3．下列四条DNA 分子，彼此间间具有粘性末端的一组是 （ ）
① ②
③ ④
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．②④
４．质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是
①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④蛋白质 ⑤环状RNA ⑥环状DNA
⑦能“友好”地“借居”
A ．①③⑤⑦
B ．①④⑥
C ．①③⑥⑦
D ．②③⑥⑦
T A G G C C A T T A C C G G T A
５．有关基因工程的叙述中，错误的是（）
A．DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来
B．限制性内切酶用于目的基因的获得
C．目的基因须由载体导入受体细胞
D．人工合成目的基因不用限制性内切酶
６．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAA TTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（）
A．高效性 B.专一性
C．多样性 D.催化活性受外界条件影响
７．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
8．下列属于基因运载体所必须具有的条件是（多选）（）
A、具有某些标志基因
B、具有环状的DNA分子
C、能够在宿主细胞内复制
D、具有多种限制性内切酶
9．下列哪些可作为基因工程技术中常用的基因运载工具（多选）（）A．大肠杆菌B．质粒
C．动物病毒D．线粒体
10．在重组DNA技术中，不常用到的酶是
A、限制性内切酶
B、DNA聚合酶
C、DNA连接酶
D、反转录酶
11．多数限制性核酸内切酶切割后的DNA末端为
A、平头末端
B、3突出末端
C、5突出末端
D、粘性末端
12．在基因工程中通常所使用的质粒是
A、细菌的染色体DNA
B、细菌染色体外的DNA
C、病毒染色体DNA
D、噬菌体DNA
13．（2006深圳一模考题）研究人员想将生长激素基因通过质粒介导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：A是抗链霉素基因，B是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗抗生素首先应该
A、仅有链霉素
B、仅有氨苄青霉素
C、同时有链霉素和氨苄青霉素
D、无链霉素和氨苄青霉素
14．（05全国Ⅰ）镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。检测这种碱基序列改变必须使用的酶是
A. 解旋酶
B. DNA连接酶
C. 限制性内切酶 D、RNA聚合酶
创新应用训练
1.番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：
（1）促进果实成熟的重要激素是。
（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因的“剪刀”是，基因的“针线”是，基因的“运输工具”是。
（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是、和。
2、（05天津理综）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？
1、2 基因工程的基本操作程序
课标要求
简述基因工程的原理和技术
能力要求
（1）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。
（2）通过对基因工程的基本操作程序的学习，使学生在理解步骤的同时，举一反三，对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍，从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
（3）通过引导学生在网上的探究活动，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。知识网络体系
目的基因：指编码蛋白质结构基因
基因文库
从基因文库中获取基因组文库
目的基因的获取方法部分基因文库
人工合成
PCR：是一项在生物体外复制特定
DNA片段的核酸合成技术。
利用PCR技术扩增目的基因目的：获取大量的目的基因
原理：DNA复制
过程
目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，基因表达载体的构建并使目的基因能够表达和发挥作用。
（基因工程的核心）目的基因：
启动子：
终止子：
标记基因：
转化：目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定
和表达的过程
农杆菌转化法
导入植物细胞的方法：基因枪法将目的基因导入受体细胞方法：花粉通道法
导入动物细胞的方法：显微注射技术
导入微生物的方法：
检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因
检测：方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物DNA）目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录
方法：分子杂交技术（DNA探针+转基因生物mRNA）
检测目的基因是否翻译成蛋白质
抗原—抗体杂交
鉴定：对生物进行个体水平的鉴定
重难热点归纳
提取目的基因的方法
目的基因导入受体细胞的途径。
知识拓展
1．外显子与内含子
一般来说，结构基因都是由外显子和内含子组成，但是，外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。有时同一条DNA链上的某一段DNA序列，当它作为编码某多肽链的基因时是外显子，而作为编码另一多肽链的基因时，则是内含子，结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。
2．原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点
3．获取目的基因的方法
从基因文库中获取
鸟枪法
人工合成
3．目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）
4．将目的基因导入受体细胞
受体细胞：细菌
↓氯化钙
细胞壁的通透性增大
↓
重组质粒进入受体细胞
↓
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
经典例题剖析
［例1］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．所有的限制酶都只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细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
【解析】基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
【答案】 C
［例2］应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到探测疾病的目的。基因探针是指
A．用于检测疾病的医疗器械
B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子
C．合成β—球蛋白的DNA
D．合成苯丙羟化酶DNA片段
【解析】基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
基础试题训练
1、构建基因组DNA文库时，首先雷分离细胞的
A、染色体DNA
B、线粒体DNA
C、总mRNA
D、tRNA
2．在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌岭脱氧核苷酸是460个）放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个
B.8100个
C.17280个
D.7560个
2．在基因工程中，科学家常用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（）
A.结构简单，操作方便
B.遗传物质含量少
C. 繁殖速度快
D.性状稳定，变异少
3．因工程的操作步骤：①使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是否符合特定性状要求，④提取目的基因，正确的操作顺序是（）A．③②④① B.②④①③C．④①②③D．③④①②
4．工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是（）
A．人工合成基因B．目的基因与运载体结合
C．将目的基因导入受体细胞D．目的基因的检测和表达
5．就分于结构而论，质粒是
A、环状双链DNA分子
B、环状单链DNA分于
C、环状单链RNA分子
D、线状双链DNA分子
6．聚合酶链反应可表示为
A、PEC
B、PER
C、PDR
D、PCR
7．在已知序列信息的情况下，获取目的基因的最方便方法是
A、化学合成法
B、基因组文库法
C、C DNA文库法
D、聚合酶链反应
8．有关基因工程的叙述正确的是（）
A.限制性内切酶只在获得目的基因时才用
B.重组质粒的形成在细胞内完成
C.质粒都可作运载体
D.蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
9．不属于目的基因与运载体结合过程的是（）
A．用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端
B．用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C. 将重组DNA导入受体细胞中进行扩增
D．将切下的目的基因插入到质粒切口处
10．科学家通过基因工程的方法，能使马铃薯块茎含有人奶蛋白。以下有关该基因工程的叙述错误的是
A．采用反转录的方法得到的目的基因
B．基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C．马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D．用不同种限制酶处理质粒和含有目的基因的DNA，可产生黏性末端而形成重组DNA 分子
11．基因工程常用的受体细胞有
①大肠杆菌②枯草杆菌③支原体④动植物细胞
A．①②③④B．①②③
C．②③④D．①②④
12．用DNA探针检测饮用水中病毒的具体方法是
A．与被检测病毒的DNA碱基序列进行比较
B．与被检测病毒的DNA碱基序列进行组合
C．与被检测病毒的DNA碱基序列进行杂交
D．A、B、C三种方法均可
13．1976年，美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转移到大肠杆菌，并获得表达，此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌( )
A．能进行DNA复制 B.能传递给细菌后代
C. 能合成生长抑制素释放因子
D.能合成人的生长素
14．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（）A．目的基因的提取和导入
B．目的基因的导入和检测
C．目的基因与运载体结合和导入
D．目的基因的提取和与运载体结合
15、（05广东）以下有关基因工程的叙述，正确的是
A. 基因工程是细胞水平上的生物工程
B．基因工程的产物对人类全部是有益的
C．基因工程产生的变异属于人工诱变
D．基因工程育种的优点之一是目的性强
16．（多选）一个基因表达载体的构建应包括（）
A．目的基因B．启动子C．终止子D．标记基因
创新应用训练
1、在药品生产中，有些药品如干扰素，白细胞介素，凝血因子等，以前主要是从生物体的组织、细胞或血液中提取的，由于受原料来源限制，价价十分昂贵，而且产量低，临床供应明显不足。自70年代遗传工程发展起来以后，人们逐步地在人体内发现了相应的目的基因，使之与质粒形成重组DNA，并以重组DNA引入大肠杆菌，最后利用这些
工程菌，可以高效率地生产出上述各种高质量低成本的药品，请分析回答：
（1）在基因工程中，质粒是一种最常用的，它广泛地存在于细菌细胞中，是一种很小的环状分子。
（2）在用目的基因与质粒形成重组DNA过程中，一般要用到的工具酶是
和。
（3）将含有“某激素基因”的质粒导入细菌细胞后，能在细菌细胞内直接合成“某激素”，则该激素在细菌体内的合成包括和两个阶段。
（4）在将质粒导入细菌时，一般要用处理细菌，以增大。
2、下图是将人类的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图，所用的载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒导入细菌B后，
其上的基因能得到表达。请回答下列问题：（注：质粒中的a点即是四环素抗性基因的存在位置，又是与目的基因的结合点；斜线部分为抗氨苄青霉素基因）
（1）人工合成目的基因的途径一般有哪两条？
（2）如何将目的基因和质粒结合成重组质粒？
（3）目前把重组质粒导入细菌细胞时，效率还不高，导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，有的导入的是普通质粒A，只有极少数导入的是重组质粒。可通过以下步骤鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或重组质粒；将得到的细菌涂布在一个含有氨苄青霉素的培养基上，能够生长的就是导入了质粒A和重组质粒的细菌，反之则没导入。使用这种方法鉴别的原因是什么？
（4）若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养，发生的现象是什么？
（5）导入细菌B细胞的目的基因成功表达的标志是什么？
３、科学家通过基因工程培育抗虫棉时，需要从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，“放入”棉花的细胞中与棉花的DNA结合起来并发挥作用，请回答下列有关问题：
（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是，此工具主要存在于中，其特点是。
（2）苏云金芽孢秆菌一个DNA分子上有许多基因，获得抗虫基因常采用的方法是“鸟枪法”。具体做法是：用酶将苏云金芽孢杆菌的切成许多片段，然后将这些片段，再通过转入不同的受体细胞，让它们在各个受体细胞中大量，从中找出含有目的基因的细胞，再用一定的方法把分离出来。
（3）进行基因操作一般要经过的四个步骤
是、、、。
1、3 基因工程的应用
课标要求
基因工程的原理和技术
2、能力要求
1）通过引导学生在网上的探究活动，改变学生传统的学习方式，引导学生主动参与，乐于探究，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
2）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，培养学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。
3）尝试运用基因工程原理，提出解决某一生产、生活上实际问题的方案，
知识网络体系
抗虫转基因植物
抗病转基因植物
转基因植物抗虫逆转基因植物
改良植物品质
提高动物生长速度
改善畜产品的品质
转基因动物用转基因动物生产药物
用转基因动物作器官移植的供体
基因工程药物
基因治疗
重难热点归纳
基因工程的应用成果
转基因植物
转基因动物
基因工程药物
基因治疗
转基因食品：
转基因食品是通过遗传工程改变植物种子中的脱氧核糖核酸，然后把这些修改过的再复合基因转移到另一些植物种子内，从而获得在自然界中无法自动生长的植物物种。上世纪80年代末，科学家们开始把10多年分子研究的成果运用到转基因食品上，1995年成功地生产出抗杂草黄豆，并在市场上出售。又经过7年的努力，现在他们利用基因技术已批量生产出抗虫害、抗病毒、抗杂草的转基因玉米、黄豆、油菜、土豆、西葫芦等。目前，转基因食品的主要产地是美国、加拿大、欧盟、南非、阿根廷等。
转基因食品安全评价：
随着转基因技术向农业、食品和医药领域的不断渗透和迅速发展，转基因食品安全性现成为全球关注的热点问题之一
经典例题剖析
1．不属于基因工程方法生产的药物是
A．干扰素B．白细胞介素
C．青霉素D．乙肝疫苗
【解析】基因工程生产的药物有胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、乙肝疫苗等。而青霉素是发酵工程的产品之一。
【答案】 C
基础试题训练
1．若利用基因工程技术培育能固氮的水稻新品种，其在环保上的重要意义是（）
A．减少氮肥的使用量，降低生产成本 B．减少氮肥的使用量，节约能源
C．避免氮肥过多引起环境污染 D．改良土壤结构
2．基因治疗是指（）
A.对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
B.把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
C.运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常
D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的
3．疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（）
A．口服化学药物B．注射化学药物
C. 采用基因疗法替换致病基因
D.利用辐射或药物诱发致病基因突变
4．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高30多倍，转基因动物是指（）
A.提供基因的动物
B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物
D.能表达基因信息的动物
5．在基因诊断技术中，所用的探针DNA分子中必须存在一定量的放射性同位素，后者的作用是（）
A．为形成杂交的DNA分子提供能量
B．引起探针DNA产生不定向的基因突变
C. 作为探针DNA的示踪元素
D．增加探针DNA的分子量
6．诊断苯丙酮尿症所用的探针是（）
A．32P半乳糖甘转移酶基因B．荧光标记的苯丙氨酸羧化酶
C. 荧光标记的β—珠蛋白基因D．3H苯丙氨酸羧化酶基因
7．基因工程生产胰岛素的主要原因是（）
A.工艺简单，容易操作
B.生产量大，价格较低
C.所生产的胰岛素可以用于口服
D.所生产的胰岛素疗效大大提高
８．75年，科学家用基因工程的方法创造出了一种能分解石油的“超级细菌”，下列关于此种细菌的说法正确的是（）
A.与一般细菌相比它体积特别巨大
B.它是现在唯一能分解石油的细菌
C.它同时能分解石油中的四种烃类
D.与一般细菌相比，它繁殖速度极快
９．下说法正确的是（）
A．所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B．质粒是基因工程中惟一的运载体
C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复
1０．用于鉴定转化于细胞是否含重组 DNA的最常用方法是
A、抗药性选择
B、分于杂交选择
C、RNA反转录
D、免疫学方法
11、（05江苏）能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是
A．单倍体育种 B．杂交育种 C．基因工程育种 D．多倍体育种
12．下列育种需要使用生物工程技术的是（多选）( ) 高产青霉素菌株 B.能分泌含抗体的乳汁的母牛
C.生长较快的鲤鲫鱼
D.利于贮藏的白菜—甘蓝
13．下列关于基因工程成果的概述，正确的是（多选）( )
在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病
在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物
在畜牧养殖业上培育出了体型巨大、品质优良的动物
在环境保护方面主要用于环境监测和对污染环境的净化
14、用现代生物技术培育生物新品种，其优越性在于（多选）（）
A．克隆技术可以快速繁殖优良形状的家畜
B．现代转基因生物技术可以迅速改变生物的基因组成
C．现代生物技术可以迅速使新品种形成群落
D．现代生物技术可以克服远源杂交不亲和的障碍
创新应用训练
1、1990年对一位缺乏腺苷脱氨酶基因，而患先天性体液兔疫缺陷病的美国女孩进行基
因治疗，其方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养，然后用逆转录病毒将正常腺苷脱氨
酶基因转入人工培养的白细胞中，再将这些转基因白细胞回输到患者的体内，经过多次治疗，
患者的免疫功能趋于正常。
（1）在基因治疗过程中，逆转录病毒的作用相当于基因工程中基因操作工具中
的，此基因工程中的目的基因是，目的基因的受体细胞
是。
（2）将转基因白细胞多次回输到患者体内后，兔疫能力趋于正常是由于产生了，
产生这种物质的两个基本步骤是、。
2．（14分）将人的抗病毒干扰基因“嫁接”到烟草的DNA分子中，可使烟草获得抗病毒的能
力，形成转基因产品。试分析回答：
（1）烟草转基因产品的获得属于（）
A.基因工程
B.细胞工程
C.微生物工程
D.酶工程
（2）人的基因工程之所以能接到植物体中去，原因是：————————。
烟草具有抗病毒能力，说明烟草体内产生：——————————。
不同生物间基因移植成功，说明生物共有一套-——————，从进化的角度看，这些生物具有———————。
烟草DNA分子被“嫁接”上或“切割”掉某个基因，实际并不影响遗传信息的表达功能。这说明——————————————。
该工程应用与、于实践，将给农业、医药等诸多领域带来革命，目前已取得了许多成就，请你列举你所知道的或你所设想应用该工程的三个具体实例：———————————。
有人认为，转基因新产品也是一把双刃剑，有如船能载舟也能覆舟，甚至可能带来灾难性的后果，你是否支持这一观点？如果支持，请你举出一个可能出现的灾难性后果的实例：————————————————————————————。
３．干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能提取0．05 mg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是：
（1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的，并使之与一种叫质粒的DNA
结合，然后移植到酵母菌内，从而让酵母素来。
（2）酵母菌能用方式繁殖，速度很快，所以能在较短的时间内大量生产。利用这种方法不仅产量高，并且成本较低。
（3）科学家陈炬在这方向也作出了突出贡献，他成功地把人的干扰素基因嫁接到了烟草的DNA分子上，其物质基础和结构基础是。
（4）烟草具有了抗病毒能力，这表明烟草体内产生了，由此可见，烟草和人体合成蛋白质的方式是，从进化的角度来考虑，证明了人和植物的起源。
4、（05江苏）在植物基因工程中，用土壤农杆菌中的Ti质粒作为运载体，把目的基因重组入Ti质粒上的T-DNA片段中，再将重组的T-DNA插入植物细胞的染色体DNA中。
（1）科学家在进行上述基因操作时，要用同一种分别切割质粒和目的基因，质粒的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过而黏合。（2）将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，经培养、筛选获得一株有抗除草剂特性的转基因植株。经分析，该植株含有一个携带目的基因的T-DNA片段，因此可以把它看作是杂合子。理论上，在该转基因植株自交F1代中，仍具有抗除草剂特性的植株占总数的，原因。（3）种植上述转基因油菜，它所携带的目的基因可以通过花粉传递给近缘物种，造成“基因污染”。如果把目的基因导入叶绿体DNA中，就可以避免“基因污染”，原因是:
。
1、4蛋白质工程的崛起
课标要求
1.举例说出蛋白质工程崛起的缘由。
2.简述蛋白质工程的原理。
能力要求
.尝试运用逆向思维分析和解决问题。
知识网络体系
基因工程的实质：
蛋白质工程崛起缘由基因工程原则上只能生产自然界原有的蛋白质
蛋白质工程的目的：
目标
蛋白质工程的基本原理原理：
过程：
蛋白质工程的进展和前景
重难热点归纳
1）蛋白质工程与基因工程的区别：
蛋白质工程就是根据蛋白质的精细结构与功能之间的关系，利用基因工程的手段，按照人类自身的需要，定向地改造天然的蛋白质，甚至创造新的、自然界本不存在的、具有优良特性的蛋白质分子。蛋白质工程自诞生之日起，就与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内，并在其中进行表达，它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步。它可以根据对分子预先设计的方案，通过对天然蛋白质的基因进行改造，来实现对它所编码的蛋白质进行改造。因此，它的产品已不再是天然的蛋白质，而是经过改造的、具有了人类所需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程而形成的，而蛋白质工程对天然蛋白质的改造，好比是在实验室里加快了进化的过程。
2）为什么要开展蛋白质工程的研究
蛋白质工程是在基因重组技术、生物化学、分子生物学、分子遗传学等学科的基础之上，融合了蛋白质晶体学、蛋白质动力学、蛋白质化学和计算机辅助设计等多学科而发展起来的新兴研究领域。其内容主要有两个方面：根据需要合成具有特定氨基酸序列和空间结构的蛋白质；确定蛋白质化学组成、空间结构与生物功能之间的关系。在此基础之上，实现从氨基酸序列预测蛋白质的空间结构和生物功能，设计合成具有特定生物功能的全新的蛋白质，这也是蛋白质工程最根本的目标之一。
3）蛋白质工程的原理
预期功能→蛋白质三维结构→氨基酸序列（多肽链）→基因→具有预期功能的蛋白质
选修3 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。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限2.定向改造生物的遗传特性 （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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)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)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）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。 （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,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 （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：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，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(2n)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
普通高中课程标准实验教科书人教版必修3 整理表 姓名: 职业工种: 申请级别: 受理机构: 填报日期:
普通高中课程标准实验教科书·人教版·必修3 第三章第1节 《植物生长素的发现》教学设计 一、教材地位及分析 本节课是人教版新课程高中生物必修三第三章第一节植物生长素的发现。“植物生长素的发现”作为本章开篇节，以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有探究性的特点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，这些特点为教师实施探究式教学提供了有力支撑。。 生长素的发现史渗透着科学的思维方法和研究方法，体现了科学探究的一般过程，为组织学生进行科学探究提供了良好素材。让学生参与到探究的过程中，在探究过程中获取知识，发展技能，培养能力。因此，本节在高中生物教学内容中处于相当重要的地位，既是培养学生科学研究能力的很好的载体，更是历年高考的热点。 二、设计思路 科学史可以展现科学是永无止境的探究活动的本质特征，使人感受科学发展是一个线性累积、不断壮大的过程，领会“变化”才是科学本身具有的惟一不变特性。植物生长素的发现过程正是这样一个很好地展现科学在本质上是相对的、可变的、处在不断修正和发展过程中的素材。因此，本文基于以下的教学理念开展教学：问题为主线、探究为主轴、学生为主体、教师为主导，采用问题引导探究、教师引导学生的设计思路。 三、教学分析 1、教材分析与处理 《植物生长素的发现》编入了“达尔文、詹森、拜耳、温特等科学家的实验、评价实验设计和结论”等内容。教材以科学探索过程为脉络来安排教学内容，具有
探 究性的特点；文本呈现图文并茂，具有直观性的特点，为教师实施探究式教学提供了有力支撑。 2、学情分析 曾学习过“假说──演绎法”、“类比推理”等，有一定的思考方法基础，且学生的观察、思维、逻辑推理等能力都较强，对植物向光性现象又有一定的感性认识。但对实验设计的各种能力（语言表达、实验分析、深入思考等）都有待提高，所以教学过程旨在培养学生的实验能力。 3、学习任务分析 教学重点：生长素的发现过程； 教学难点：科学实验设计的过程及严谨性分析。 通过学习，学生不仅要掌握生长素发现的过程，更要掌握对简单实验的设计、分析和评价的能力，感悟科学发现是一个继承与创新的辨证过程，需要实事求是和坚持不懈的科学态度。 四、教学目标 生长素的发现的教学三维目标
选修一生物技术实践 课题1 果酒和果醋的制作 一.果酒的制作 菌种：酵母菌细胞结构：真核细胞代谢类型：异养兼性厌氧型生殖方式：孢子生殖有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，适宜温度：20℃左右。 反应式：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O. 无氧条件下，附在葡萄皮上的酵母菌进行酒精发酵，适宜温度：18℃～25℃。 反应式：C6H12O6→2C2H5OH+2CO2. 二.果醋的制作 菌种：醋酸菌细胞结构：原核细胞代谢类型：异养需氧型生殖方式：分裂生殖氧气、糖充足：反应式：C6H12O6+O2→CH3COOH. 氧气充足、缺糖：反应式：C2H5OH +O2→乙醛→CH3COOH +H2O.适宜温度：30℃～35℃。 三.实验流程 挑选葡萄冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵 果酒果醋 四．果醋和果酒的发酵装置：充气口：进行果醋发酵时通入空气； 排气口：排出发酵过程产生的CO2，以免瓶子胀裂。连接一个长而弯 曲的胶管：避免空气中微生物的污染。 出料口：方便及时检测产物的产生情况。 五.具体问题 1.酵母菌的来源：附着在葡萄皮上的野生型酵母菌。 2.葡萄酒呈现深红色的原因：随着酒精度数的提高，红葡萄皮的色素也进入发酵液。 3.发酵液中不滋生其他微生物的原因：在缺氧，呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖， 绝大多数微生物都因无法适应这一环境而受到抑制。 4.酒精的检验：（1）试管中先加入发酵液2ml，再滴入3mol/L硫酸，振荡混匀，最后滴加3 滴重铬酸钾，重铬酸钾由橙色变灰绿；（2）酒精比重计；（3）闻。 5.变酸酒表面菌膜的形成原因：醋酸菌在液面大量繁殖而形成的（需氧）。 6.葡萄不要反复冲洗，以免洗掉酵母菌。 7.制酒时要每隔12h将瓶盖拧松一次，以放出CO2再拧紧；制醋时盖上一层纱布。 8.榨汁前要先冲洗再除去枝梗：以避免除去枝梗时引起葡萄破损，增加被杂菌污染的机会。 9.发酵瓶要用体积分数为70%的酒精消毒或用洗洁精洗涤。 10.葡萄汁装瓶要留约1/3的空间：给酵母菌先期繁殖提供充足氧气，防止发酵时产生CO2 使发酵液溢出。 课题2 腐乳的制作
第一讲基因工程 [基础知识·系统化]知识点一基因工程的基本工具 知识点二基因工程的基本操作程序 知识点三蛋白质工程
[基本技能·问题化] 1．据两种限制酶的作用图示填空 (1)已知限制酶Eco RⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中画出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。 (2)①产生的是黏性末端；②产生的是平末端。 (3)Eco RⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。 2．观察下图所示过程，回答相关问题 (1)①是限制酶，②是DNA连接酶，二者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：自身DNA不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 3．结合抗虫棉的培育过程图填空 (1)从图中可以看出，目的基因是Bt毒蛋白基因，使用的载体是Ti质粒，将目的基因表达载体导入受体细胞的方法是农杆菌转化法。 (2)请写出两种检测目的基因是否表达的方法：抗原—抗体杂交法、用棉叶饲喂棉铃虫。 4．填写蛋白质工程流程图中字母代表的含义 A．转录，B.翻译，C.分子设计，D.氨基酸序列，E.预期功能。 考点一基因工程的操作工具
命题点(一)限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用 1．(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个DNA片段上依次表示出了Eco RⅠ、Bam HⅠ和 Sau3AⅠ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)。 ↓↓↓ ——GAATTC————GGATCC————GATC—— ——CTTAAG————CCTAGG————CTAG—— ↑↑↑ 图(a) 根据基因工程的有关知识，回答下列问题： (1)经Bam HⅠ酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被________酶切后的产物连 接，理由是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若某人利用图(b)所示的表达载体获得了甲、乙、丙三种含有目的基因的重组子，如 图(c)所示。这三种重组子中，不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有________，不能表达的原因是____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)DNA连接酶是将两个DNA片段连接起来的酶，常见的有________________和 ________________，其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是______________。 解析：(1)由题图可知，Bam HⅠ和Sau3AⅠ两种限制性内切酶的共同识别序列是 ——GATC—— ，二者切割可以形成相同的黏性末端，因此经Bam HⅠ酶切得到的目的基因——CTAG—— 可以与图(b)所示表达载体被Sau3AⅠ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应位于目的基因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样目的基因才能顺利地转录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的基因插入在启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的DNA 连接酶有E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶，其中T4DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端。 答案：(1)Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(2)甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游，丙中目的基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(3)E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶T4DNA连接酶
苏教版高中生物必修三） 第二章 生物个体的稳态 第一节人体的稳态 一、稳态的生理意义 1、内环境： （1）单细胞生物直接与外界环境进行物质和能量转换，而人体细胞必须通过内环境才能与外界 环境进行物质和能量交换。 （2）内环境的组成： 细胞内液 体液血浆 细胞外液组织液 （内环境）淋巴 （3）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介： 细胞可直接与内环境进行物质交换，不断获取生命活动需要的物质，同时不断排出代谢产生的废物。内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个器官系统的参与。 2、稳态 （1）概念：在神经系统和内分泌系统等的调节下，机体会对内环境的各种变化做出相应的调整，使得内环境的温度，渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态。 （2）意义：维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。 （3）调节机制——反馈调节 正反馈：反馈信息与原输入信息起相同的作用，使输出信息进一步增强的调节。 负反馈：反馈信息与原输入信息起相反的作用，使输出信息减弱的调节。 二、体温调节 1、体温的概念：指人身体内部的平均温度。 2、体温的测量部位：直肠、口腔、腋窝
3、体温相对恒定的原因：在神经系统和内分泌系统等的共同调节下，人体的产热和散热过程保持动态平衡的结果。 产热器官：主要是肝脏和骨骼肌 散热器官：皮肤（血管、汗腺） 4、体温调节过程： （1）寒冷环境→冷觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢 →皮肤血管收缩、汗液分泌减少（减少散热）、 骨骼肌紧张性增强、肾上腺分泌肾上腺激素增加（增加产热） →体温维持相对恒定。 （2）炎热环境→温觉感受器（皮肤中）→下丘脑体温调节中枢 →皮肤血管舒张、汗液分泌增多（增加散热） →体温维持相对恒定。 5、体温恒定的意义：是人体生命活动正常进行的必需条件，主要通过对酶的活性的调节体现 三、水平衡的调节 1、人体内水分的动态平衡是靠水分的摄入和排出的动态平衡实现的 2、人体内水的主要来源是饮食、另有少部分来自物质代谢过程中产生的水。水分的排出主要 通过泌尿系统，其次皮肤、肺和大肠也能排出部分水。人体的主要排泄器官是肾，其结构和功能的基本单位是肾单位。 3、水分调节（细胞外液渗透压调节）：（负反馈） 过程：饮水过少、食物过咸等→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水增强→细胞外液渗透压下降、尿量减少总结：水分调节主要是在神经系统和内分泌系统的调节下，通过肾脏完成。起主要作用的
高中生物选修3第一章基因工程习题 1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于 治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图 所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因 为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也 可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获 得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种 或多种 提供科学依据。 2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术， 反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反 应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过 程如右图所示。 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
（1）某个DNA样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR仪五次循环后，将产生个DNA分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是个。 （2）分别以不同生物的DNA样品为模板合成的各个新DNA之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA能逆转录生成DNA，并进一步整合到宿主细胞的某条染色体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。 （1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供 等物质基础，才能繁殖。逆转录病毒较T2噬菌体更容易变异，从分子水平看，是由于。 （2）基因治疗时，将目的基因与逆转录病毒运载体结合的“针线”是。将带有目的基因的受体细胞转入患者体内，患者症状会有明显缓解，这表明 。 （3）若将目的基因转入胚胎干细胞，再经过一系列过程可获得目的基因稳定遗传的转基因动物。 ①将带有目的基因的胚胎干细胞注射到普通动物的胚中，胚胎发育成嵌合型个
生物选修三《现代生物科技专题》综合测试题 一、单项选择题：（每小题只有一个最佳选项，每小题2分，共52分） 1．以下说法正确的是（） A. 所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．质粒是基因工程中惟一的运载体 C．运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接 D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 2．离体培养基因型为AaBb的植株产生的花粉粒，其幼苗中基因型为aabb 的概率是（） A．1/8 B．1/4 C．1/2 D．0 3．利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功，最好检测（） A．是否有抗生素产生 B．是否有目的基因表达 C．是否有抗虫的性状出现 D．是否能分离到目的基因 4．蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（）
A．氨基酸种类增多 B．氨基酸种类减少 C．仍为天然存在蛋白质 D．可合成天然不存在蛋白质 5．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamH I，EcoR I，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合其正确的末端互补序列为何（） A. BamH I和EcoR I；末端互补序列—AATT— B. BamH I和HindⅢ；末端互补序列—GATC— C. EcoR I和HindⅢ；末端互补序列—AATT— D. BamH I和Bgl II；末端互补序列—GATC— 6．下列属于组织培养的是（） A．花粉培养成单倍体植株 B．芽发育成枝条 C．根尖分生区发育成成熟区 D．未受精的卵发育成个体 7．关于蛋白质工程的说法错误的是（） A.蛋白质工程能定向改造蛋白质分子的结构，使之更加符合人类需要。
选修三现代生物科技专题自测题二 一、选择题：每题1分，共28分。每小题只有一个 ．．选项最符合题意。 1. 下列关于基因工程的叙述，错误的是 A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶 C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 2. 2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白“的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是 A．追踪目的基因在细胞内的复制过程 B．追踪目的基因插入到染色体上的位置 C. 追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布 D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构。 3．钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知 A．该生物的基因型是杂合的 B．该生物与水母有很近的亲缘关系 C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达 D．改变绿色荧光蛋白基因的1个核苷酸对，就不能检测到绿色荧光 4．已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指。如果在该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA 片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是（） A．3 B．4 C．9 D．12 5．下表有关基因表达的选项中，不可能的是 6．下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是
高二生物必修三课本内容 导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高二生物必修三课本内容》的内容，具体内容：生物必修三课本中，高二学生要学习哪些重点内容?下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。(一)1、在胚芽鞘中感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端... 生物必修三课本中，高二学生要学习哪些重点内容?下面是我给大家带来的，希望对你有帮助。 (一) 1、在胚芽鞘中 感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端向光弯曲的部位在胚芽鞘尖端下部 产生生长素的部位在胚芽鞘尖端 2、胚芽鞘向光弯曲生长原因： ①：横向运输(只发生在胚芽鞘尖端)：在单侧光刺激下生长素由向光一侧向背光一侧运输②：纵向运输(极性运输)：从形态学上端运到下端，不能倒运 ③：胚芽鞘尖端下部生长素分布情况：生长素多生长的快、生长素少生长的慢，胚芽鞘弯曲方向与生长素少的方向一致 3、植物激素：由植物体内产生、能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。 植物生长调节剂：人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质4、色氨酸经过一系列反应可转变成生长素 在植物体中生长素的产生部位：幼嫩的芽、叶和发育中的种子
生长素的分布：植物体的各个器官中都有分布，但相对集中在生长旺盛的部分 5、植物体各个器官对生长素的忍受能力不同：茎 > 芽 > 根 6、生长素的生理作用：两重性，既能促进生长，也能抑制生长;既能促进发芽也能抑制发芽;既能防止落花落果，也能疏花疏果 在一般情况下：低浓度促进生长，高浓度抑制生长 7、生长素类似物的应用：(2，4-D，萘乙酸) ⑴培育无籽蕃茄：花蕊期去掉雄蕊，用适宜浓度的生长素类似物涂抹柱头⑵顶端优势：顶端产生的生长素大量运输给侧芽抑制侧芽的生长去除顶端优势就是去除顶芽 ⑶促进扦插的枝条生根：用一定浓度生长素浸泡扦插的枝条下部⑷防止落花落果：用一定浓度的生长素类似物溶液喷洒棉株达到保蕾保龄 (二) 1、种群特征增长型年龄组成稳定型衰退型性别比例 2、种群密度的测量方法：样方法(植物和运动能力较弱的动物)、标志重捕法(运动能力强的动物) 3：种群：一定区域内同种生物所有个体的总称群落：一定区域内的所有生物 生态系统：一定区域内的所有生物与无机环境地球上最大的生态系统：生物圈 4、种群的数量变化曲线： (1)"J"型增长：增长率保持不变 条件：理想状态下，生物生存空间、食物充足，生物新迁到一个新的环
第一章基因工程 一.基本工具 (一)限制性核酸内切酶 1.分布:原核生物 2.作用:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且在特定部位 进行切割,使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开。 3.作用结果：产生黏性末端或平末端 （二）DNA连接酶 1.分类（1）E.coliDNA连接酶来源：大肠杆菌 功能：只能连接黏性末端 （2）T4DNA连接酶来源：T4噬菌体 功能：连接黏性末端和平末端 2.作用：将DNA连接起来 （三）基因进入受体细胞的载体 1.条件（1）具有多个限制酶切割位点，供外源基因插入 （2）可自我复制或整合到染色体DNA中进行同步复制。 （3）具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 2.种类：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒、质粒 质粒：双链环状DNA分子，最常用，要人工改造 二。基本操作程序 （一）目的基因的获取 1.目的基因：编码蛋白质的基因或具有调控作用的因子 2.获取方法（1）从基因文库中获取 **基因组文库，部分基因文库 （2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）化学方法直接人工合成：基因小，核苷酸序列已知（二）基因表达载体的构建（核心步骤） 1.目的(1)稳定存在，遗传给下一代 （2）表达和发挥作用
2.结构：启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 **启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录 **终止子：使转录在所需要的地方停止； **标记基因：鉴别受体细胞中是否含目的基因。 （三）将目的基因导入受体细胞 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 2.将目的基因导入植物细胞（1）农杆菌转化法（2）基因枪法 （3）花粉管通道法 3.将目的基因导入动物细胞：显微注射法 4.将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理使细胞处于感受态 **原核细胞特点：繁殖快，单细胞，遗传物质相对较少（四）目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测 （1）检测受体细胞中是否插入了目的基因:DNA分子杂交技术（2）检测目的基因是否转录出了 mRNA：DNA分子杂交技术（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交法 **检测成功会出现杂交带 2.个体生物学水平的鉴定：接种实验 三．基因工程的应用 1.动物、植物基因工程的成果 （1）植物：提高抗逆性、改良品质、生产药物； （2）动物：品种改良、建立生物反应器、器官移植； 2.基因工程药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素； 3.基因治疗（1）概念： （2）方法体外基因治疗体内基因治疗 四．蛋白质工程的崛起 1.理论推测，人工合成 2.基因工程，蛋白合成（自然界没有的蛋白质）
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 专题1 基因工程 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: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。 3.“分子运输车”——运载体 （1）运载体具备的条件：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）最常用的运载体是质粒,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。 （3）其它运载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 二、基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成 法_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 （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℃，TaqDNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建 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。
高中生物选修3第一章基因工程习题 1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于 治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图 所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因 为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也 可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获 得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种 或多种 提供科学依据。 2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术， 反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。 反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要 过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则 经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的 数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色 体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。 （1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
选修3《现代生物科技专题》 第一章基因工程 基因工程的概念 是狭义的遗传工程，其核心是构建重组的DNA分子，早期也称为重组DNA技术。 （一）基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶（限制酶） (1)来源：从细菌中分离出来。 (2)作用：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. DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA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·coli DNA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：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.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。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
基因工程的原理：让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定和高效地表达 (二)基因工程的基本操作程序 (1)获得目的基因 有两种方法： ①目的基因的序列是已知的：用化学方法合成目的基因，用聚合酶链式反应（PCR）技术扩增目的基因 ②目的基因的序列是未知的：从基因文库中提取目的基因。 (2)形成重组DNA分子 用一定的限制性核酸内切酶切割质粒，使其出现一个切口，露出粘性末端。用相同的限制性核酸内切酶切割目的基因，使其产生相同的粘性末端。将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成一个重组DNA分子(重组质粒)。 (3)将重组DNA分子导入受体细胞 基因工程中常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞。 导入过程：用氯化钙处理大肠杆菌，增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使重组质粒进入大肠杆菌受体细胞
生物必修三检测 一：选择题 1．初级消费者体内的能量去向不包括（） A．部分被分解者利用B．部分被第二营养级摄取 C．部分用于自身的生命活动D．部分通过呼吸作用被消耗 2．下图表示与免疫有关的两种效应淋巴细胞，对其叙述不正确的是（）A．①为浆细胞，内质网发达 B．②与细胞免疫有关 C．两者在功能上是彼此独立的 D．从根本上讲，两种细胞的起源相同 3．小麦在即将成熟时，如果经历持续一段 时间的干热之后，又遇大雨的天气，种子就 容易在穗上发芽，其原因主要是（） A．高温条件下生长素转移到根部B．高温条件下脱落酸降解 C．大雨提供萌发需要的水分D．雨水条件下乙烯不能正常发挥作用4．当种群数量达到K值时，可能出现的现象是（）A．这时生态因素对该种群没有作用 B．种群的增长率保持稳定 C．食物将不再是限制种群发展的因素 D．出生率再也不会超过死亡率5．乙酰胆碱是可引起突触后膜兴奋的递质，某病人血清中含有对抗乙酰胆碱受体的抗体，该病人所患疾病及表现为（） A．自身免疫病、肌无力B．自身免疫病、痉挛 C．过敏反应、肌无力D．过敏反应、痉挛 6．外来物种入侵或引种不当会使原有物种的生存受到威胁，其主要原因是（） A．未认识其价值，所以人为干扰少B．入侵地生态污染严重 C．破坏了入侵的非生物因子D．使入侵地食物链破坏 7．假设一个能维持相对稳定的封闭水缸中，有一条鱼、一株水生植物和一只蜗牛。如果把鱼去掉，下列情况最先发生的是（） A．光合作用加快B．水的酸性增加 C．植物会死掉 D．水中氧气浓度增加8．农民拔除稻田中的稗草；清除鱼糖中食肉的“黑鱼”，这种做法是为了（ C ） A．保持生态系统稳定性B．保持生物群落的单一性 C．调整能量在生态系统中流动的方向D．使物质能够尽快循环流动9．延长马铃薯保存时间的措施是（） A．用高浓度生长素溶液处理并增中氧气 B．用高浓度生长素溶液处理并减少氧气C．用低浓度生长素溶液处理并降低温度 D．用高浓度生长素溶液处理并降低温度10．2005年10月3日，瑞典卡罗林斯卡医学院宣布，把2005年诺贝生理学或医学奖授予澳大利亚科学家巴里·马歇尔和罗宾·沃伦，以表彰他们发现了导致胃炎和胃溃疡的细菌——幽门螺杆菌。下列有关说法正确的是 ( ) A．幽门螺杆菌是一种原核生物，无核膜和细胞器 B．幽门螺杆菌是寄生生物，不吃野生动物可避免这类人畜共患疾病的发生C．人感染幽门螺杆菌后，可产生抗体，获得抵抗再感染的免疫力 D．人体的胃只具备化学性消化
第三节蛋白质工程 1.蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借 助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造蛋白质， 甚至创造出自然界不存在的蛋白质的技术。 2．蛋白质工程的关键技术是基因工程。 3．蛋白质工程的一般过程是：预期蛋白质功能→分子设计蛋白质→合成相应基因→ 基因指导新蛋白质合成。 4．实施蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质结构和功能的关系。 5．根据蛋白质被改动部位的多少，可将蛋白质改造类型分为“大改”、“中改”和 “小改”。 6．通过蛋白质工程，可获得热稳定性高的酶和新型药物。 对应学生用书P16 蛋白质工程概述 1．蛋白质工程的概念 (1)手段： ①通过物理化学和生物化学等技术了解蛋白质的结构和功能。 ②借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因。 (2)目的：定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质。 (3)关键技术：基因工程。蛋白质工程又称第二代基因工程。 2．蛋白质工程的一般过程 先根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构，进而设计对应的氨基酸序列，在此基础上合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列(基因)，再利用基因工程技术合成新的蛋白质。 3．改造蛋白质的方式 改造方式相关操作 大改根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能 中改改变蛋白质分子中某一个多肽片段或一个特定的结构 小改通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能
1．对天然蛋白质进行改造，是通过直接对蛋白质分子进行操作来实现的吗？ 提示：不是，由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终必须通过改造基因来完成。 2．蛋白质工程操作程序的基本思路与基因工程有什么不同？ 提示：基因工程是按照中心法则进行的：基因→表达(转录和翻译)→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能，基本上是生产出自然界已有的蛋白质。蛋白质工程却与之相反，一般是先创造出适合人类需求的新基因，然后使其表达出具有特定结构和功能的蛋白质。蛋白质工程可以创造出自然界不存在的蛋白质。 3．假如某科学家设计出某种蛋白质的空间结构，你能否设计出利用大肠杆菌生产该蛋白质的流程？ 提示：蛋白质的空间结构→氨基酸序列→合成目的基因→构建基因表达载体→导入大肠杆菌→产生相应蛋白质。 4．PCR技术在基因定点诱变中的技术流程是什么？ 提示：先人工合成带有突变位点的引物，通过PCR扩增而获得定点突变的基因，再通过基因工程方法，将突变基因导入受体细胞，经过转录和翻译就可合成所需的蛋白质。 1．蛋白质工程的操作步骤 (1)从生物体中分离纯化目的蛋白。 (2)测定其氨基酸序列。 (3)借助核磁共振和X射线晶体衍射等手段，尽可能地了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构。 (4)设计各种处理条件，了解蛋白质的结构变化，包括折叠与去折叠等对其活性与功能的影响。 (5)设计编码该蛋白质的基因改造方案，如定点突变。 (6)分离、纯化新蛋白，功能检测后投入实际使用。 [特别提醒]蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下： ①任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造的蛋白质还是无法遗传的。 ②对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。 2．定点诱变技术和非定点诱变技术 (1)定点诱变技术：基因的定点诱变技术是改变蛋白质结构的核心技术之一。 项目内容 条件原料脱氧核苷酸 酶DNA多聚酶(聚合酶)和DNA连接酶
生物选修三易考知识点背诵 专题1 基因工程 1.基因工程:又名或 操作环境:；操作对象:；操作水平: 基本过程: 特点:；本质（原理）： 2．基因工程的基本工具 Ⅰ.“分子手术刀”—— （1）来源：主要是从中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别，并且使 断开。 （3）结果：产生的DNA片段末端——。 （4）要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ Ⅱ.“分子缝合针”—— (1)两种DNA连接酶（和）的比较： ①相同点：都缝合键。 ②区别：前者来源于，只能连接；而后者来源于， 能连接，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的区别：DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的 末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。 Ⅲ.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中上，并随染色体DNA同步复制； ②具有一至多个，供外源DNA片段插入； ③具有，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）最常用的载体是，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的。 （3）其它载体： 3.基因工程的基本操作程序 第一步： (1)获取目的基因的方法：、、
(2)PCR技术 ①原理： ②条件：、、、 ③PCR技术与体内DNA复制的区别： a. PCR不需要酶；体内DNA复制需要； b. PCR需要酶（即Taq酶），生物体内的聚合酶在高温时会变性； c. PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。 (3)注意：构建基因文库需要哪些操作工具？ 第二步：——基因工程的核心 基因表达载体组成： +复制原点 （1）：是一段有特殊的DNA片段，位于基因的首端，是识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。没有启动子，基因就不能转录。 （2）：也是一段有特殊的DNA片段，位于基因的尾端，使转录终止。 （3）标记基因的作用：，常用的标记基因是。 第三步：将目的基因导入受体细胞 常用的转化方法： (1)导入植物细胞：采用最多的方法是法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 (2)导入动物细胞：最常用的方法是技术。此方法的受体细胞多是。 (3)将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用处理细胞，使其成为，有利于促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 注意：重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。第四步： （1）首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，方法是采用。用 （2）其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用方法是。 用 （3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是。 （4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状，需要。
必修Ⅲ稳态与环境梳理教材概念，把握高考命题源泉 第一章人体内环境稳态 1.体液：，包括和 2.内环境： 3.细胞外液包括： 4.组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于 5.细胞外液理化性质的三个主要方面：___________、___________、_____________ 6.溶液渗透压：，大小取决于__________ 。 7.血浆渗透压的大小主要与___________、___________的含量有关。 8.细胞外液渗透压的90%以上来源于________和_________。 9.正常人的血浆近_______性，pH为_________。血浆pH之所以能够保持稳定，与它含有_______、_______等离子有关。 10.内环境的作用是：（1）（2） 11.稳态：正常机体通过作用，使各个协调活动，共同维持内环境的状态。 12.内环境稳态的实质是，调节机制是 13.免疫系统既是机体的系统，也是维持稳态的系统。 免疫调节能，等引起内环境波动的因素。 14.内环境稳态是机体进行_________________________的必要条件。稳态遭到破坏，会出现细胞代谢__________。 答案：1.人体体内大量以水为基础的液体，细胞内液和细胞外液 2.由细胞外液构成的液体环境 3.血浆、组织液和淋巴等 4.血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少 5.渗透压、酸碱度，温度 6.溶液中溶质微粒对水的吸引力单位体积溶液中溶质微粒的数目 7.无机盐、蛋白质的含量 8.Na+和CI+ 9.中性，7.35~7.45，HCO3-、HPO42- 10. 细胞直接生存的环境细胞与外界环境进行物质交换的媒介 11.调节器官系统相对稳定 12.成分和理化性质处于动态平衡之中神经一体液一免疫调节网络 13.防御调节发现并清除异物外来病原微生物 14.正常生命活动紊乱 第二章动物和人生命活动调节 一通过神经系统的调节 1.神经调节的基本方式是____，它是指 2.反射的结构基础是_____。包括_______、_______、_______、_______和_______。 3.效应器是 4.反射活动需要来实现，如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损，反射就不能完成 5.兴奋： 6.神经系统中，兴奋以的形式沿着神经纤维传导，这种电信号也叫 7.神经细胞内浓度明显高于膜外，而浓度比膜外低。