生物选修三-基因工程1-1问题导学单.doc

(完整word)生物选修三 基因工程1-1问题导学单
高二年级生物·问题导学单
课题：选修三1—1 DNA重组技术的基本工具
班级： 组名： 姓名： 评价:
一、基因工程的概念
基因工程又叫做 技术或 技术，是指按照人们的愿望,进行严格的设计，并通过体外 和 等技术，赋予生物以新的 ，从而创造出更符合人们需要的新的 和 。
【预习思考】基因工程所遵循的基本生物学原理是什么？
二、基因工程中的工具
1、限制性核酸内切酶
(1）简称： 。
（2)来源：主要是从 中分离纯化而来的一类酶.
(3）种类：约4000种。
（4）功能：识别双链DNA分子某种 ;使每一条链中 的 断开。
（5）酶切后的DNA末端： 、 。
2、DNA连接酶
(1）作用:将两个DNA分子片段“ ”起来，恢复被 切开了的两个核苷酸之间
的 .
（2）种类： 和 。
3、运载体
（1)作为运载体需具备的条件：①能够在受体 中进行 ，或整合到 上,随 进行同步复制。②多个 ，供外源DNA片段插入;③具有 ，便于鉴定和选择.
（2）载体的种类：①质粒:是一种 的、结构 、独立于细菌 之外,并具有 能力的 分子.② 的衍生物。③ 病毒.
【课堂探究】
1、限制酶主要存在于什么生物中？作用是什么？作用时的特点是什么？为什么不剪切生物自身的DNA?

2、DNA连接酶和DNA聚合酶和限制酶有哪些异同?列表比较

3、 作为载体还需具有哪些条件？为什么只有具备这些条件才能充当载体？天然质粒为什么不可以直接用做基因工程载体呢？

【思-课堂小结】
我的问题
知识精华
方法技能

1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用
2、比较DNA连接酶和DNA聚合酶和限制酶异同
3、分析基因工程载体需要具备的条件

【练—课堂练习】
1、下列对基因工程的理解，正确的是(　 　)
①它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程　②对基因进行人为改造　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分子水平进行操作　⑦一旦成功，便可遗传
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥⑦ C.①②③⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
2、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
C。限制酶、RNA连接酶、质粒 D.限制酶、DNA连接酶、质粒
3、下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是（ ）
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度的影响
C．限制性内切酶能识别和切割RNA D．限制性内切酶可从原核生物中提取
4、下列哪项通常不被用作基因工程的运载体（　　　)
A．质粒　　B．噬菌体　　C．动植物病毒　　D．细菌核区的ＤＮＡ
5、下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是：（ 　　 ）

A．①②　　　　 B．①③　　　　 C．①④　　　　 D．②③
6、不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DNA
7、 限制酶是一种核酸内切酶,可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点。切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是(　 　）
A．BamHⅠ和EcoRⅠ　　　　　 B．BamHⅠ和HindⅢ
C．BamHⅠ和BglⅡ D．EcoRⅠ和HindⅢ

8、质粒是基因工程中最常用的运载体，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蛋白质 ⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦
9、下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（　 　)
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
10、在基因工程中使用的限制性核酸内切酶，其作用是（　 　)
A．将目的基因从染色体上切割出来 B.识别并切割特定的DNA核苷酸序列
C．将目的基因与运载体结合 D。将目的基因导入受体细胞
11、下列属于基因运载体所必须具有的条件是 （多选） （　 　)
A。具有某些标志基因 B.具有环状的DNA分子
C.能够在宿主细胞内复制 D。具有多种限制性内切酶酶切位点

高二年级生物·问题导学单
课题:选修三1—1 DNA重组技术的基本工具
班级: 组名： 姓名: 评价：
一、基因工程的概念
基因工程又叫做 基因拼接 技术或 DNA重组 技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外 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 .
【预习思考】基因工程所遵循的基本生物学原理是什么？
基因重组（碱基互补配对、基因结构相同、共用一套密码子等)
二、基因工程中的工具
1、限制性核酸内切酶
(1）简称: 限制酶 .(Pr)
（2）来源:主要是从 原核生物 中分离纯化而来的一类酶。
（3）种类：约4000种。
（4）功能:识别双链DNA分子某种 特定核苷酸序列 ；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。(专一性)
（5)酶切后的DNA末端: 粘性末端 、 平末端 .
2、DNA连接酶
（1)作用：将两个DNA分子片段“缝合”起来，恢复被 限制酶 切开了的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 。
（2）种类： E.coli DNA连接酶 和 T4 DNA连接酶 。
3、运载体
（1）作为运载体需具备的条件：①能够在受体 细胞 中进行 自我复制 ，或整合到 染色体DNA 上,随 染色体DNA 进行同步复制。②多个 限制酶切割位点 ，供外源DNA片段插入；③具有 标记基因 ，便于鉴定和选择.
（2)载体的种类：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 入噬菌体 的衍生物。③ 动植物 病毒.
（3）真正被用作载体的质粒是 在天然质粒的基础上进行人工改造 的。
【课堂探究】
1、 限制酶主要存在于什么生物中？作用是什么?作用时的特点是什么？为什么不剪切自身的DNA？
答：原核；将外源入侵的DNA降解掉（“免疫”)； 识别双链DNA分子某种特定核苷酸序列 ，并将特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 断开;生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA
分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，限
制酶不能将其切开。
2、 DNA连接酶和DNA聚合酶有哪些异同？
答:同：都连接双链DNA的缺口，而不能连接单链DNA；都是形成磷酸二酯键；都是由蛋白质构成的酶
异：①DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形
成磷酸二酯键②DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，DNA连接酶不需要模板
3、作为载体还需具有哪些条件？为什么只有具备这些条件才能充当载体？天然质粒为什么不可以直接用做基因工程载体呢？
答：①载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害 ②载体DNA分子大小应适合，以便提取和在体外进行操作（其余见上）。天然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，需要进行人工改造
【课堂练习】
1、下列对基因工程的理解，正确的是(　 　)
①它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程　②对基因进行人为改造　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分子水平进行操作　⑦一旦成功,便可遗传
A。①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥⑦ C.①②③⑤⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
2、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
C.限制酶、RNA连接酶、质粒 D.限制酶、DNA连接酶、质粒
3、下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是( ）
A．一种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列 B．限制性内切酶的活性受温度的影响
C．限制性内切酶能识别和切割RNA D．限制性内切酶可从原核生物中提取
4、下列哪项通常不被用作基因工程的运载体(　　　）
A．质粒　　B．噬菌体　　C．动植物病毒　　D．细菌核区的ＤＮＡ
5、下列黏性末端属于同一种限制酶切割而成的是：（ 　　 ）

A．①②　　　　 B．①③　　　　 C．①④　　　　 D．②③
6、不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DNA
7、 限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶BamHⅠ、EcoRⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点.切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是（　 　)
A．BamHⅠ和EcoRⅠ　　　　　 B．BamHⅠ和HindⅢ
C．BamHⅠ和BglⅡ D．EcoRⅠ和HindⅢ

8、质粒是基因工程中最常用的运载体，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蛋白质 ⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”
A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦
9、下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（　 　)
A．DNA连接酶、限制酶、解旋酶
B．限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C．解旋酶、限制酶、DNA连接酶
D．限制酶、DNA连接酶、解旋酶
10、在基因工程中使用的限制性核酸内切酶，其作用是（　 　）
A．将目的基因从染色体上切割出来 B。识别并切割特定的DNA核苷酸序列
C．将目的基因与运载体结合 D。将目的基因导入受体细胞
11、下列属于基因运载体所必须具有的条件是 (多选） （　 　）
A。具有某些标志基因 B。具有环状的DNA分子
C.能够在宿主细胞内复制 D.具有多种限制性内切酶酶切位点

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