人教版 选修3 基因工程 学案

人教版选修3 基因工程学案一、基因工程的基本工具

训练1下列有关基因工程技术的正确叙述是

( )

A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体

B．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞

C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快

D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达

二、基因工程的操作程序

1．目的基因的获取

(1)目的基因：指编码蛋白质的结构基因。

(2)获取方法：从基因文库获取，原核基因也可直接分离获得；真核基因主要是人工合成，人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

2．基因表达载体的构建

(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

(2)组成：启动子＋目的基因＋标记基因＋终止子。

①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。

②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。

③标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。

训练2正确表示基因操作“四步曲”的是

( )

A．提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测与鉴定

B．目的基因的检测与鉴定→提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞

C．提取目的基因→目的基因与载体结合→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定

D．目的基因与载体结合→提取目的基因→目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定

三、蛋白质工程

1．蛋白质工程流程

2．蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。

训练

3利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能，可获得毒副作用减小，专一性、药效和稳定性都增强的理想的药物。如胰岛素是治疗依赖型糖尿病的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人增加了不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构，以延长胰岛素的半衰期，得到长效胰岛素；还可以在不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳定性。

(1)若要批量生产以上提到的长效胰岛素，根据所学知识，需要用到哪些生物工程( )

A．发酵工程B．基因工程

C．蛋白质工程D．胚胎工程

(2)用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较，显著的优点是_____________

________________________________________________________________________。

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．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。下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是

( )

A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因

B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及mRNA

C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列

D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白

3．某生物学家把从神经细胞中提取的基因植入到细菌的DNA中，该基因在细菌体内表达出的蛋白质在氨基酸序列上发生了很大的变化，在与神经细胞中合成的蛋白质完全不同，合理的解释是细菌与人体细胞( ) A．合成蛋白质的场所不同

B．控制蛋白质合成的基因结构不同

C．编码蛋白质合成的密码子不同

D．合成蛋白质的能量不同

4．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

5．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．采用基因治疗法纠正或弥补缺陷基因带来的影响

6．下列说法中，错误的是( ) A．科学家通过对胰岛素的改造，已经使其成为速效型药品

B．我们可以将蛋白质工程应用于微电子方面

C．用蛋白质工程方法制成的电子元件具有体积小、耗电少和效率高的特点

(1)这种限制酶的切点是在碱基____________之间。

(2)这种限制酶的特点是___________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)如果图示片段中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是___________________

____________________________________________________________________________ _________________________。

(4)这种工具酶主要存在于____________中。

(5)若用该酶从苏云金芽孢杆菌中提取到了抗虫基因，要将该基因导入棉花细胞中获

得抗虫棉，则所需运输工具称为________，最常用的是________，其次还有______________和______________。该运输工具具有的特点是：有多个____________________________；在受体细胞内可进行______________________；具有________________________。

8．近期《肝脏学》杂志发表了一篇文章称科学家经研究发现：乙肝病毒HBX蛋白间接调控宿主细胞内许多基因的转录，广泛影响宿主细胞的各种生命活动，包括调节细胞凋亡、抑制细胞DNA的修复、干扰细胞有丝分裂和细胞周期进程等，因此可通过研究该蛋白质来寻找治疗乙肝的途径。下图表示利用乳腺反应器生产乙肝病毒HBX蛋白的流程示意图。