1、(完整版)选修3 专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具学案(陆德平)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。
2、 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,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
3、 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
4、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-“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  
5、; 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:
6、能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,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
7、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,独立于拟核之外。病毒:常用的病毒有 &nb
8、sp; 、 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  
9、;,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
10、胞后才能在宿主细胞内复制D细菌质粒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
11、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 ADNA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 &nb
12、sp; 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基因工程中可用作载体的是 质粒噬菌体病毒动物细胞
13、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
14、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,
15、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AATT-BBamHI和Hind;末端互补序列GATCCEcoRI和Hind;末端互补序列-AATT-DBamHI和BglII;末端互补序列GATC13基因工程中,需使用特定的限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
16、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,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
17、,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
18、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 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
19、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
20、(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
21、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 5 页