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1、课时40:基因工程的原理及技术.考纲要求：基因工程的原理及技术 A级。学习重点:基因工程的操作工具和基本步骤学习难点:限制酶的特性及作用，基因表达载体的构建及目的基因的检测教学步骤：一、 课前自主学习1基因工程的操作工具有 。2限制酶主要从 生物中分离纯化而来，具有特异性，即能识别特定的 ，并在特定的切点处进行切割；它作用的化学键是 ；限制酶作用后产生的末端有 和 。3两种来源不同的DNA，黏性末端之间的碱基是通过 相连，DNA连接酶连接的是两个片段之间的 键。4将目的基因导入受体细胞的运输工具叫 ，目前常用的有 、 、和 ，最常用的是质粒，质粒的化学本质是 ；作为运载体必需具备的条件有 、
2、、 ；天然质粒作为运载体时往往需要经过 。5基因工程的核心步骤是 ；基因表达载体由 、 、 、 构成。6获取目的基因的方法有： 、 及 。7.将目的基因导入植物细胞常用的方法是 法，导入动物细胞常用的方法是 法。将目的基因导入微生物细胞，需用 处理，使其成为 细胞。8.目的基因检测包括： 检测转基因生物染色体的DNA是否插入 。 检测目的基因是否转录。 检测目的基因是否翻译成。第一种检测的方法为 法，第二种检测的方法为 法，第三种检测的方法为 法。9.目的基因成功表达的标志是 。二、课内互动学习（一）合作探究1有关基因工程的叙述正确的是 （ ） A质粒都可作为载体 B蛋白质的结构可为合成目的基
3、因提供资料 C限制酶只在获得目的基因时才使用 D重组质粒的形成是在细胞内完成的2.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是 （ ） A棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因 B大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA C山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列 D酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白3.现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶Eco R1酶切后得到的DNA分子仍是1000 by，用Kpn1单独酶切得到400 by和600 by两种长度的DNA分子，用EcoRI,Kpnl同时酶切后得到200 by和
4、600 by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是（ ）4.为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中。 下列操作与实验目的不符的是 （）A用限制性核酸内切酶EcoRI和连接酶构建重组质粒B用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞C在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞D用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上5.几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：（1）在进行基因工程操作时，若要从植
5、物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是_。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是_。（2）以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_。（3）若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是_（答出两点即可）。（4）当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是_。（5）若获得的转基因植株（几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中）抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_。 （二）拓展延伸（三）小结与反思课外巩固练习40 班级 姓名 普及基础题1.下列叙述符合基因工程概念的是
6、（ ）AB淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因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.在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（ ）A用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C将重组DNA分子导入烟草原生质体 D用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞3ada（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
7、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. 每个人的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子4.金茶花是中国特有的观赏品种，但易得枯萎病。科学家在某种植物中找到了抗枯萎病的基因，通过下图所示的方法培育出了抗枯萎病的新品种。相关叙述正确的是 （ ）A图中在基因工程中依次叫做基因表达载体、目的基因B形成的操作中使用的酶有限制酶、DNA聚合酶和DNA连接酶C由培育至过程中，依次经历了脱分化、再分化过程D在幼苗中检测到抗枯萎病基因标志着成功培育新品种5.如图为利用生物技术获得生物
8、新品种的过程，据图回答：（1）在基因工程中，AB为 技术，利用的原理是 ，其中为 过程。（2）加热至94的目的是使DNA中的 键断裂，这一过程在细胞内是通过 的作用来完成的。（3）当温度降低时，引物与模板末端结合，在DNA聚合酶的作用下，引物沿模板链延伸，最终合成两条DNA分子，此过程中的原料是 ，遵循的原则是 。（4）目的基因导入绵羊受体细胞常用 技术。（5）BD为抗虫棉的培育过程，其中过程常用的方法是 ，要确定目的基因（抗虫基因）导入受体细胞后，是否能稳定遗传并表达，需进行检测和鉴定工作，请写出在个体生物学水平上的鉴定过程： 。巩固提高题6某线性DNA分子含有5000个碱基对（bp），先用
9、限制酶a切割，再把得到的产物用限制酶b切割，得到的DNA片段大小如下表。限制酶a和b的识别序列和切割位点如下图所示。下列有关说法正确的是（多选） （ ）A在该DNA分子中，a酶与b酶的识别序列分别有3个和2个Ba酶与b酶切出的粘性末端不能相互连接Ca酶与b酶切断的化学键相同D用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后，序列会明显增多7下列有关生物工程的叙述中不正确的是（多选） （ ）A植物体细胞杂交和动物细脆融合都依赖于细胞膜的流动性B病毒既可用于细胞工程技术，也可用于基因工程技术C用基因工程生产乙肝疫苗，可将乙肝病毒的表面抗原导入酵母菌 D人工诱变、基因工程、细
10、胞工程都可以定向改造微生物菌种8下列关于基因工程的叙述，正确的是（多选） （ ）A基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因B细菌质粒是基因工程常用的运载体C通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNAD为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时可以以受精卵为受体9下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图l、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：（1）一个图1所示的质粒分子经Sma 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Sr
11、na 切割，原因是 。（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH 和Hind 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 。（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。参考答案：一、课前自主学习1、DNA连接酶 限制酶 运载体 2、原核 脱氧核苷酸序列 磷酸二酯键 粘性末端 平末端3、氢键 磷酸二酯4、载体 质粒 噬菌体 动、植物病毒 DNA 有一至多个限制酶的切点 能在宿主细胞内自我复制 有标记基因 改造5、基因表达载体的构建 目的基因 标记基因 启动子 终止子6、从基因文库中获取
