内容发布更新时间 : 2024/4/25 22:23:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

选修3专题1 第1节 DNA重组技术的基本工具（P1）

【学习要求】

1．简述基因工程的概念含义

2．说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点

【学习重、难点】学习重点：DNA重组技术的基本工具； 学习难点：各操作工具的具体作用

学习活动一 说出限制酶的作用及其特点

【自主学习】

阅读教材P1-5页，思考填写下列内容：

1．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，并通过___________和__________ 等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而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．限制酶：

（1）来源：主要是从________________中分离纯化来的。

（2）作用：能够识别双链DNA分子的某种_________________，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_____________________断开。

（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____________。 【合作探究】

1．存在于原核生物细胞中的限制酶有什么作用？为什么没有剪切其细胞本身的DNA？ 2. 画出下列DNA片段被EcoRI切割后形成的末端。 【正误判断】

1. 限制性核酸内切酶切割DNA分子具有特异性。

2. 限制性核酸内切酶切割DNA分子后只能产生黏性末端。

3. 将一个基因从DNA分子上切割下来，需要破坏4个磷酸二酯键。

4. 限制性核酸内切酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。

思维拓展

对基因工程概念的理解 别名 DNA重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本过程 剪切→拼接→导入→表达 结果 人类需要的基因产物 与杂交育种相比 克服远缘杂交不亲和的障碍 与诱变育种相比 定向改造生物性状 原理 基因重组 【典型例题】

1．下列叙述符合基因工程概念的是

A．B细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B细胞中的抗体基因

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 2．下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是

A．限制酶主要从真核生物中分离出来

B．限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成

C．限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使链间的氢键断裂

第 1 页

D．限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式

学习活动二 说出DNA连接酶的作用及其特点

【自主学习】

阅读教材P5-6页，思考填写下列内容： 1．DNA连接酶：

（1）种类：________________、________________。

（2）作用：将双链________“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____________。 【合作探究】

1．T4DNA连接酶对连接的DNA末端的碱基序列有没有特定要求？ 2. 两种DNA连接酶在性质上有什么差别？ 3. DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较 不同点 相同点 模板 连接的对象 作用实质 化学本质 DNA连接酶 DNA聚合酶 4．你还知道哪些可作用于DNA或RNA的酶？它们各有何功能？ 【典型例题】

1. 下图为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 【正误判断】

1. DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。

2. E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。

3. DNA连接酶能将单个核苷酸加到某DNA片段末端形成磷酸二酯键。 4. DNA连接酶能将两条DNA片段末端之间的缝隙连接起来。

学习活动三 说出载体应具备的条件及其种类

【自主学习】

阅读教材P6页，思考填写下列内容： 1．载体：

（1）种类：_______________、 ____________________、 _________________ （2）载体的作用： （3）载体应具备的条件：

①能够在受体细胞中进行_____________，或整合到______________上，随染色体DNA进行同步复制。 ②有一个或多个___________切割位点，供外源基因插入。

③具有特殊的________________________，供重组DNA的鉴定和选择。 【合作探究】

1．把单独的DNA片段（目的基因）导入受体细胞为什么不行？ 2. 我们不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞，那如何鉴定呢？ 【正误判断】

1. 质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。

2. 载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达。 3. 基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体化学本质不同。

4. 基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是经过人工改造过的。 【典型例题】

第 2 页

1. 下列属于质粒被选为基因运载体的理由的是（多选）

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 2. 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

学习活动四 重组DNA分子的模拟操作

【自主学习】

阅读教材P6-7页，完成模拟制作（两种纸板见本讲义第8页附录），将制作好的重组DNA分子及其它残片分别粘贴于以下空白区域： 【合作探究】

1．你模拟插入的DNA片段能称得上一个基因吗？为什么？

2．有的同学操作失误，碱基不能配对，可能是什么原因造成的？ 【课堂巩固】

1．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都是有益的 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 2．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是 A 供体 质粒 剪刀 限制性内切酶 针线 DNA连接酶 限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 质粒 质粒 受体 大肠杆菌等 大肠杆菌等 质粒 提供目的基因的生物 大肠杆菌等 B 提供目的基因的生物 DNA连接酶 C 提供目的基因的生物 限制性内切酶 D 大肠杆菌等 DNA连接酶 限制性内切酶 提供目的基因的生物 3．1987年，美国科学家将萤火虫的萤光素基因转入烟草植物细胞，获得高水平的表达。长成的植物通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明：

①萤火虫与烟草植物的DNA结构基本相同 ②萤火虫与烟草植物共用一套遗传密码/

③烟草植物体内合成了萤光素 ④萤火虫和烟草植物合成蛋白质的方式基本相同 A．①和③ B．②和③ C．①和④ D．①②③④

4．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是

A．DNA连接酶和解旋酶

B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶 C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶 D．DNA聚合酶和RNA聚合酶

5．限制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 6．下列关于限制酶的说法不正确的是

A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布 B．限制酶的可以用来提取目的基因

C．不同的限制酶切割DNA的切点不同 D．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 7．以下说法正确的是

A．限制酶与DNA连接酶作用的化学键不相同 B．质粒是基因工程中唯一的运载体

第 3 页