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2009高考生物选修复习选修3导学提纲（一）专题1 基因工程第1节 DNA重组技术的基本工具【学习目标】1、说出DNA重组技术所需的三种基本工具的作用【自主学习】1、基因工程的定义： ___________________________________________________________________________________________________________________________________。
2、基因工程（DNA重组技术）的基本工具（1）基因工程的“分子手术刀”名称：__________________________。
来源：__________________________。
作用：能识别双链DNA分子的___________________序列，并且使每一条链中__________的两个核苷酸之间的_____________断开。
（例如EcoRI、SmaI限制酶识别的序列和切割位点）结果：形成______________________________。
（2）基因工程的“分子缝合针”名称：__________________________。
种类：①__________________；只能_____________________________________________。
②__________________。
既可以___________________________________________,又可以________________________________________。
作用：形成_____________________。
结果：形成_____________________。
（3）基因工程的“分子运输车”名称：_____________________。
种类：____________________；______________________；______________________。
课题：生物选修3 专题1 基因工程导学案 编写人： 审核组长： 审核主任： 温馨寄语： 【学习目标】 1．说出基因工程的概念 2．分析基因工程研究的理论基础 3．说出DNA 重组技术所需的三种基因工具的作用 4．简述基因工程基本操作程序的四个步骤 5．简述目的基因的获得、运载体的构建、目的基因的导入与检测等常用的方法及其基本原理 6．举例说出基因工程在农业、医疗、环境保护等方面的广泛应用及其发展前景 7．关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高 【知识梳理】 （一）DNA 重组技术的基本工具 1．基因工程的概念：是指按照＿＿＿＿＿＿＿，进行严格的设计，通过＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿技术，赋予生物以＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，创造出＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在＿＿＿＿＿＿＿水平上进行设计和施工的，又叫做＿＿＿＿＿＿＿。
2．DNA 重组技术的基本工具 （1）“分子手术刀”—— ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（简称：＿＿＿＿＿） ①来源：主要是从＿＿＿＿＿＿＿中分离纯化出来的。
②功能：能够识别双链DNA 分子的某种＿＿＿＿的核苷酸序列，并且使每一条链中＿＿＿部位的两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿＿＿断开，因此具有＿＿＿＿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：＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
（2）“分子缝合针”—— ＿＿＿＿＿＿＿ ①作用：将＿＿＿＿＿＿＿连接起来 ②两种DNA 连接酶（E ·coliDNA 连接酶和T 4DNA 连接酶）的比较： 相同点：都缝合＿＿＿＿＿＿＿键。
区别：E ·coliDNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，只能将双链DNA 片段互补的＿＿＿＿＿之间的磷酸二酯键连接起来；而T 4DNA 连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，它能缝合＿＿＿＿＿，但连接平末端之间的效率较＿＿＿＿。
③与DNA 聚合酶作用的异同: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。
选修三 专题1 基因工程【考点解读】1、基因工程的诞生；2、基因工程的原理及技术；3、基因工程的应用；4、蛋白质工程。
【基础知识回顾】1．1 DNA 重组技术的基本工具1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和 ，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 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。
2、限制性核酸内切酶（1）切割DNA 的工具是 ，又称 。
（2）这类酶在生物体内能将外来的DNA 切断，即能够限制异源DNA 的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA 却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（3）由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
（4）DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段，末端通常有两种形式，即 和 。
3、DNA 连接酶——“分子缝合针”根据DNA 连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为coli E ⋅DNA 连接酶。
coli E ⋅DNA 连接酶只能将 连接起来，不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。
另一类是从 分离出来的，称为T 4DNA 连接酶。
T 4DNA 连接酶既可以“缝合”双链DNA 片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA 片段的 ，但连接 之间的效率比较低。
4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
（2）现在通常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA 之外的环状DNA ，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
（3）质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以 复制，也可整合细菌拟核DNA 中，随着拟核DNA 的复制而复制。
（4）其他载体还有 和 等。
⾼考⼀轮复习选修3基因⼯程教案总第节选修三现代⽣物技术专题1 《基因⼯程》第⼀课时【考纲要求】(1)基因⼯程的诞⽣(Ⅰ)(2)基因⼯程的原理及技术和PCR 技术(Ⅱ) 【教学⽬标】1．知识与技能（1）识记基因⼯程的诞⽣(Ⅰ)（2）理解基因⼯程的原理及技术和PCR 技术(Ⅱ) 2．过程与⽅法通过指导学⽣归纳基因⼯程原理及应⽤，培养学⽣分析和推理能⼒。
3．情感态度与价值观通过理解基因⼯程原理及应⽤，培养学⽣的科学素养。
【教学重点】（1）理解基因⼯程的原理及技术和PCR 技术(Ⅱ) （2）理解基因⼯程的应⽤(Ⅱ) 【教学难点】（1）理解基因⼯程的原理及技术和PCR 技术(Ⅱ) （2）理解基因⼯程的应⽤(Ⅱ【教学过程】⼀，基础知识回顾 1基因⼯程（概念）2.基因⼯程的操作程序 (1)⽬的基因的获取①从基因⽂库中获取。
②利⽤PCR 技术扩增：其实质是在体外对⽬的基因进⾏⼤量复制。
③⽤化学⽅法⼈⼯合成：a ．对于已知的核苷酸序列直接⼈⼯合成。
b ．可通过反转录法获取，即mRNA ――→逆转录酶单链DNA ――→DNA 聚合酶双链DNA 。
(2)基因表达载体的构建①基因表达载体的组成：⽬的基因＋启动⼦＋终⽌⼦＋标记基因。
②基因表达载体的构建⽅法(3)将⽬的基因导⼊受体细胞⼆，要点讲析基因⼯程的基本⼯具及操作程序分析策略(1)限制酶及其切点的分析①⼀个⾄多个限制酶切点：作为载体必须具有⼀个⾄多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
②每种酶⼀个切点：每种酶的切点最好只有⼀个。
因为某种限制酶只能识别单⼀切点，若载体上有⼀个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些⽚段，若丢失的⽚段含复制起点区，则进⼊受体细胞后便不能⾃主复制。
⼀个载体若只有某种限制酶的⼀个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA⽚段，⼜不会丢失⾃⼰的⽚段。
(2)从“基因表达”层⾯分析基因表达载体的必需条件①基因表达载体的组成：⽬的基因＋启动⼦＋终⽌⼦＋标记基因＋复制原点。
高考生物复习选修三现代生物科技专题教案—第1讲基因工程考情研读·备考定位考点一基因工程的操作工具自主回顾·素养储备基础梳理1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。
(2)操作环境：体外。
(3)操作水平：分子水平。
(4)原理：基因重组。
(5)受体：表达目的基因。
(6)本质：性状在受体体内表达。
(7)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：定向改造生物遗传性状。
2．DNA 重组技术的基本工具 (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：识别特定的核苷酸序列并切开相应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 ①种类：②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA 片段。
(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因思维辨析易错整合，判断正误。
(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (2)限制酶只能用于切割目的基因( × ) (3)限制酶也可以识别和切割RNA( × )(4)DNA 连接酶能将两碱基通过氢键连接起来( × )(5)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × )(6)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因(×)延伸探究1．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。
[提示]不相同。
DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸。
2．原核生物中限制酶为什么不切割自身的DNA?[提示]原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。
3．思考并表述在基因工程的基本操作步骤中，哪些步骤发生了碱基互补配对？[提示]第一步中，碱基互补配对发生在用反转录法合成目的基因或PCR技术扩增目的基因的过程中；第二步中，碱基互补配对发生在黏性末端相互连接过程中；第四步目的基因的检测与鉴定步骤中分子杂交及基因表达时存在碱基互补配对。
二轮复习专题一：基因工程
考点一：基因工程的概念和理论基础
1．概念：又叫，是指按照的意愿，进行严格的设计，通过的和转
2
训练题：科学家通过基因工程的方法，能使大肠杆菌产生人的胰岛素。
以下叙述错误的是（）
A.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
B.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
C.DNA连接酶和限制性核酸内切酶都是构建重组质粒必需的工具酶
D.目的基因的检测与鉴定表达过程中没有发生碱基互补配对
考点二：基因工程的操作工具
来源：可从生物中提取。
1、限制性核酸内切酶作用：识别DNA中，并使其断开。
简称：
结果：产生两个的末端或末端
基 E.coliDNA连接酶连接两末端
本2、DNA连接酶其本质是连接两末端之间的键工T4 DNA连接酶连接能连接末端
具常用载体：，其他载体：、
3、运载体能在受体细胞中
必备条件具有一到多个切点，以便于与外援基因连接。
具有基因，筛选和检测目的基因是否训练题：右图为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
抗虫棉的培育过程
训练题：下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图，请据图作答。
(1)图中基因工程的基本过程可以概括为“四步曲”：
即 ； ； ； 。
(2)能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？ ，为什么？ 。
(3)过程②必需的酶是 酶，过程③必需的酶是 酶。
(4)在利用AB 获得C 的过程中，必须用 切割
A 和
B ，使它们产生 ，再加入 ，才可形成
C 。
(5)为使过程⑧更易进行，可用 (药剂)处理
D 。
考点四：基因工程的应用和蛋白质工程 1、 了解基因工程在动植物体上的应用
2、 了解基因治疗的原理及与基因诊断的区别
3、 认识蛋白质工程的原理、流程及与基因工程的区别 巩固题 1、（2011海南高考）回答有关基因工程的问题：
（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA 后，可能产生粘性末端，也可能产生 末端。
若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生_____（相同，不同）粘性末端的限制酶。
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是 。
在用表达载体转化大肠杆菌时，常用 处理大肠杆菌，以利于表达载体进入：为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA ，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA 杂交，该杂交技术称为 。
为了检测胰岛素基因转录的mRNA 是否翻译成 ，常用抗原-抗体杂交技术。
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti 质粒的 _中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA 重组将目的基因插入植物细胞的 上。
2、转基因抗病香蕉的培育过程如图所示。
质粒上有Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ等四种限制酶切割位
点。
请回答：
(1)构建含抗病基因的表达载体A 时，应选用限制酶 ，对
(2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细
胞，应使基因表达载体A 中含有
(3)香蕉组织细胞具有 ，因此，可以利用组织培养技术将导入抗病基因的香蕉组织细胞培育成植株。
图中①、②依次表示组织培养过程中香蕉组织细胞的 。
3、类的遗传病中，有一种重症联合免疫缺陷病(简称SCID)，这种患者缺乏正常的人体免疫功能，只要稍被细菌或病毒感染，就会发病死亡。
经研究证实，SCID 病人细胞的一条常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA) (1)（多选）载体必须具备的条件是 。
A
B
C D
DNA
(2)在图示过程中，所用到的基因操作工具分别是 。
载体是
(3)研究人员将ADA 注入淋巴细胞，而不是其他细胞，其原因是 。
(4)图中的治疗方法是 (“体内”或“体外”)基因治疗法，这是对基因工程生物技术的应用。
请列举除了在医学领域，该生物技术在其他领域的一些成就。
(举两例) 。
提高题 4．(2008·海南高考)下图为某种质粒表达载体简图，小箭头
所指分别为限制性内切酶Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ的酶切位点，ampR 为青霉素抗 性基因。
tetR 为四环素抗性基因，P 为启动子，T 为终止子，ori 为复制原点。
已知目的基因的两端分别有包括Eco R Ⅰ、Bam H Ⅰ在内的多种酶的酶切位点。
据图回答：
(1)将含有目的基因的DNA 与质粒表达载体分别用Eco R Ⅰ酶切，酶切产物用DNA 连接酶进行连接后，其中由两个DNA 片段之间连接形成的产物有
____________、___________、________________三种。
若要从这些连接产物中分离出重组质粒，需要对这些连接产物进行
_________________________________________________。
(2)用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。
之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是__________________；若接种到含青霉素的培养基中，能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物有_______________。
(3)目的基因表达时，RNA 聚合酶识别和结合的位点是________，其合成的产物是________。
(4)在上述实验中，为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接，酶切时应选用的酶是________。
