第一章 基因工程学案苏教
第一章《基因工程》教案一苏教版选修3
-1 -ACGTTAGACGTTAGATGTTAGATC先找出共同的序列是GTTA然后向左、向右找，得到重组的互补序列ATACGTTAGATC则靶序列是TATGCAATCTAG依照此种方法得出图2的靶序列。
5. 第11题：这题主要就是区分蛋白质工程和基因工程这两个概念，很多同学混淆这两个概念。
6. 第13题：首先得知道基因工程的“四步曲”是什么，然后弄清楚碱基互补配对发生的过程。
7. 第21题第（3）：用同一种限制性核酸内切酶切割运载体与目的基因，再用DNA连接酶连接，得到的产物有3种，目的基因——载体连接物，载体一—载体连接物，目的基因一一目的基因连接物。
三、教师总结。
课后：四、布置课后作业。
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解旋酶能作用于氢键，在转录或翻译时使DNA分子双链打开3.科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并分泌抗体。
相关叙述不正确的是A该技术将导致定向的变异B受精卵是理想的受体细胞C宜采用PCR技术扩增目的基因D卵巢分泌的孕激素能促进抗体的产生【分析】真核细胞的基因中有内含子，在转录过程中内含子和外显子都要转录，在形成成熟NRA 时，要把与内含子相应的RNA片断切除掉，而原核细胞中没有这类酶，所以若将真核基因在原核细胞中表达，先要把真核细胞基因的内含子去掉。
当把切割后的运载体与目的基因片段混合，在加入DNA连接酶后，有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA 或是两个运载体相连，所以会产生三种环状DNA分子。
__________________________ 学生自我小结。
板书设计单位结构真核生物核苷酸基因现代技术“原核生物基因工程-2 --3 -。
【配套K12】江苏省南京市高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案(无答案)苏教版选修3
第一节基因工程概述【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1.简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2.学习运用知识解决相关问题的能力。
3.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“”和“”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
二、基因工程的工具———酶与载体1、限制性核酸内切酶———“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】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2、DNA连接酶——“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
(1)EcoRI是一种酶，其识别序列是，切割位点是与之间的键。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3【课标要求】简述基因工程的诞生简述基因工程的原理及技术举例说出基因工程的应用【教学目标】1、简述基因工程所需3种基本工具的使用。
2、学习运用知识解决相关问题的能力。
3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学过程】知识点一、基因工程的诞生和发展（一）诞生和发展理论铺垫：艾弗里证明了；沃森和克里克阐明了；尼伦贝格等（二）基因工程的概念基因工程是指在通过人工“ ”和“ ”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在中表达，产生。
包括、以及。
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二、基因工程的工具“分子手术刀”（1）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（2）由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称_______）。
（3）DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即和。
【例1】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2、DNA连接酶“分子缝合针”拓展：根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为Ecoli DNA连接酶。
Ecoli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平口末端之间进行连接。
另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。
T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平口末端，但连接平口末端之间的效率比较低。
【例2】下图为DNA分子的切割和连接过程。
苏教版高中生物选修3 1.1《基因工程概述》导学案
第一节基因工程概述一、基因工程的诞生和发展：基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973—1976年为______ ，1977—1981年为，1982年以后为。
1973年，美国科学家等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了的新技术——基因工程。
二、基因工程的概念：是指在通过等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类所需的的技术。
因此，基因工程又称为。
（1）操作环境：；（2）操作对象：；（3）操作水平：；（4）基本过程：剪切→拼接→导入→表达；（5）结果：人类需要的基因产物。
三、基因工程的工具及作用（一）限制性核酸内切酶（简称限制酶）——“”1、来源：主要是从生物中分离纯化出来的。
2、作用：能够识别双链DNA分子的，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
3、特点：具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
4、结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：末端和末端。
例1、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.限制性内切酶能别和切割RNA；D.限制性内切酶可从原核生物中提取。
思考：限制性核酸内切酶的本质是什么？限制酶与解旋酶有什么区别？（它的本质是蛋白质，它也具有高效性、专一性、温和性等酶的基本特点。
限制酶主要作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶主要作用于碱基对之间的氢键）（二）DNA连接酶——“”1、分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2、作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的。
【阅读】▲两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：（1）相同点：都缝合磷酸二酯键（2）区别：E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；T4DNA 连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。
高中生物 第一章 基因工程 第3课时 基因工程的应用学案 苏教版
第3课时基因工程的应用［学习目标］ 1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展.3。
认同基因工程的应用促进生产力的提高.一、动、植物基因工程的成果1．植物基因工程已经获得了迅猛发展基因工程在培育农牧业新品种方面有着广泛的成果和发展前景，阅读教材相关内容回答下列问题：(1)植物基因工程技术在农业中的应用主要有哪些？答案主要用于提高农作物的抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等方面，还用于改善农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
（2)能引起植物生病的微生物有哪些？答案主要有病毒、细菌和真菌。
(3)农业害虫的主要防治措施是什么？有何缺点？答案对农业害虫的防治，大多是依靠化学农药。
大量使用化学农药不仅造成严重的环境污染，损害了人类健康,而且大大增加了生产成本。
(4)分析比较抗虫、抗病转基因植物和其他转基因植物，填写表格。
比较项目外源基因类型及举例成果举例抗虫转基因植物Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因抗虫水稻、棉、玉米、大豆等,其中，抗虫棉的发展特别迅速抗病转基因植物①抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因、病毒抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗动物基因工程在提高动物生长速度、改善畜产品品质、利用转基因动物生产药物、利用转基因动物作器官移植供体等很多方面显示了广阔的应用前景，阅读教材相关内容，填写表格.答案最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种界限。
二、基因工程和人类健康关系密切1．基因工程药物(1)真、原核细胞在细胞器方面的主要区别是什么？答案原核细胞只有核糖体一种细胞器，而真核细胞含有内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器.(2)真核细胞的基因导入原核细胞后,合成的蛋白质有什么不同？答案由于缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质不存在生物活性。
(3）比较生物反应器与工程菌的实际应用，填写下表。
成果抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素等人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等2。
第一章《基因工程》教案二 苏教版选修3
-1-Biblioteka
苏教版选修三1.1基因工程概述学案
第一章基因工程第一节基因工程概述【课程标准】简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1．通过知识回顾，能说出传统生物育种方法和运用基因工程育种的差异；2．通过相关实例的分析归纳和教材内容的梳理，能说出获取目的基因常用的方法和技术操作；3．通过图解分析，能初步认识基因表达载体的组成及构建的必要性。
4．通过“积极思维”中的实例分析及其他材料的研读，认识导入目的基因的一般方法、检测和鉴定目的基因的不同层次。
【教学过程】【活动1】传统的生物育种常采用哪些方法？它们依据的原理分别是什么，有什么特点？若运用基因工程来培育新品种，则有什么明显的优势？三、基因工程的实施过程：（一）获取目的基因【活动2】阅读教材P13 页相关内容，回答下列问题：（1）什么是目的基因，什么是供体生物、受体细胞？试举一实例加以说明。
（2）获得目的基因的方法有哪些？（3）什么是基因文库？什么是部分基因文库？怎样从基因文库中得到我们所需的目的基因？（4）浏览教材P14 “知识海洋”，归纳PCR技术依据的原理、操作过程和结果，指出这项技术在基因工程中的主要作用。
(5)什么情况下可考虑选择通过化学方法直接人工合成目的基因?【小结】：1.通过基因文库获取目的基因：-基因组文库：含有一种生物的_______________ 基因①种类-部分基因文库：含有一种生物的_______________ 基因②目的基因的获取：根据基因的有关信息：基因的___________________ 序列、基因在____________________ 上的位置、基因的____________________ 产物mRNA基因的 _____________________ 产物蛋白质等特性获取目的基因。
2.通过PCF技术扩增目的基因：(1)______________________________________________________ PCR勺含义：。
(2)目的：获取大量的目的基因(3)原理：。
高中生物 第一章 基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1.1 基因工程概述导学案苏教版选修3基因工程是一门涉及生命科学、工程学和化学等多学科交叉的科学技术，它的发展对于人类社会和生物领域的进步具有重要意义。
本文将从基因工程的概念、起源、发展和应用等方面进行探讨。
一、基因工程的概念和起源基因工程，又称基因工艺、基因技术，是指通过对生物体内的基因进行操作和改造，使其具有新的功能或特性的一种技术手段。
它是以DNA 为基础，通过人工手段对DNA分子的序列进行编辑和改造，实现对生物体的基因组进行精准操纵和设计。
基因工程起源于20世纪70年代，当时科学家发现可以将DNA从一种生物体转移到另一种生物体中，从而改变目标生物体的遗传特性。
这一发现引发了科学界对基因工程的浓厚兴趣，世界各地的科研机构开始投入大量资源进行相关研究和实践。
二、基因工程的发展基因工程经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
首先，基因工程技术的研究手段不断完善，包括基因克隆、DNA测序、基因编辑等技术的出现，大大提高了对基因进行操作的效率和精确度。
其次，基因工程在农业领域的应用取得了重要进展。
通过基因工程技术，科学家们成功培育出抗病虫害、耐逆性强的转基因作物，为农业生产提供了有效的手段。
转基因作物不仅可以提高产量和品质，还可以减少农药的使用，降低对环境的污染。
此外，基因工程在医学领域的应用也取得了突破。
通过基因工程技术，科学家们成功研发出多种基因治疗药物，并在一些遗传性疾病的治疗中取得了显著效果。
基因工程还可以用于生物制药、肿瘤治疗等领域，为人类健康事业做出了重大贡献。
三、基因工程的应用前景基因工程在农业、医学以及环境等领域具有广阔的应用前景。
在农业领域，基因工程可以为传统农业带来巨大的改变，提高粮食产量、改良食品品质、提升作物的抗逆性等。
这将有助于解决全球粮食安全问题，提高农业可持续发展能力。
在医学领域，基因工程有望开启个性化医疗的新时代。
通过基因检测和基因治疗手段，可以针对个体特征进行精准诊断和治疗，提高疾病的早期发现和治愈率。
高中生物第一章基因工程第2课时基因工程的实施过程学案苏教版选修
第2课时基因工程的实施过程［学习目标］1.简述基因工程的原理。
2.简述获取目的基因的方法。
3.简述构建基因表达载体的过程。
4.简述将目的基因导入受体细胞的过程。
5.简述目的基因的检测与鉴定。
■基础知识导学 --------------------一、基因工程的基本技术操作基因工程涉及哪些技术操作？答案主要包括：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定等步骤。
二、获取目的基因阅读教材内容，回答相关问题：1 •什么是目的基因？答案主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
2 .获取目的基因的常用方法有哪些？答案（1）从基因文库中获取；（2）利用PCR技术扩增目的基因；（3）化学方法直接人工合成等。
3 .什么是基因文库？如何构建基因文库？答案先用酶切等方法将某种生物细胞的整个基因组DNA切割成大小合适的片段，再分别与载体连接起来，导入受体菌的群体并储存起来，这样每个受体菌可能分别含有该种生物的不同基因，这个群体被称为基因文库。
4. 基因文库包括基因组文库和部分基因文库两种，二者有何不同?答案基因组文库包含了某种生物全部的基因，部分基因文库只包含了某种生物的部分基因。
5. 如何从基因文库中获取某种目的基因呢？答案只要根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA基因的表达产物蛋白质等信息，就可以直接从基因文库中获取目的基因。
6 .什么是PCR技术？其原理是什么？答案PCR是多聚酶链式反应的缩写。
这项技术是在体外通过酶促反应有选择地大量扩增目的基因或DNA序列的技术。
原理是DNA分子半保留复制。
7 .分析下面DNA勺复制过程示意图，并填空。
解駅合腔了松MT 代DNADNA M 制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为模板，」DNA 聚合酶等酶的作用下，利用细胞内游离的四种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链 互补的一段子链，复制结束后，一个DNA 分子就形成了两个完全相同的DNA分子。
高中生物 第一章基因工程学案 苏教版选修3
第一章基因工程一、与DNA有关的各种酶的相关知识DNA酶、解旋酶、DNA聚合酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、RNA聚合酶的比较。
二、基因工程的操作程序三、基因工程育种与其他常规育种的比较专题训练1．据下图所示，有关工具酶功能的叙述错误的是( )A ．限制酶可以切断a 处B ．DNA 聚合酶可以连接a 处C．解旋酶可以使b处解开D．DNA连接酶可以连接c处2．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3．下列哪项明显体现了转基因生物引发的食物安全问题( )A．转基因猪的细胞中含有人的生长激素基因，因而猪的生长速度快，个体大B．转基因大米中含有β胡萝卜素，营养丰富，产量高C．转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏D．让转基因牛为人类生产凝血因子，并可在牛奶中提取4．在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是( )A．用 mRNA为模板逆转录合成 DNAB．以 4种脱氧核苷酸为原料人工合成C．将供体DNA片段转入受体细胞中，再进一步筛选D．由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA5．镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变，检测这种碱基序列改变必须使用的酶是( )A．解旋酶B．DNA连接酶C．限制性核酸内切酶D．RNA聚合酶6．关于基因工程应用的正确说法是( )A．我国转基因抗虫棉是转入了植物凝集素基因培育出来的B．可用于转基因植物的抗虫基因只有植物凝集素基因和蛋白酶抑制剂基因C．抗真菌转基因植物中，可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因D．提高作物的抗盐碱和抗干旱能力，与调节渗透压的基因无关7．治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是( )A．口服化学药物B．注射化学药物C．利用辐射或药物诱发致病基因突变D．采用基因治疗纠正或弥补缺陷基因带来的影响8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需要的产品。
苏教版选修3第1章第1节基因工程的概述学案
第一节 基因工程的概述课前•预习导学KEQ1AN Y VXIDAOX U E敏詮学航：：：：：：：：：：：：：：：：働钞导引：：：：：：：：、基因工程的诞生和发展1 •基因工程的理论基础(1) _____________________________ 艾弗里证明了 DNA 是 _____________________________ ;沃森和克里克阐明了 DNA 分子的 _____________ ; 尼伦贝格等破译了 _____________ 。
(2) ________________ 限制性 _________ 酶和 ________________________________ 酶等工具酶、质粒等载体和 _______________ 酶的发现， 直接促使了基因工程的诞生。
(3)基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973〜1976年为 ___________ , 1977〜1981年为 _________ , 1982 年以后为 ______________________________ 。
_1973年，美国科学家 ________ 等将两种不同来源的 DNA 分子进行体外重组，并首 次实现了重组 DNA 分子在大肠杆菌中的表达，创立了 _______________________ 的新技术一一基因工 程。
2. 基因工程基因工程是指在体外通过人工“ ________ ”和“ _______ ”等方法，对生物的基因进行和 ,然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中,产生人类需要 的 的技术。
因而，基因工程又称为 。
基因工程是在基因水平上操作、改变生物的 __________ 的技术。
预习交流根据基因工程的概念分析，基因工程的操作对象、操作环境、操作水平和基本方法分别 是什么？ 酶与载体-分子手术刀 限制性核酸内切酶。
每种限制性核酸内切酶只能识别 ，并在特定的位点上切割 DNA 分子。
高中生物 第一章 基因工程导学案 苏教版选修3
高中生物第一章基因工程导学案苏教版选修3【学习目标】【知识目标】1、掌握基因工程的概念2、把握基因工程操作步骤【能力目标】尝试运用基因工程技术和原理，提出解决某一实际问题的方案【情感态度价值观目标】关注基因工程的发展，认同基因工程的应用促进生产力的提高基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
(1)优点① 克服了远源杂交不亲和的障碍。
② 定向改造生物遗传性状。
(2)操作水平：分子水平。
(3)原理：基因重组。
（一）基因工程的基本工具1、“分子手术刀”限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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，因此具有专一性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
对位练习：1、右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（）A、CTTAAG，切点在C和T之间B、CTTAAG，切点在G和A之间C、GAATTC，切点在G和A之间D、CTTAAC，切点在C和T之间2、下列关于限制酶的说法不正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布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的切点不同D、限制酶的作用之一是用来提取目的基因3、下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()。
A、一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B、限制性核酸内切酶的活性受温度影响C、限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD、限制性核酸内切酶可从原核生物中提取2、“分子缝合针”DNA连接酶（1）作用：缝合磷酸二酯键。
高中生物 第一章 基因工程 1.1 基因工程概述(1)导学案苏教版选修3
高中生物第一章基因工程 1.1 基因工程概述（1）导学案苏教版选修3第一章基因工程第一节基因工程概述（1）【课程标准】1、简述基因工程的诞生。
2、简述基因工程的原理及技术。
【学习目标】1、通过观看视频和阅读教材文本资料，能简述基因工程的诞生和发展历程；2、借助相关实例的分析归纳，能说出基因工程的概念；3、通过材料分析和模拟实验，初步认识基因工程三大工具的具体作用和特点。
【教学过程】一、基因工程的发展历程：【活动1】阅读教材P7-P8相关资料，尝试用自己的语言简述基因工程的诞生及发展过程。
【活动2】结合相关实例，阅读教材相关信息，思考：如何准确理解基因工程概念的含义？操作环境操作对象操作水平基本过程结果二、基因工程的工具酶和载体【活动3】分析利用基因工程培育抗虫棉的简要过程图解，思考：在培育抗虫棉过程中哪些步骤特别关键？解决这些关键步骤需要哪些特别的工具？【活动4】阅读教材P9-P10有关内容，尝试分析回答以下问题：（1）为什么把限制性核酸内切酶称为基因工程的“分子手术刀”？它的具体作用是什么？有什么特点？（2）限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？它所识别的序列往往有什么特点？（3）什么叫黏性末端？【小结】关于限制性核酸内切酶：（1）作用：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开。
（2）特点:具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。
【活动5】参阅教材P12“边做边学”动手模拟限制酶和DNA连续酶的作用过程：…CTCTTGATGGAATCTCAGAATTCAGTCTGTGAATC…甲…GAGAACTACCTTAGAGTCTTAAGTCAGACACTTAG… …ACTTCGATGGAA TTCAGAACTTCTCCAATC…乙…TGAAGCTACCTTAAGTCTTGAAGAGGTTAG…模拟活动：（1）在所供上图中分别找出EcoR I所识别的序列；（2）用剪刀模拟EcoR I在甲、乙两片段上切割，形成DNA片段；（3）分别从切割甲、乙产生的片段中选择一个，用胶带模拟DNA 连接酶将两片段的黏性末端连接起来。
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第一章基因工程第1课时基因工程的诞生、发展和工具目标导航 1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、发展阶段和基因工程的含义及其主要实验成果。
2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。
3.举例说出DNA连接酶的作用。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
一、基因工程的诞生和发展1．基因工程是指在______通过人工“______”和“____________”等方法，对生物的基因进行的______和重新组合，然后______受体细胞并使重组基因在受体细胞中______，产生人类需要的____________的技术，又称为________技术。
基因工程是在______水平上操作、改变生物的______________的技术，包括基因的______、____________、______以及在受体细胞内的______和______等过程。
2．艾弗里证明了______是遗传物质、沃森和克里克阐明了______________________结构，尼伦贝格等破译了____________，这些都为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而________________酶和________酶等工具酶、________等载体和________酶的发现，则直接促使了基因工程的诞生。
3．基因工程的诞生和发展经历了三个时期：1973～1976年为______期；1977～1981年为______期；1982年以后为迅猛发展和____________期。
1973年，美国科学家科恩和博耶等将________________的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的______，创立了________________的新技术——基因工程；不久，又有科学家将第一个____核生物的基因导入大肠杆菌，使大肠杆菌产生了相应的______；1977年，科学家使得生长激素抑制素基因在大肠杆菌中成功表达；1978年，____________在大肠杆菌中成功合成；1979年，____________基因在大肠杆菌中成功表达；1980年，____________基因在大肠杆菌中成功表达……1982年，美国科学家岶米特等采用____________法，将经过重组的带有________________基因的质粒转入小鼠的受精卵内，成功获得带有________________基因的小鼠。
该小鼠生长迅速，体型是同一胎其他小鼠的1.8倍，称为______小鼠。
这一实验被认为是基因工程的发展史上的一个里程碑。
二、基因工程中的工具——酶与载体1．限制性核酸内切酶——分子手术刀(1)来源：第一种限制酶从________________中分离并纯化。
(2)作用：每种限制性核酸内切酶只能识别DNA分子的________________，且在特定位点上切割DNA分子。
(3)切割结果：大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时，切口处两个末端都带有由若干____________组成的单链，这种单链被称为______末端。
2．DNA连接酶——分子针线(1)作用：把DNA分子“梯子”的__________________连接起来。
(2)结果：形成一条________分子。
3．载体——运载工具(1)常用种类：______、________以及一些可以起载体作用的动植物病毒。
(2)质粒：来自于____________中的一种很小的____________分子。
知识点一基因工程的诞生和发展1．下列关于基因工程的叙述，不正确的是()A．基因工程的原理是基因重组B．运用基因工程技术，可使生物发生定向变异C．一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上，属于基因工程的内容D．是非同源染色体上非等位基因的自由组合2．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．基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物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可以定向地使生物产生可遗传的变异知识点二限制性核酸内切酶和DNA连接酶3．限制性核酸内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GA TCC—，限制性核酸内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓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)请画出质粒被限制性核酸内切酶Ⅰ切割形成黏性末端的过程。
(2)请画出目的基因两侧被限制性核酸内切酶Ⅱ切割形成黏性末端的过程。
(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？4．下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题：图1图2(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前、后，分别含有________个游离的磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。
(3)用图中的质粒和外源DNA 构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ切割，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)与只使用Eco R Ⅰ相比较，使用Bam H Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA 的优点在于可以防止________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入______________酶。
(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了____________________________________ ________________________________________________________________________。
知识点三 “分子运输车”——载体5．将ada (腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b 导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。
下列叙述错误的是( )A ．每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B ．每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C ．每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD ．每个插入的ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子6．如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：(1)a 代表的物质和质粒的化学本质相同，都是____________，二者还具有其他共同点，如：①____________________，②__________________(写出两条即可)。
(2)若质粒DNA 分子的切割末端为—A —TGCGC ，则与之连接的目的基因切割末端应为______________；可使用________把质粒和目的基因连接在一起。
(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA 上称为________________，其作用是________________________________________________________________________。
(4)下列常在基因工程中用作载体的是( )A ．苏云金芽孢杆菌抗虫基因B ．土壤农杆菌环状RNA 分子C．大肠杆菌的质粒D．动物细胞的染色体基础落实1．人们将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中培育成为抗虫棉，这个过程中所利用的主要原理是()A．基因突变B．基因重组C．基因工程D．染色体变异2．下列有关限制酶知识的叙述，错误的是()A．产生于细胞内，同时可以在细胞外起作用B．一种限制酶可以识别多种特定的核苷酸序列C．限制酶作用于两个核苷酸之间的磷酸二酯键D．微生物中的限制酶对自身DNA无损害作用3．属于“分子缝合针”的是()①E·coli DNA连接酶②T4DNA连接酶③DNA聚合酶④解旋酶⑤RNA聚合酶A．①②③B．①②C．①②⑤D．②④4．限制性核酸内切酶Eco RⅠ对DNA的识别序列是GAATTC，当用它处理环状DNA 分子时，可形成()A．两端相同的线性DNA，有黏性末端B．两端相同的线性DNA，无黏性末端C．两端不同的线性DNA，一端有黏性末端，一端无黏性末端D．两种末端无法判断5．在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是()A．限制酶和DNA连接酶B．限制酶和DNA水解酶C．限制酶和载体D．连接酶和载体6．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②能力提升7．下列关于基因工程的叙述，错误的是()A．目的基因由载体导入受体细胞B．限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶C．人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性D．载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达8．2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。
如果将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。
绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是()A．追踪目的基因在细胞内的复制过程B．追踪目的基因插入到染色体上的位置C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构9．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
下列有关这一过程的叙述不正确的是()A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的①B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的②C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状10．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Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点：Bam HⅠEco RⅠHindⅢBglⅡ↓↓↓↓GGA TCC GAATTC AAGCTT AGATCTCCTAGG CTTAAG TTCGAA TCTAGA↑↑↑↑切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()A．Bam HⅠ和Eco RⅠB．Bam HⅠ和HindⅢC．Bam HⅠ和BglⅡD．Eco RⅠ和HindⅢ11.通过DNA重组技术使原有基因得以改造的动物称为转基因动物。