高一生物必修2《基因工程及其应用》

A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、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的氢键
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
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
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
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA

基因工程的概念及其基本工具
1．基因工程的概念 ①DNA重组技术 。 别名：基因拼接技术或__________________ ②基因 。 操作对象：________ ③分子 水平。 操作水平：________ ④定向 改变生物的遗传性状。 优点：可________
2．基因工程的基本工具 ⑤限制性核酸内切酶 简 (1)基因的“剪刀”：_____________________( 称限制酶)，具有特异性，即一种限制酶只能 ⑥特定的核苷酸序列 识别一种_____________________________ ， ⑦特定的位点 上切割DNA分子。如 并在________________ EcoRⅠ限制酶，只能识别GAATTC的序列， 切割位点是G和A之间。 ⑧DNA连接酶 ，作用： (2)基因的“针线”：________________ ⑨脱氧核糖 和_________ ⑩磷酸 之间的缺口。 连接______________
[思维拓展] 基因的运载体与物质跨膜运输所 需的载体本质不同，前者是质粒，噬菌体，动 、植物病毒，后者是蛋白质。
1．限制酶 (1)作用特点：专一性和特异性。 (2)作用结果：产生黏性末端。 (3)作用部位：脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
2．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
比较 项目 DNA连接酶
(3)基因的运载体 ⑪受体细胞 。 ①作用：将外源基因送入_____________ ⑫噬菌体、动植物病毒 等。 ②种类：质粒、_______________________ ③质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中， ⑬自主复制 ⑭环 是细胞染色体外能够_______________ 的______ 状DNA分子 。 _____________
2．基因工程的应用 ⑱农药 (1)抗虫基因作物的使用，不仅减少了________ _________ 的用量 ，大大降低了生产成本，而且还减少 ⑲农药对环境的污染 。 了____________________ ⑳高 (2)基因工程生产药品的优点是高产量、______ ______________ 质量、低成本 。

[解析] 目的基因导入植物细胞的方法包括农杆菌转化 法、基因枪法和花粉管通道法，质粒不能直接进入植物细胞 内起基因表达载体的作用，A项错误。抗虫基因导入棉花叶 肉细胞中，并插入到植物细胞的染色体DNA上，才能使目的 基因遗传特性得以稳定维持和表达，B项错误。棉铃虫抗性 的产生与否是不定向的，与作物无关，D项错误。
2．提示：例如，可以向客户说明农场具备相应的安全 检测设施和措施，已经领取了农业转基因生物安全证书，产 品中所含有的成分都是自然界天然存在的物质，产品经过试 用表明对人体无害等。 3．提示：例如，“转基因土豆——肝炎患者的希 望！”等。
课前预习导学
自 主 预 习
一、基因工程的原理 1．含义 (1)操作对象：________。 (2)目的：可以按照人类的意愿________改变生物，培育 出新品种________。
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．基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛 存在
[解析] 限制性内切酶，每种 — 剪刀 → 限制酶识别特定序列 — 针线 → DNA连接酶，连接 质粒和目的基因 基因 → 工程 质粒，存在于细菌、酵 — 运载体 → 母菌等生物的细胞中 细胞繁殖快，适于 — 受体细胞 → 作为受体细胞
教材问题释疑
(一)问题探讨 提示：此节“问题探讨”以基因工程菌的实例，引导学 生思考基因工程的原理。为启发学生思考，教师可引导学生 回忆前面学过的遗传学知识，如不同生物的DNA在结构上的 统一性，几乎所有的生物都共用一套遗传密码等。
(二)练习 基础题 1．基因工程的操作通常包括以下4步：(1)获得目的基因 (外源基因)；(2)目的基因与运载体结合，形成重组DNA分 子；(3)将重组DNA分子导入受体细胞；(4)目的基因的检测 与表达。

③基因转移工具（“分子运输车”） ——运载体
1、限制酶
特点：一种限制酶只能识别DNA的一种 核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA.
限制性内切酶
限制 酶
切割DNA分子两个脱 氧核苷酸之间的磷酸 二酯键。
把两种来源不同 的DNA用同一种限制 酶来切割，会产生相 同的黏性末端，两者 的黏性末端可以黏合 起来，成为重组的 DNA分子。
③将切下的目的基因片段插 入质粒的__切____口__处，再加入 适量__D___N__A___连___接__，形成了一 个重组酶DNA分子（重组质粒）
目的基因的表达和检测
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落 中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的 菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
G AA TT C C TT AA G
DNA连接酶连接 的是DNA骨架上 的缺口，不是碱基 间的氢键
3、运载体
作用：将目的基因导入受体细胞 常用运载体：①质粒、②动植物病毒、③噬菌体
运载体要满足的条件
①具有一到多个限制酶的酶切位点。 ②能进入受体细胞并在受体细胞内稳定存在，并能 复制、表达； ③具有标记基因,便于目的基因的筛选.
C 2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是:
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接
B D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.
3.以下说法正确的是: A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定
目的基因的检测与鉴定
青霉素 抗性基因