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1、选修3 专题1基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具学案编者：陆德平 1、基因工程的原理：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。 基因工程基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 例1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种2、限制性核酸内切酶“分子手术刀”（1）限制性内切酶的来源：主要是从 生物中分离纯化来的。（2）限制性内切酶的功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的 序列，
2、并能将每一条链上特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的 键切开。（3）限制性内切酶的切割方式：在中心轴线两侧将DNA切开，切口是 末端。沿着中心轴线切开DNA，切口是 。例2、下列关于限制酶的说法正确的是 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例3、下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是 ACTTAAG，切点在C和T之间BCTTAAG，切点在G和A之间CGAATTC，切点在G和A之间DCTTAAC，切点在C和T之间3、DNA连接酶“
3、分子缝合针”（1）DNA连接酶的分类： 连接酶和 连接酶。（2）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于 末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA连接酶作用于 末端和 末端被切开的磷酸二酯键，但连接之间的效率比较低。例4、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。 几种酶的比较：（1） 酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。（2） 酶：能够将DNA或DNA的某一段
4、解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用 酶以外，在适当的高温（如94）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。 （3 酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4） 酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。例5、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是 A切断a处的酶为限制核酸性内切酶 B连接a处的酶为DNA连接酶C切断b处的酶为解旋酶 D连接b处的酶为DNA连接酶4、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”（1）分子运载车的分类：质粒：常存在于 中，是一种分子质量较小的环状的裸露的 分子
5、，独立于拟核之外。病毒：常用的病毒有 、 等。（2）运载体使用的目的：是用它做运载工具，将目的基因转运到 细胞中去。是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。（3）作为运载体必须具备的条件：在宿主细胞中保存下来并大量复制 有多个 。 有一定的 ，便于筛选。例6、质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状RNA 环状DNA能“友好”地“借居”ABCD例7、（多选）下列有关质粒的叙述，错误的是 A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子C质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D细菌质粒
6、的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的选修3 专题1基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具练习编者：陆德平 一、单选题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BEcoRI切割的是GA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DNAD限制酶只存在于原核生物中2下表关于基因工程中有关基因操作的工具及对应的内容，正确的组合是 分子手术刀分子缝合针分子运输车A限制性内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物BDNA连接酶限制性内切酶质粒C限制性内切酶DNA连接酶质粒DDNA连接酶限制性内切酶接受目的基因的生物 3下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是 AD
7、NA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键BDNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖CDNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端4DNA连接酶催化的反应是 ADNA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 DA、B、C都不正确5在受体细胞中能检测出目的基因是因为 A目的基因上有标记 B质粒具有某些标记基因 C重组质粒能够复制 D以上都不正确6关于质粒的叙述正确的是 A质粒是能够自我复制的环状DNA分子 B质粒是唯一的载体C重组质粒是目的基因 D质粒可在宿主外单独复制7基因工
8、程中可用作载体的是 质粒噬菌体病毒动物细胞核A B C D8下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是 A B C D9要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是 （1）限制酶（2）连接酶（3）解旋酶（4）还原酶A（1）（2）（3） B（1）（2）（4） C（1）（2） D（1）（3）10下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是ADNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接BRNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录C一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞11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
9、的工具是ADNA连接酶和解旋酶 BDNA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 DDNA聚合酶和RNA聚合酶12限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，Hind以及Bgl的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？ ABamHI和EcoRI；末端互补序列AATTBBamHI和Hind；末端互补序列GATCCEcoRI和Hind；末端互补序列AATTDBamHI和BglII；末端互补序列GATC13基因工程中，需使用特定的限
10、制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶的识别序列和切点是GGATCC，限制酶的识别序列和切点是GATC。根据图示判断下列操作正确的是A质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割B质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割 C目的基因和质粒均用限制酶切割D目的基因和质粒均用限制酶切割测序工作中，14需要将某些限制性内切核酸酶的限制位点在 DNA上定位，使其成为 DNA 分子中的物理参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有以下一项实验：用限制酶 Hind，BamH和二者的混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，
11、降解产物分开，如下图所示。据此分析，这两种限制性内切核酸酶在该DNA 分子上的限制位点数目是以下哪一组？AHind1个，BamH2 个 BHind2个，BamH3个CHind2个，BamH1 个 DHind和BamH各有2 个15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16现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H
12、单独酶切，结果如图1。用酶B单独酶切，结果如图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是17在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指 A大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶 B.噬菌体、质粒、DNA连接酶 CDNA限制酶、RNA连接酶、质粒 DDNA限制酶、DNA连接酶、质粒在DNA 18限制性内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切，不同的限制性内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。现以3种不同的限制性内切酶对62kb大小的线状DNA进行剪切后。用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如图所示。请问：3种不同的限制性内切酶在此DNA片段上相应切点的位置是
13、二、多选题19属于质粒被选为基因运载体的理由是 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DNA20下列哪些可作为基因工程技术中常用的基因运载工具 A大肠杆菌 B质粒 C动物病毒 D噬菌体21在重组DNA技术中，常用到的酶是A限制性内切酶 BDNA聚合酶CDNA连接酶 D反转录酶三、简答题22治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物（如猪、牛）体获得的。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图15所示：（1）图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种。（2）请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。（3）细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个质粒的这种增加方式在遗传学上称为。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制合成的功能。23限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶的切点。请画出质粒被限制酶切割后形成的黏性未端。请画出目的基因两侧被限制酶切割后形成的黏性未端。在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性未端能否连接起来？为什么？1.1 DNA重组技术的基本工具 第 3 页
