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1.1 DNA重组技术的基本工具 学案


1.1 DNA 重组技术的基本工具
一、教学目标 1、简述 DNA 重组技术所需三种基本工具的作用 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 二、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 三、教学过程 1、基因工程: 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 和 ,赋予生 物以

新的遗传特性,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 。 【思考】概念分析: (1)操作环境: (2)操作水平: (3)操作(原理)本质: (4)核心技术: 2、 “分子手术刀”——限制性核酸内切酶 (1)切割 DNA 的工具是 ,又称 。 【思考】 (1)限制酶来自于是哪类细胞?它的本质是什么?

(2)课本总结举例: 5) (P EcoRⅠ限制酶 识别对象 切割位置 切割结果

SmaⅠ限制酶

对比分析: ① 切割的化学键是: ② 不同 DNA 用同种限制酶切割产生末端 ③相同 DNA 用不同限制酶切割产生末端 总结:DNA 分子经限制酶切割产生的 DNA 片段,末端通常有两种形式,即 例 1、下列关于限制酶的说法正确的是( )
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A、限制酶广泛存在于各种生物中,但微生物中很少 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 后都会形成黏性末端 D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 【课外思考】为什么限制酶不会切割自己的 DNA?

3、 “分子运输车”—— 基因进入受体细胞的载体 (1)基因操作过程中使用载体两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞 中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 (2)现在最常使用的载体是 ,其他载体还有 和 等。 (3)质粒: 概念:它是一种相对分子质量较小、独立于拟核 DNA 之外的环状 DNA,有的细菌中有一 个,有的细菌中有多个。 (4)作为载体必须具备以下条件: ① ② ③ ④ ⑤ (5)注意:①质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移,可以 复制,也可 整合细菌拟核 DNA 中,随着拟核 DNA 的复制而复制。 ②真正的质粒都是在天然质粒的基础上进行人工改造的。 例 2、以下是两种限制酶切割后形成的 DNA 片段,分析回答问题。

(1)其中①和 是由一种限制酶切割形成的 末端,两者要重组成一个 DNA 分子,所用 DNA 连接酶通常是 。 (2) 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端,两者要形成重 组 DNA 片段,所用 DNA 连接酶通常是 。 4、 “分子缝合针”——DNA 连接酶 根据 DNA 连接酶的来源不同,可以将它分为两类: 一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为 E ? coli DNA 连接酶,只能将 连接起 来,不能将双链 DNA 片段平末端之间进行连接。 另一类是从 分离出来的,称为 T4DNA 连接酶。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 之间的效率比较低。
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例 3、右图为 DNA 分子的切割和连接过程。 (1)EcoRI 是一种 酶,其识别序列是 ,切割位点是 与 之间的 键。 切割结果产生的 DNA 片段末端形式为 。

(2)不同来源 DNA 片段结合,在这里需要的酶应是 连接酶,此酶的作用是在 与 之间形成 键,而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端 的连接酶是 【课堂总结】 基因工程的过程,可以简单的概括为: 完成对 DNA 分子的“切割”“改造”“修饰”和“拼接” , , ,然后“导入”受体细胞。 ( ) ( ) ( )

四、课堂巩固 1、关于限制酶的说法中,正确的是( ) A、限制酶是一种酶,只识别 GAATTC 碱基序列 B、EcoRI 切割的是 G—A 之间的氢键 C.限制酶一般不切割自身的 DNA 分子,只切割外源 DNA D.限制酶只存在于原核生物中 2、DNA 连接酶催化的反应是( ) A.DNA 复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键 C.两个 DNA 片段黏性末端之间的缝隙的连接 D.A、B、C 都不正确 3、作为基因的运输工具——载体,必须具备的条件及理由是( ) A、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因 B、具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因,以便为目的基因的表达提供条件 D、能够在宿主细胞中复制并稳定保存,以便于进行筛选 4、质粒是基因工程最常见的载体,它的主要特点是( ) ①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④是蛋白质 ⑤是环状 RNA ⑥是环状 DNA ⑦能“友好”地“借居” A、①③⑤⑦ B、②④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦ 五、基础达标测试 1.下列对基因工程的理解,正确的是( ) ①可按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程 ②对基因进行人为删减或增添某些碱基
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③是体外进行的人为的基因重组 ④在实验室内,利用相关的酶和原料合成 DNA ⑤主要技术为体外 DNA 重组技术和转基因技术 ⑥在 DNA 分子水平上进行操作 ⑦一旦成功,便可遗传 A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥⑦ C.①③⑤⑥⑦ D.①②③⑤⑥⑦ 2.(2011 年广州高二检测)下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述,错误的是( ) ①一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 ②限制性核酸内切酶的活性受温度影响 ③限制性核酸内切酶能识别和切割 RNA ④限制性核酸内切酶可从原核生物中提取 ⑤限制性核酸内切酶的操作对象是原核细胞 A.②③ B.③④ C.③⑤ D.①⑤ 3.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 1 个酶切位点被该酶切断,则从理论上 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( )

A.3 B.4 C.9 D.12 4.(2011 年高考浙江卷)将 ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒 pET28b 导入大肠杆菌并成功表达 腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是( ) A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒 B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个 ada D.每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 5.质粒是基因工程最常用的载体,下列关于质粒的说法正确的是( ) A.质粒在宿主细胞内都要整合到染色体 DNA 上 B.质粒是独立于细菌拟核 DNA 之外的小型细胞器 C.基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的 D.质粒上碱基之间数量存在 A+G=U+C 6. (2011 年安庆高二检测)下表关于基因工程中有关基因操作名词及对应内容, 正确组合( ) A 供体 手术刀 缝合针 载体 受体 质粒 限制酶 DNA 连接酶 提供目的基因生物 大肠杆菌等 B 提供目的基因生物 DNA 连接酶 限制性核酸内切酶 质粒 大肠杆菌等 C 提供目的基因生物 限制酶 DNA 连接酶 质粒 大肠杆菌等 D 大肠杆菌等 DNA 连接酶 限制酶 提供目的基因生物 质粒

7. 通过 DNA 重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。 运用这一技术使羊奶中含有 人体蛋白质,下图表示了这一技术的基本过程,在该工程中所用的基因“剪刀”能识别的序列 ↓ 和切点是—G GATCC—,请回答:
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(1)从羊染色体中“剪下”羊蛋白质基因的酶是________________。人体蛋白质基因“插入”羊 体细胞染色体中时需要的酶是________________。 (2)请画出质粒被切割形成黏性末端的过程图。 —G↓GATCC— → (3)人体蛋白质基因之所以能“插入”到羊的染色体内,原因是 ________________________________________________________________________。 六、课时检测: 1.基因工程是一种新兴生物技术,实施该工程的最终目的是( ) A.定向提取生物体 DNA 分子 B.定向对 DNA 分子进行人工“剪切” C.在生物体外对 DNA 分子进行改造 D.定向改造生物遗传性状 2.在基因工程中使用到限制酶,其作用是( ) A.将目的基因从染色体上切割下来 B.识别并切割 DNA 分子中特定的核苷酸序列 C.将目的基因与运载体结合 D.将目的基因导入到受体细胞内 3.(2011 年呼和浩特高二检测)下图所示限制性核酸内切酶切割某 DNA 的过程,从图中可知, 该限制性核酸内切酶能识别的碱基序列及切点是( )

A.CTTAAG,切点在 C 和 T 之间 B.CTTAAG,切点在 G 和 A 之间 C.GAATTC,切点在 G 和 A 之间 D.GAATTC,切点在 C 和 T 之间 4.下列有关基因工程中限制酶的描述,错误的是( ) A.一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B.限制酶的活性受温度影响 C.限制酶能识别和切割 RNA D.限制酶可从原核生物中提取 5.T4DNA 连接酶的功能是( ) A.只能连接黏性末端 B.只能连接平末端 C.能够连接 DNA 双链的氢键 D.既可以连接黏性末端,又能连接平末端

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6.关于磷酸二酯键说法正确的是( ) A.只有目的基因中存在 B.只有质粒分子中存在 C.DNA 单链或双链分子都存在 D.只存在于双链 DNA 分子中 7.下列关于染色体和质粒的叙述,正确的是( ) A.染色体和质粒的化学本质都是 DNA B.染色体和质粒都只存在于真核细胞中 C.染色体和质粒都与生物的遗传有关 D.染色体和质粒都可以作为基因工程的载体 8.基因工程的运输工具——载体,必须具备的条件之一及理由是( ) A.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因 B.具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因,以便为目的基因的表达提供条件 D.能够在宿主细胞中复制并稳定保存,以便于进行筛选 9.下列通常不被用作基因工程运载体的是( ) . A.细菌质粒 B.噬菌体 C.动植物病毒 D.细菌核区的 DNA 10.下图表示一项重要生物技术的关键步骤,X 是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关 说法不正确的是( ) .

A.X 是能合成胰岛素的细菌细胞 B.质粒具有多个标记基因和多个限制酶切割位点 C.基因与运载体的重组只需要 DNA 连接酶 D.该细菌的性状被定向改造 11.根据下列所给材料回答问题: 材料 1:把人的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的质粒上,然后导入大肠杆菌内,产生出人胰岛素。 材料 2:把萤火虫的荧光基因转入烟草体内,培育出发荧光的烟草。 材料 3:有人把蜘蛛产生丝腺蛋白的基因转入羊的细胞中,在羊分泌的乳汁中加入某种物质后, 可抽出细丝,这种细丝有望用于手术的缝合线。 (1)上述生物新品种的产生运用了________技术。 (2)一种生物的基因在另一种生物体内能够表达,而不影响其他基因的表达,这说明基因是有 _______效应的_______片段, 具有一定的_______性; 同时可以说明各种生物共用一套________。 (3)上述技术所用的工具酶有____________________。 (4)材料 3 中所用缝合线与普通线相比优点是:____________________________。 (5)可遗传的变异分为三种:______、________、______。而基因工程改变一个物种的基因属于 ____________。 (6)从上述所给的材料,不能得出哪一结论( ) . A.动植物之间可以相互转基因 B.真核生物与原核生物之间可以相互转基因 C.基因工程可以定向地改变生物的基因 D.转基因生物的出现对生物的进化是有利的 ↓ 12. 限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G GATCC—, 限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和 ↓ 切点是— GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有 1 个酶Ⅱ的切点。
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(1)请画出质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。 (2)请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。 (3)在 DNA 连接酶的作用下, 上述两种不同限制酶切割后形成黏性末端能否连接起来?为什么? 13.(2011 年安阳高二检测)胰岛素是治疗糖尿病的重要药物,如图是基因工程技术生产胰岛素 的操作过程示意图,请据图回答:

(1)完成过程②、③必需的酶分别是________、________。 (2)在利用 A、B 获得 C 的过程中,必须用________切割 A 和 B,使它们产生相同的________, 再加入________,才可形成 C。 (3) 取 自 大 肠 杆 菌 的 物 质 B , 在 基 因 工 程 中 起 ________ 作 用 , 必 须 具 备 的 条 件 是 _______________________________________________________________________(至少 2 个)。 (4)图中的 D 是基因工程中的________细胞,能作为这种细胞的有________________等。

1.2 基因工程的基本操作程序
[教学目标] 1、简述基因工程原理及基本操作程序。 2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。 [教学重点和难点] 1、教学重点 2、教学难点 基因工程基本操作程序的四个步骤。 (1)从基因文库中获取目的基因。 (2)利用 PCR 技术扩增目的基因。 [教学过程] 一、目的基因的获取: 1.目的基因:符合人们需要的,编码蛋白质的 。 2.获取目的基因的方法:

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直接提取 (鸟枪法) 供体 DNA

人工合成 逆转录法 目的基因 mRMA 已知氨基酸序列合成 DNA 蛋白质的

2.获取目的基因的途径 (1)从基因文库中获取目的基因 ①基因文库:将含有某种生物不同基因的许多 ,导人受体菌的群体中 ,各 个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。 ②目的基因的获取 根据基因的有关信息:基因的 序列、基因在 上的位置、基因 的 产物 mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。 ③种类 类型 文库大小 基因中启动子 基因中内含子 基因组文库 cDNA 文库

.

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基因多少 物种之间 基因交流 说 明

(2)利用 PCR 技术扩增目的基因。 ①PCR:是一项在生物体外 ②条件:a、已知目的基因的 b、 c、 ③原理: ④、过程:

特定 DNA 片段的核酸合成技术。 序列( ) d、

④:指数扩增= (3)人工合成法: ①化学合成法: 对象:基因较小,核苷酸序列已知,可以人工合成。 仪器:DNA 合成仪 ②反转录法: 【课后思考】请完成PCR扩增技术与DNA体内重组技术的比较

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例 1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( ) ①从基因文库中获取目的基因 ②利用 PCR 技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过 DNA 合成仪利用化学方法人工合成 A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③ 二、基因表达载体的构建 1.表达载体的组成:目的基因+ + +标记基因等。 2.启动子:位于基因的 ,它是 结合 的部位,驱动基因转录产生 mRNA。 3.终止子:位于基因的 ,终止 。 4.表达载体的功能:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且 给下一代; 使目的基因 ____ 和发挥作用。 5.标记基因: 受体细胞是否含有目的基因。 6. 不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同, 基因表达载体的构建上也会有所 差别。 例 2 科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。起初把 苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花 体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导人棉花受精卵, 长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫 基因末端),导入棉花受精卵,结果成长的植株,有了抗虫能力。由以上过程推知,作为目的基 因的运载体应具备的结构是( ) A.目的基因、启动子 B.目的基因、终止子 C.目的基因、启动子、终止子 D.目的基因、启动子、终止子、标记基因 三、将目的基因导入受体细胞 (一)转化:目的基因进人受体细胞内,并在受体细胞内维持稳定和 的过程。 (二)方法 1.将目的基因导入植物细胞 (1)农杆菌转化法 ①农杆菌特点:易感染 植物和裸子植物,对___________植物没有感染 力;Ti 质粒的 可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体上。 ②转化:目的基因插人

?进入 ? 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植 ? ?

物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。 (2)基因枪法 基因枪法:是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高。 (3)花粉管通道法 花粉管通道法:这是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法。 (我国的 转基因抗虫棉就是用此种方法获得的)
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2.将目的基因导入动物细胞 (1)方法: 注射技术。 (2)操作程序:目的基因表达载体 →取卵(受精卵) →显微注射→注射了目的 基因的受精卵移植到____性动物的 _________________________内发育→新性状动物。 3.将目的基因导人微生物细胞 (1)原核生物特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。 (2)转化: 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→ _________ 细胞吸收 DNA 分子。 (3)可作为宿主细胞的微生物有 _________、 ___ ______、 _ _ ___、 _ _______ 例 3 采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( ) ①将毒素蛋白注射到棉受精卵中②将编码毒素蛋白的 DNA 序列,注射到棉受精卵中③将 编码毒素蛋白的 DNA 序列,与质粒重组,导人细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织 培养④将编码毒素蛋白的 DNA 序列,与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵 A、①② B、②③ C、③④ D、①④ 四、目的基因的检测与鉴定 1.检测 (1)方法:标记了的 、抗原抗体杂交。 (2)内容 ①检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入 ,称为 ②检测目的基因是否转录 ,称为 ③检测目的基因是否翻译成 ,称为 2.鉴定: 鉴定、抗病鉴定等。 [习题练习] 一、课堂巩固 1.基因工程的正确操作步骤是( ) ①使目的基因与载体相结合 ②将目的基因导入受体细胞 ③验证目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 A.③②④① B.②④①③ C.④①②③ D.③④①② 2.下列获取目的基因的方法中需要模板的是( ) ①从基因文库中获取目的基因 ②利用 PCR 技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过 DNA 合成 仪利用化学方法人工合成 DNA A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②③ 3.聚合酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增 DNA 片段的技术。PCR 过程一般经历下述 30 多次 循环:95℃下使模板 DNA 变性、解链→55 ℃下复性(引物与 DNA 模板链结合)→72 ℃下引物链 延伸(形成新的脱氧核苷酸链)。下列有关 PCR 过程的叙述中不正确的是( ) . A.变性过程中破坏的是 DNA 分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与 DNA 模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成 C.延伸过程中需要 DNA 聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸
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D.PCR 与细胞内 DNA 复制相比所需酶的最适温度较高 4.(2011 年重庆高二检测)下列关于基因表达载体构建的相关叙述,不正确的是( .

)

A.需要限制酶和 DNA 连接酶 B.必须在细胞内进行 C.抗生素抗性基因可作为标记基因 D.启动子位于目的基因的首端 5. 我国中科院上海生化所合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物—— 脑啡肽多糖(类似于人体中的糖蛋白)。在人体细胞中糖蛋白必须经过内质网和高尔基体的进一 步加工才能形成。如果要采用基因工程和发酵工程技术让微生物来生产脑啡肽多糖,应该用下 列哪种微生物作受体细胞( ) A.大肠杆菌 B.酵母菌 C.T4 噬菌体 D.大肠杆菌质粒 6. 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。 他们还研究出一种可 大大提高基因表达水平的新方法, 使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了 30 多倍, 标志着 我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中,正确的是( ) A.人白蛋白基因开始转录时,在 DNA 聚合酶的作用下以 DNA 分子的一条链为模板合成 mRNA B.所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因 C. 人们只能在转基因牛的乳汁中获取到人白蛋白, 是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细 胞中是纯合的,在其他细胞中则是杂合的 D.如果人白蛋白基因的序列是已知的,可以用化学方法合成该目的基因 7.(2010 年高考江苏卷)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点,图 1、图 2 中箭头表 示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题: 限制酶 识别序 列及切 割位点 BamH I ATCC CCTAGG ↑ Hind Ⅲ GCTT TTCGAA ↑ EcoR I ATTC CTTAAG ↑ Sma I CCGG GGGCCC ↑

(1)一个图 l 所示的质粒分子经 Sma Ⅰ切割前后,分别含有________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造,插入的 Sma Ⅰ酶切位点越多,质粒的热稳定性越________。 (3) 用 图 中 的 质 粒 和 外 源 DNA 构 建 重 组 质 粒 , 不 能 使 用 Sma Ⅰ 切 割 , 原 因 是 ________________________________________________________________________。 (4)与只使用 EcoR Ⅰ相比较,使用 BamH Ⅰ和 Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源 DNA 的 优 点 在 于 可 以 防 止 ________________________________________________________________________。 (5)为了获取重组质粒,将切割后的质粒与目的基因片段混合,并加入________________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了____________________________________。
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(7)为了从 cDNA 文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因,将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠 杆菌突变体,然后在________________________________的培养基中培养,以完成目的基因表 达的初步检测。 二、基础达标测试 1.有关基因工程叙述正确的是( ) A.限制酶只在获取目的基因时才用 B.重组质粒的形成是在细胞内完成的 C. 质粒都可以作为运载体 D. 蛋白质的氨基酸排列顺序可能为合成目的基因提供线索 2.PCR 技术扩增 DNA,需要的条件是( ) ①目的基因 ②引物 ③四种脱氧核苷酸 ④耐高温的 DNA 聚合酶 ⑤mRNA ⑥核糖体 ⑦能 量 A.②③④⑤⑥ B.①③④⑦ C.①②③⑤⑥ D.①②③④⑦ 3.下列关于基因表达载体的构建描述错误的是( ) A.基因表达载体的构建是基因工程的核心 B.基因表达载体的构建包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分 C.目的基因就是指编码蛋白质的结构基因 D.构建的基因表达载体都是相同的 4.基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,原因是( ) A.结构简单,操作方便 B.繁殖速度快 C.遗传物质含量少、简单 D.性状稳定,变异少 5.下列关于目的基因导入受体细胞的描述不正确的是( ) . A.基因枪法导入植物体细胞的方法比较经济有效 B.显微注射技术是转基因动物中采用最多的方法 C.大肠杆菌最常用的转化方法是:使细胞的生理状态发生改变 D.农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞最常用的方法 6.科学家在培育抗虫棉时,经过了许多复杂的过程和不懈的努力,才获得成功。起初把苏云金 芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中,然后导入棉花的受精卵中,结果抗虫基因在棉花体内没 有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端),导入棉花受精卵,长成的 棉花植株还是没有抗虫能力。 科学家又在有启动子、 抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末 端),导入棉花受精卵,结果长成的植株才有了抗虫能力。由以上过程推知,作为目的基因的载 体应具备的结构是( ) A.目的基因、启动子 B.目的基因、终止子 C.目的基因、启动子、终止子 D.目的基因、启动子、终止子、标记基因 7.目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过鉴定和检测才能 知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( ) ①检测受体细胞是否有目的基因 ②检测受体细胞是否有致病基因 ③检测目的基因是否转录 出 mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质 A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④ 8.在基因工程的操作过程中,获得重组质粒不需要( ) . ①DNA 连接酶 ②同一种限制酶 ③RNA 聚合酶 ④具有标记基因的质粒
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⑤目的基因 ⑥4 种脱氧核苷酸 A.③⑥ B.②④ C.①⑤ D.①②④ 9.下列哪项表述说明了目的基因表达成功( ) A.用 DNA 探针检测目的基因出现杂交带 B.用 DNA 探针检测 mRNA 出现杂交带 C.用抗原—抗体杂交检测蛋白质出现杂交带 D.以上都不能说明 10.下列关于基因工程的叙述,错误的是( ) A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物 B.限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶 C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达 11. 聚合酶链式反应(PCR)是生物学家在实验室以少量样品制备大量 DNA 的生化技术, 反应系统 中包括微量样品基因、DNA 聚合酶、引物、4 种脱氧核苷酸等。反应中新合成的 DNA 又可作为下 一轮循环反应的模板,其过程如图所示,据图回答问题:

(1) 为 什 么 通 过 此 反 应 产 生 的 DNA 与 样 品 完 全 一 样 ? ________________________________________。 (2)每次此循环反应完成时产生两分子 DNA,如果该 DNA 样品有 1000 个脱氧核苷酸,已知它的 一条单链上碱基 A∶G∶T∶C=1∶2∶3∶4,则五次循环后将产生多少个 DNA,________个,需 要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目至少是________个。 (3)指出此过程与转录过程的三个不同点: ①_________________________________________________________________; ②__________________________________;③__________________________________。 12.如图为某种质粒表达载体简图, R 小箭头所指分别为限制性内切酶 EcoRⅠ、Bam HⅠ的酶切位点,amp 为青霉素 R 抗性基因,tet 为四环素抗性基因,P 为启动子,T 为终止子,ori 为复制原 点。已知目的基因的两端分别有包括 EcoRⅠ、Bam HⅠ在内的多种酶的酶切位 点。 据图回答: (1)将含有目的基因的 DNA 与质粒表达载体分别用 EcoRI 酶切, 酶切产物用 DNA 连接酶进行连接 后 , 其 中 由 两 个 DNA 片 段 之 间 连 接 形 成 的 产 物 有 ______________ 、 ________________ 、 _________________三种。若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行 ____________________。 (2)用上述 3 种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。 之后将这些宿主细胞接 种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 ________________________;若接种到含青霉素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的
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连接产物是___________________。 (3)目 的基 因表达 时, RNA 聚合酶 识别和 结合 的位 点是 _____________,其 合成的 产物 是 _____________。 (4)在上述实验中, 为了防止目的基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接, 酶切 时 应 选 用 的 酶 是 ________________________________________________________________________。 13.萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化的系列反应所产生的现象。如果荧 光素酶存在于植物体内,也能使植物体发光,一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提 取的。但加利福尼亚大学的一组科学家成功地通过基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠 杆菌体内,并在大肠杆菌体内生产荧光素酶。 请你根据已知的知识回答下列有关问题: (1) 提 取 目 的 基 因 通 常 有 两 种 途 径 , 提 取 该 目 的 基 因 的 方 法 最 可 能 的 途 径 是 ______________________。 (2)在该过程中需要多种酶的参与,其中包括___________________________________________ 等。 (3)下列可作为受体细胞的生物有(多选)( ) A.土壤农杆菌 B.结核杆菌 C.噬菌体 D.枯草杆菌 (4)在此转基因工程中, 是由质粒承担运载体的。 在将体外重组 DNA 插入大肠杆菌体内之前通常 要用________处理大肠杆菌,目的是_____________________________________________。 (5)由于荧光素酶的特殊作用, 人们一直设想将其基因作为实验工具, 将它和某一基因连接在一 起导入植物体内,如固氮基因连接在一起导入植物体内,判断固氮基因是否导入的方 法是 ________________________________________________________________________。 (6) 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_____________________。

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【学习重点】DNA 重组技术所需基本工具的作用 【学习难点】基因工程载体需要具备的条件 【课前准备】1、课前阅读课本 1 页到 7 页,完成非常学案自主学习内容。 ...
第1.1节:DNA重组技术的基本工具-导学案及答案
1.1节:DNA重组技术的基本工具-导学案及答案_高二理化生_理化生_高中教育_教育专区。高二年级生物选修三导学案(1)专题 1 第1节学习目标 1. 解释基因工程的...
1.1 DNA重组技术的基本工具 学案
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1.1DNA重组技术的基本工具 学案
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1.1DNA重组技术的基本工具学案
1.1 DNA 重组技术的基本工具 (一)基因工程的概念 ,进行严格的设计,通过 基因工程是指 生物以 , 创造出 。 基因工程是在 行设计和施工的,又叫做 。 基因工程...
1.1DNA重组技术的基本工具导学案(包括课前课中)
1.1DNA重组技术的基本工具导学案(包括课前课中)_高二理化生_理化生_高中教育...1 2013 级生物学案 制作人: 审核人: 时间: 专题 1 第1节 基因工程 DNA ...
1.1DNA重组技术的基本工具学案(人教版选修3)
1.1DNA重组技术的基本工具学案(人教版选修3)_理化生_高中教育_教育专区。金太阳...5.下列有关基因工程的说法中,正确的是( ) A.限制酶具有专一性,只识别 AA...
1.1DNA重组技术的基本工具学案
高中生物选修三学案(理科) 专题 1 §1.1 重组技术的基本工具 执笔:张庆一 审核:罗创兴 知识目标:1、简述 DNA 重组技术所需三种基本工具的作用。 能力目标:1...
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