专题1基因工程复习课件课件高二生物人教版选修三

2012-2013 学年 第二学期 高三年级 导学案 编号： 使用时间：2013年 月 日

1 课题：生物选修3 专题1 基因工程导学案

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【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T4DNA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T4DNA连接酶来源于＿＿＿＿＿＿，它能缝合＿＿＿＿＿，但连接平末端之间的效率较＿＿＿＿。

专题复习一——基因工程

一、知识点回扣

1. PCR技术与DNA复制的比较

项目 PCR技术 DNA复制

场所 缓冲溶液中(生物体外) 细胞核(叶绿体、线粒体)

酶 耐热的DNA聚合酶 解旋酶、DNA聚合酶等

能量来源 热能 ATP直接提供

例1 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关该技术与DNA复制的叙述中，不正确的是( )

A．利用高温使DNA双链解开是PCR技术中的环节，在细胞内这一过程是由解旋酶完成的

B．PCR技术与DNA复制过程均需要ATP提供能量

C．普通生物细胞内的酶不能用于PCR技术中

D．PCR技术可用于扩增目的基因

【答案】 B

2.启动子与起始密码子、终止子与终止密码子比较

项目 启动子 起始密码子 终止子 终止密码子

存在位置 基因(DNA) 的首端 mRNA上 基因(DNA) 的尾端 mRNA上

功能 RNA聚合酶识别和结合的部位，转录开始的“信号” 翻译开始的“信号” 转录停止的“信号” 翻译停止的“信号”

实质 具有特殊结构的DNA短片段 mRNA上相邻的三个碱基(通常是AUG) 具有特殊结构的DNA短片段 mRNA上相邻的三个碱基

例2 下列有关基因表达载体的说法中，正确的是( )

A．一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子及标记基因

B．标记基因的作用是为了鉴别目的基因是否成功表达

C．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且能够遗传和表达

D．基因表达载体中可以没有启动子

【答案】 C

3.与遗传有关的各种酶的比较

名称 作用 参与生理过程应用 作用位点(如下图)

DNA连接酶 连接两个DNA片段 基因工程 a

限制酶 切割某种特定的脱氧核苷酸序列 a

DNA聚合酶 在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸 DNA复制 a

RNA聚合酶 在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸 转录

1 生物选修3 专题1 基因工程练习题

一、选择题

1、DNA连接酶的主要功能是 ( )

A．DNA复制时母链与子链之间形成的氢键 B．粘性末端碱基之间形成氢键

C．将两条DNA末端之间的缝隙连接起来 D．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来

2．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（ ）

A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来

B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变

C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外

D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等

3．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（ ）

A．反转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶

4．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（ ）

A．G与A之间的键 B．G与C之间的键

C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键

5．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是：（ ）

A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶

C．c—RNA聚合酶 D．d—外源基因

6．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是：（ ）

A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子

7．下列不可作为基因工程中的标记基因的是：（ ）

A．抗性基因 B．发光基因

C．产物具有颜色反应的基因 D．贮藏蛋白的基因

8.（08全国卷Ⅰ·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分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，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

1 专题复习一——基因工程

一、知识点回扣

1. PCR技术与DNA复制的比较

项目 PCR技术 DNA复制

场所 缓冲溶液中(生物体外) 细胞核(叶绿体、线粒体)

酶 耐热的DNA聚合酶 解旋酶、DNA聚合酶等

能量来源 热能 ATP直接提供

例1 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。下列有关该技术与DNA复制的叙述中，不正确的是( )

A．利用高温使DNA双链解开是PCR技术中的环节，在细胞内这一过程是由解旋酶完成的

B．PCR技术与DNA复制过程均需要ATP提供能量

C．普通生物细胞内的酶不能用于PCR技术中

D．PCR技术可用于扩增目的基因

【答案】 B

2.启动子与起始密码子、终止子与终止密码子比较

项目 启动子 起始密码子 终止子 终止密码子

存在位置 基因(DNA) 的首端 mRNA上 基因(DNA) 的尾端 mRNA上

功能 RNA聚合酶识别和结合的部位，转录开始的“信号” 翻译开始的“信号” 转录停止的“信号” 翻译停止的“信号”

实质 具有特殊结构的DNA短片段 mRNA上相邻的三个碱基(通常是AUG) 具有特殊结构的DNA短片段 mRNA上相邻的三个碱基

例2 下列有关基因表达载体的说法中，正确的是( )

A．一个基因表达载体的组成，除目的基因外，还必须有起始密码子、终止密码子及标记基因

B．标记基因的作用是为了鉴别目的基因是否成功表达

C．构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且能够遗传和表达

D．基因表达载体中可以没有启动子

【答案】 C

3.与遗传有关的各种酶的比较

名称 作用 参与生理过程应用 作用位点(如下图)

DNA连接酶 连接两个DNA片段 基因工程 a

限制酶 切割某种特定的脱氧核苷酸序列 a

DNA聚合酶 在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸 DNA复制 a

RNA聚合酶 在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸 转录