高中精选DNA重组技术的基本工具学案教案

专题1 基因工程
DNA 重组技术的基本工具
编写人：伏书俊 审核人：王 红
一、基础知识
1．基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过_________和________等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出___________________________。

由于基因工程是在
_____________________进行设计和施工的，因此又叫_________________。

2．DNA 重组技术的基本工具是①__________②___________③______________。

3．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”，
限制性核酸内切酶是从______________中分离纯化出来的，它能识别双链DNA 分子的
________________并具使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_______________断裂。

DNA 分子经限制酶切割产生_________________和_______________。

ECORI 限制酶：产生______________末端；SmaI 限制酶：产生____________末端。

4．DNA 连接酶——“分子缝合针”
将切下来的DNA 片段拼接成新的DNA 分子，且靠________________来完成的。

E ·coli DNA 连接酶和T 4 DNA 连接酶都是将双链DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的__________。

T 4 DNA 连接酶缝合DNA 的黏性末端，双可缝合双链的DNA 的__________________。

5．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”通常是利用__________作为载体，将基因送入细胞中，质粒是一种____________、________________________之外，并具有自我复制能力的_____________。

质粒DNA 分子上有一个至多个___________________，供外源DNA 片段（基因）插入其中。

质粒DNA 分子上有特殊的遗传标记基因，供重组DNA__________________。

基因工程中使用的载体除质粒外，还有___________________________等，在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在__________________.
二、典型例题.
例1．以下有关基因工程的叙述，正确的是（ ）
A ．基因工程是细胞水平上的生物工程
B ．基因工程的产物对人类都是有益的
C ．基因工程产生的变异属于人工诱变
D ．基因工程育种的优点之一是目的性强
例2．下列关于限制酶的说法，错误的是（ ）
A ．限制酶广泛存在于动植物体内，微生物内很少分布
B ．限制酶被用来切割DNA 分子，获取目的基因
C ．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
D ．限制酶能在特定部位的两个核苷酸之间切断磷酸二酯键
例3．下列四个DNA 分子片段，彼此间具有互补黏性末端的一组是（ ）
A ．①②
B ．②③
C ．③④
D ．②④
例4．在重组DNA 的模拟操作中，下图甲、乙分别表示要进行切割和拼接的两种DNA 片段的碱基序列，已知E ·coli 限制酶专一识别GAATTC 序列，并选G-A 之间作为切点进行切割。

（1）图甲模拟___________碱基序列，图乙模拟_______________碱基序列.
（2）在上图中用箭头标出E ·coli 限制酶的作用部位。

（3）写出甲、乙经E ·coli 限制酶切割后形成的黏性末端。

CTATCCATGAATTCGGCATAC GATAGGTACTTAAGCCGTATG
TCCTAGAATTCTATGAATTCCATAC AGGATCTTAAGATACTTAAGGTATG L L L L L L
L L
甲
乙
（4）写出经DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子的碱基序列。

例5．右图表示某DNA片段，下列有关该图的叙述中，正确的是A．②③④组成DNA的基本组成单位之一
B．⑥在DNA中特定排列顺序可代表遗传信息
C．某限制性内切酶可选择⑤作为切点
D．DNA连接酶可连接①外断裂的化学键
例6．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是（）
A．能够在宿主细胞中稳定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
三、迁移巩固新课标第一网
1．下列哪项不是基因工程中经常用来运载目的基因的载体（）
A．细菌质粒B．噬菌体C．动植物病毒D．细菌核内的DNA
2．下列关于DNA连接酶的作用叙述正确的是（）
A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键
B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键
C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链DNA片段末端之间进行连接3．实施基因工程要把所需目的基因从提供细胞中分离出来，这要利用限制性内切酶。

一种限制性内切酶只能识别DNA分子中的GAATTC序列。

并在G和A之间进行切割，这是利用了酶的（）A．高效性B．专一性C．多样性D．催化活性易受外界影响
4．质粒是基因工程常用的载体，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结构很复杂⑤环状RNA
⑥环状DNA ⑦能“友好”的“借居”⑧含有标记基因
A．①③⑤⑦B．②④⑥⑧C．①③⑥⑦⑧D．②③⑥⑦⑧
5．下列有关DNA连接酶的说法中，正确的是（）
A．通过DNA连接酶可以将单个核苷酸连接在已存在的DNA片段上
B．DNA连接酶能连接单链DNA片段
C．E·coli DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片段，也能连接有黏性末端的DNA片段
D．T4·DNA连接酶可以连接有平末端的DNA片断，也能连接有黏性末端的DNA片段
6．下图表示某限制酶切割某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
A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间
C．CTTAAC，切点在G和A之间 D．CTTAAC，切点在C和T之间
7．细菌质粒分子上往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因在基因工程中的主要作用是
A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性
B．有利于对目的的基因是否导入受体细胞进行检测
C．增加质粒分子的分子量 D．便于与外源基因连接
8．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
9．下列黏性末端属于由同一种限制酶切割而成的是
A．①② B．①③ C．①4 D．②③
10．可以作目的基因“分子运输车”的是
A．人工改造的质粒 B．天然质粒 C．抗四环素基因 D．抗氨苄青霉素基因
11．(多选)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． 噬菌体的衍生物
12．限制性核酸内切酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的知识序列和切点是—A↓GATC—。

在质粒上有酶I的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

（1）请画出质粒被限制酶I切割后所形成的黏性末端。

（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。

（3）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末端能否连接起来？为什么？13．番茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。

应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成能力，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种，这种转基因番茄已于1993年在美国上市。

请回答：
（1）促进果实成熟的重要激素是___________。

（2）在培育转基因番茄的基因操作中，所用的基因的“分子手术刀”是____________。

基因的“分子缝合针”是________________，常用的基因的“分子运输车是”__________。