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2020高中生物专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具课时精练(含解析)新人教版选修3

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DNA重组技术的基本工具

[基础对点]

知识点一 基因工程概念及工具酶

1.下列叙述符合基因工程概念的是( )

A．加热杀死的S型细菌和活的R型细菌一起培养得到活的S型细菌

B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株

C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株

D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上

答案 B

解析 基因工程又叫DNA重组技术，是一种人为的操作过程。A项属于基因重组，但由于S型细菌的基因不是人为导入R型细菌的，故不属于基因工程的范畴，不符合题意；B项符合基因工程的概念，符合题意；C项属于诱变育种，不符合题意；D项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴，不符合题意。

2．下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，正确的是( )

A．限制性核酸内切酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列

B．限制性核酸内切酶的活性受温度的影响

C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNA

D．限制性核酸内切酶只能从原核生物中提取

答案 B

解析 限制性核酸内切酶能够识别并切割双链DNA上特定的核苷酸序列，大多数限制性核酸内切酶能够识别6个核苷酸组成的序列，少数可以识别4、5或者8个核苷酸组成的序列，A错误；限制性核酸内切酶的化学本质是蛋白质，活性受温度影响，B正确；限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，C错误；限制性核酸内切酶主要从原核生物获得，D错误。

3．下面是4种限制酶所识别的DNA分子序列和切割位点图(↓表示切割位点，切口为黏性末端)：

限制酶1：—↓GATC—

限制酶2：—CATG↓—

限制酶3：—G↓GATCC—

限制酶4：—CCGC↓GG—

请指出下列哪组表达正确( )

A．限制酶1和3切出的黏性末端相同

B．限制酶1、2、4识别的序列都由4个脱氧核苷酸组成

C．在使用限制酶的同时还需要解旋酶

D．限制酶1和2切出的DNA片段可通过T4DNA连接酶拼接

答案 A

解析

4．下列有关DNA连接酶的说法，正确的是( )

A．DNA连接酶和限制酶的作用恰好相反，DNA连接酶可以将限制酶切开的双链DNA片段“缝合”起来

B．DNA连接酶和DNA聚合酶一样能连接单链DNA片段

C．E·coli DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片段，也能连接有黏性末端的DNA片段

D．T4DNA连接酶只能连接有平末端的DNA片段

答案 A

解析 DNA连接酶不能连接单链DNA片段，DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，B错误；E·coli DNA连接酶只能连接有黏性末端的DNA片段，C错误；T4DNA连接酶既可以连接有黏性末端的DNA片段，也可以连接有平末端的DNA片段，D错误。

5．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是(

)

A．①②③④ B．①②④③

C．①④②③ D．①④③②

答案 C

解析 限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂，因此①符合；DNA聚合酶用于DNA分子的复制，能在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来，因此④符合；DNA连接酶能在具有相同末端的两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，将切开的双链DNA片段“缝合”起来，因此②符合；解旋酶能够将DNA分子的双螺旋解开，因此③符合，C正确。

6．关于下图所示黏性末端的叙述，正确的是(

)

A．①与③是由相同限制酶切割产生的

B．DNA连接酶可催化①与③的连接

C．经酶切形成④需要脱去2分子水

D．DNA连接酶与DNA聚合酶均能作用于上述黏性末端

答案 B

解析 ①与③的黏性末端相同，但它们识别的碱基序列不同，应不是相同的限制性核酸内切酶切出来的，A错误；酶切获得④需要消耗2个水分子，C错误；DNA聚合酶作用于单个游离的脱氧核苷酸，D错误。

知识点二 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

7.下列有关细菌质粒的叙述，正确的是( )

A．质粒是存在于细菌细胞中的一种颗粒状的细胞器

B．质粒是细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA分子

C．质粒只有在进入受体细胞后在宿主细胞内才能复制

D．细菌质粒的复制过程一定是在受体细胞外独立进行

答案 B

解析 质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子，不是细胞器，在受体细胞内外均可复制，A、C、D错误，B正确。

8．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法错误的是( )

A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有

B．质粒作为载体时，应具有标记基因和多个限制酶切点

C．质粒可将目的基因整合到染色体DNA上

D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制

答案 A

解析 质粒为小型环状DNA分子，不仅存在于细菌中，也存在于某些真核生物中，但病

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新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计

新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计

新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计 第（1）页 新人教版高中生物选修三教学设计

专题1基因工程

1.1 DNA重组技术的基本工具

教学设计

一、教材分析

《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

二、教学目标

1．知识目标：

（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2．能力目标：

运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。

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

DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点

基因工程载体需要具备的条件。

四、学情分析

学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。

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、精新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计 第（2）页 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《 DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

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：1课时

八、教学过程

(一) 预习检查、总结疑惑 。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：

（1）我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二 从杂交育种到基因工程）

高中生物选修3教案 第1章 基因工程

高中生物选修3教案 第1章 基因工程

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专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具

1、教材分析

《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

2、教学目标

1．知识目标：

（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2．能力目标：

运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。

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。

3、教学重点和难点

1、教学重点

DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点

基因工程载体需要具备的条件。

4、学情分析

学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。

5、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

6、课前准备

1．学生的学习准备：预习《 DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

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：1课时

一、教学过程

(一) 预习检查、总结疑惑 。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。

（二）情景导入、展示目标。

教师首先提问：

A. 我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二 从杂交育种到基因工程）

B. 回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？

（实质是基因工程的基本操作程序：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）

《专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版

《专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版

《DNA重组技术的基本工具》教学设计方案（第一课时）

一、教学目标

1. 理解并掌握基因工程的基本工具，包括限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体等。

2. 能够识别并应用这些基本工具进行基因工程的操作。

3. 培养学生对生物技术的兴趣，增强其科学素养。

二、教学重难点

1. 教学重点：理解限制酶和DNA连接酶的作用机制，掌握运载体的作用。

2. 教学难点：实际操作基因工程的流程，以及在操作过程中可能出现的问题及解决方法。

三、教学准备

1. 准备相关的PPT课件，包含图片、视频等多媒体素材。

2. 准备实验器材，如显微镜、离心机、PCR仪等。

3. 准备实验材料，如质粒DNA、基因片段、限制酶、DNA连接酶等。

4. 预先布置学生预习，对基因工程有基本了解。

5. 安排课堂讨论话题，如基因工程的应用、伦理道德等。

四、教学过程：

本节课为第一课时，主要分为以下几个部分： 1. 导入：通过展示一些与DNA重组技术相关的图片和视频，引发学生对本节课主题的兴趣。

2. 介绍基本概念：包括DNA重组技术的定义、DNA重组的基本过程等，让学生对DNA重组技术有一个初步的了解。

3. 教学工具介绍：介绍限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体等基本工具，并解释它们在DNA重组过程中的作用。

4. 实验演示：通过实验演示，让学生直观地看到限制性核酸内切酶切割DNA的过程、DNA连接酶连接DNA片段的过程以及运载体在DNA重组中的作用。

5. 学生分组讨论：学生分组进行讨论，分析实验演示中的各个环节，提出疑问，老师进行解答。

6. 深入讨论：针对DNA重组技术在实际应用中的重要性进行深入讨论，鼓励学生思考如何将DNA重组技术应用于自己的生活和学习中。

7. 总结与回顾：总结本节课的主要内容，回顾限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体等基本工具的作用和应用。

8. 作业与延伸：布置相关作业，让学生进一步了解DNA重组技术在生物科学领域的应用，并思考如何将DNA重组技术应用于其他领域。 教学设计方案（第二课时）

专题1基因工程复习知识点和练习

专题1基因工程复习知识点和练习

翔宇教育集团宝应中学复习教学案 选修1—专题1 基因工程 主备人：杨学志

基因工程 第1页 选修3现代生物科技专题

专题1基因工程知识点背诵

1．1 DNA重组技术的基本工具

一、概念：基因工程又叫做DNA重组技术，就是按照人类的要求，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。

二、基因操作的工具：基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工，即对DNA分子进行剪切和拼接，其主要工具有：

1．分子手术刀：限制性内切酶，简称限制酶。这种酶主要存在于原核生物中，由于每种限制酶能识别特定的核苷酸序列，因此，限制酶能在特定的切点上切割DNA分子。

特点：A、专一性：每一种限制酶只能识别双链DNA分子一种特定的核苷酸序列。

B、切点：各种酶切点不同，即具有特定的酶切位点。

作用：在特定的切点上切割DNA分子形成两个完全相同的黏性末端。

种类：有4000多种限制酶，切割成的DNA末端可分为两大类：黏性末端和平末端(中轴线切口为AT，CG)

2．分子缝合针：其实质是一种DNA连接酶。

作用：是把两个黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。（实质是“缝合”磷酸二酯键 ）

酶的分类：

A、Ｅ．coli DNA连接酶(从大肠杆菌中分离得到，只能对互补链的黏性末端起作用)

B、T4 DNA连接酶 （对两种末端都起作用）

DNA连接酶与DNA聚合酶的异同：

（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键，在DNA复制中起作用；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键，在基因工程中起作用。

（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此DNA连接酶不需要模板。