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2015-2016学年高中生物专题一基因工程11DNA重组技术的基本工具课时作业新人教版选修3
1.1 DNA重组技术的基本工具
目标导航 1. 结合课本插图,记住DNA重组技术所需三种基本工具的作用。2. 结合图1-5,识记基因工程中,作为载体需要具备的条件。
一、基因工程的概念(阅读P1)
1.对概念的理解
基因工程的别名 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 目的 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 2. 基因工程的理论基础和技术支持(阅读P2-3)
理论
基础 DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 技术支持 基因转移载体——质粒的发现 多种限制酶和连接酶,以及逆转录酶(工具酶)的发现 DNA合成和测序技术的发明 DNA体外重组的实现、重组DNA表达实验的成功 第一例转基因动物问世、PCR技术的发明 二、 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(阅读P4-5)
1.来源:主要来自于原核生物。
2.特点
(1)识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。
(2)使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
3.作用结果
(1)黏性末端:在所识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时形成的末端。
(2)平末端:在所识别序列的中心轴线处切开时形成的末端。
三、 DNA连接酶——“分子缝合针”(阅读P5-6)
1.种类
E·coliDNA连接酶
T4DNA连接酶
2.作用:将切开的DNA片段“缝合”,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键,拼接成新的DNA分子。
四、 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(阅读P6)
1.种类:质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
2.常用载体——质粒
(1)质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
(2)质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入其中。
(3)质粒DNA分子上有特殊的标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(4)在基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上经过人工改造的。
判断正误:
(1)限制性核酸内切酶只能用于切割目的基因。( )
(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。( )
(3)E·coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。( )
(4)质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( )
(5)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中。( )
(6)变异一般是不定向的,但基因工程使生物产生新的性状变异却是定向的,是按照人们的实际需要进行的有目的的改造。( )
(7)不同生物的DNA能够重组是由于基本单位和空间结构相同。 ( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)√
一、基因工程的理论基础
1.不同生物DNA分子得以重新拼接的基础
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(3)所有生物DNA碱基对均遵循严格的“互补配对”原则,即A总与T配对,G总与C配对——如此,方可使具相同末端(黏性末端)的不同DNA分子得以连接在一起。
2.外源基因在受体内表达的理论基础
(1)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位,具有相对独立性。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则所阐述的信息流动方向。
(3)生物界共用一套遗传密码。
1.与其他生物变异相比,基因工程所导致的变异有何特点?
答案 变异一般是不定向的,但基因工程使生物产生新的性状变异却是定向的,是按照人们的实际需要进行的有目的的改造。
2.基因工程的原理是什么?
答案 基因重组。
3.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内,通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么?
答案 生物共用一套遗传密码。
1. 科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是( )
A.定向提取生物体内的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
问题导析 (1)基因工程是在体外进行基因重组,然后导入受体细胞内。
(2) 重组基因在受体细胞内表达,产生人类所需的生物类型和产品,也就定向地改造了生物的遗传性状。
答案 D
一题多变
判断正误:
(1) 基因工程是细胞水平上的生物工程。( )
(2) 基因工程的产物对人类都是有益的。( )
(3) 基因工程产生的变异属于人工诱变。( )
(4) 基因工程育种的优点之一是目的性强。 ( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√
二、基因工程的工具酶
1.限制酶与DNA连接酶的比
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