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1、专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具学习目标：简单描述基因工程的概念及目的。说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。利用DNA重组技术的工具解答有关题目。重难点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件学习过程：一、基因工程的概念基因工程是指按照 ，进行严格的设计，并通过 DNA重组和转基因等技术，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 。二、DNA重组技术的基本工具1.“分子手术刀” 2.“分子缝合针” 3.“分子运输车” (一)限制性核酸内切酶来源：主
2、要是从 中分离纯化出来的。功能：能够识别双链DNA分子的某种 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。大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸组成。经限制酶切割产生的DNA片段末端是怎样的？经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 。前者是限制酶在它识别序列的 将DNA的两条链切开产生的，后者是限制酶在它识别序列的 切开产生的。(二) DNA连接酶分类：根据酶的来源不同，可分为两类：一类是从 中分离得到的，称为 ；另一类是从 中分离出来的，称为 。两种DNA连接酶的比较：（1）相同点：都缝合 键。（2）区别：EcoliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补
3、的 之间连接起来，而不能将双链DNA片段 之间进行连接；而T4DNA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 。但连接平末端的之间的效率较 。(三) 基因进入受体细胞的载体1.载体具备的条件：（1） （2） （3） 2.基因工程中使用的载体有： 、 和 等。其中最常用的是 。质粒：是一种 的、 、 ，并具有 能力的 。巩固练习：1、有关基因工程叙述正确的是（ ） A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成是在细胞内完成的 C、质粒都可作为运载体 D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料2、下列关于酶的说法不正确的是（ ）A、限制酶广泛存在于各种生物中
4、，微生物中很少分布B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA的切点不同D、限制酶的作用主要是用来提取目的基因3、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体（ ） A、细菌质粒 B、噬菌体 C、动植物病毒 D、细菌核区的DNA4、下列说法正确的是（ ） A、DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的 B、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列 C、质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体 D、利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”5、20世纪70年代，创立了一种新兴的生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是（ ） A、定向提取生物体的
5、DNA分子 B、定向地对DNA分子进行人工剪切 C、在生物体外对DNA分子进行改造 D、定向地改造生物的遗传性状6、下列关于基因工程的叙述中错误的是（ ） A、基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品种 B、基因工程技术是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍，培育生物新类型的方法 C、基因工程的基本工具是：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和基因的运载体 D、基因工程的研究成果，目前大多需要通过发酵工程和酶工程来实现产业化7、在基因工程中，作为基因运输工具的运载体，下列特征除哪项外，都是运载体必须具备的条件（ ） A、能够在宿主细胞中复制，并稳定地保存 B、具有多个限制酶切点 C、必
6、须是细菌的质粒或噬菌体 D、具有某些标记基因拓展题：8、番茄在运输过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美国上市。请回答：（1）促进果实成熟的重要激素是 ，它能够发生的化学反应类型有 、 和 。（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“剪刀”是 ，基因的“针线”是 ，基因的“运输工具”是 。（3）与杂交育种、诱变育种相比，通过基因工程来培育新品种的主要优点是 、 和 。答案：（1）乙烯； 加成； 氧化， 聚合（2）限制酶； DNA连接酶； 运载体（3）目的性强
7、； 育种周期短； 克服远缘杂交的障碍9、根据下面实验原理和材料用具，设计实验选择运载体质粒，探究质粒的抗菌素基因所合成的抗菌素类别。实验原理：作为运载体的质粒，须有标记基因，这一标记基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的细菌，其质粒才可能用作运载体。材料用具：青霉素、四环素的10万个单位溶液、菌种试管、灭菌的含细菌培养基的培养皿、酒精灯、接种环、一次性注射器、蒸馏水、恒温箱。方法步骤：第一步：取三个含细菌培养基的培养皿并标1、2、3号，在酒精灯旁，用三支注射器，分别注入1亳升蒸馏水、青霉素、四环素液，并使之分布在整个培养基表面。第二步：将接种环在酒精灯火焰上方灼烧灭菌，并在酒精灯火焰旁取种，
8、然后对三个培养皿接种。第三步：将接种后的三个培养皿放入37度的恒温箱中培养24小时。预期结果分析：（1）设置1号的目的是 ，出现的现象是 。（2）如果1、2、3号培养皿的细菌都正常生长说明 ；如果1、2号培养皿的细菌能正常生长，3号培养皿的细菌不能正常生长则说明 ；如果1、3号培养皿的细菌能正常生长，2号培养皿的细菌不能正常生长则说明 ；如果只有1号培养皿的细菌能正常生长，2、3号培养皿的细菌都不能正常生长则说明 。答案：（1）对照；细菌能正常生长。（2）此细菌的质粒上既有抗青霉素基因也有抗四环素基因； 此细菌的质粒上有抗青霉素基因但无抗四环素基因； 此细菌的质粒上有抗四环素基因但无抗青霉素基因； 此细菌的质粒上既无抗青霉素基因也无抗四环素基因。知识拓展：
选修三 11 DNA重组技术的基本工具
