高中生物第一章基因工程第一节基因工程概述第1课时基因工程的发展历程和工具学案苏教版选修3

第1课时基因工程的发展历程和工具

学习导航明目标、知重点难点

○1

了解基因工程的概念、诞生及发展。

○2

掌握限制酶及DNA连接酶的作用。（重、难点）

○3

理解载体需具备的条件。（难点）

一、阅读教材P 7～9第三段完成基因工程发展历程的相关问题

1．理论与技术基础

(1)沃森和克里克建立了DNA分子双螺旋结构模型。

(2)科恩伯格及其合作者首次在大肠杆菌中发现了DNA聚合酶。

(3)梅塞尔森和斯塔尔发现了DNA半保留复制的机理。

(4)克里克提出了描述遗传信息流向的中心法则。

(5)尼伦伯格和霍拉纳等破译了全部64种遗传密码。

(6)罗思和赫林斯基发现细菌拟核外的质粒具有自我复制能力，并能在细菌细胞之间转移。

(7)在大肠杆菌细胞中发现了DNA连接酶。

(8)特明和巴尔的摩发现了逆转录酶，证明遗传信息也可以从RNA反向传递到DNA。

(9)史密斯等人分离到第一种特异性很强的限制性核酸内切酶。

2．基因工程

(1)概念：在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞，并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术，又称为DNA重组技术。

(2)诞生事件：1973年，斯坦福大学科学家科恩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。

(3)发展阶段：1973～1976年为开始期；1977年生产出生长抑制素释放因子，到1981年为发展期；1983年通过农杆菌转化法培育出世界上首例转基因植物——转基因烟草，以后为迅猛发展期。

二、阅读教材P9第四段～P12分析基因工程的工具——酶与载体

1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶

(1)能识别DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列。

(2)在合适的反应条件下使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

(3)切割出黏性或平口末端。

2．“分子针线”——DNA连接酶

连接两个DNA片段形成两个磷酸二酯键成为一个重组DNA。

3．“分子搬运工”——目的基因进入受体细胞的载体

(1)常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物以及一些动植物病毒等。

(2)质粒DNA分子常用作载体，其至少包括：

①含有复制原点且能保证在受体细胞中进行独立复制的复制区。

②独特的标记基因，用于鉴定和选择重组DNA分子。

③目的基因(外源基因)插入位点，便于目的基因的插入。

判一判

(1)通过基因工程改造成的生物为新物种。(×)

(2)限制性核酸内切酶和DNA解旋酶的作用部位相同。(×)

(3)DNA连接酶起作用时不需要模板。(√)

(4)限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。(√)

(5)重组DNA分子中的标记基因的作用是用于筛选获得含重组DNA分子的受体细胞。(√)

连一连

　基因工程中的工具酶——限制性核酸内切酶和DNA连接酶

要实现基因工程中的“剪切”和“拼接”过程必须有操作工具。结合教材P9第四

段～P12边做边学内容完成以下探究。

探究1　完善下图并回答下列问题，理解限制性核酸内切酶的作用

(1)作用特点：每种限制性核酸内切酶能识别特定的脱氧核苷酸序列，且在特定位点上切割DNA分子。该序列也称为识别序列，一般具有回文序列。

(2)切割结果：按照切割的方式不同，可分为错位切和平切，大部分限制性核酸内切酶在切开DNA双链时为错位切。错位切是在DNA分子两条链的不同部位进行切割，切割后两个末端均留下一段游离的单链，这种单链被称为黏性末端。平切是在DNA分子两条链上相同的部位进行切割，切割后形成一个平口末端。

(3)由上图推出：限制性核酸内切酶的作用部位是图中[4](图中数字表示)连接相邻脱氧核苷酸的键(磷酸二酯键)，而不是碱基间的[1]氢键。

探究2　观察下图并回答下列问题，DNA连接酶的连接作用

(1)从上图来看DNA 连接酶的作用是把DNA 分子“梯子”的扶手断口处连接起来。结果是形成一条重组DNA 分子。

(2)从图中DNA 连接酶的作用部位分析，它与限制性核酸内切酶的作用部位相同(“相同”“不同”或“无法确定”)

。

探究3　观察下图，归纳DNA

连接酶与限制性核酸内切酶的关系

(1)限制酶和DNA 连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。

(2)限制酶和DNA 连接酶的作用结果相反(相同、相反)。

(3)限制酶能识别特定的脱氧核苷酸序列，在特定位点上切割DNA 分子；DNA 连接酶无特定位置。

(1)从下图中的①和②中选出限制性核酸内切酶、DNA 连接酶、DNA 聚合酶和DNA 解旋

酶四种酶的作用部位。

提示：限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和DNA 聚合酶作用于①部位；DNA 解旋酶作用于②部位。

(2)上述四种酶中具有识别作用的是哪个？

提示：限制性核酸内切酶。

1．DNA 连接酶与限制性核酸内切酶的比较项目

作用应用

限制性核

酸内切酶

使特定部位的磷酸二酯键断裂

用于提取目的基因和切割载体DNA

连接酶在DNA 片段之间重新形成磷酸二酯键用于基因表达载体的构建

2.DNA 连接酶与DNA 聚合酶的比较项目

DNA

连接酶DNA 聚合酶相同点

催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键模板

不需要模板需要DNA 的一条链为模板

作用

对象

游离的DNA 片段单个的脱氧核苷酸作用

结果

形成完整的DNA 分子形成DNA 的一条链不

同

点用途基因工程DNA 复制 突破1　限制酶

1．限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA 分子上特定的脱氧核苷酸序列。如图所示为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、Hind Ⅲ以及Bgl Ⅱ的辨别序列，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应该为( )

A ．Bam HⅠ和Eco RⅠ；末端互补序列为—AATT—

B ．Bam HⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列为—GATC—

C ．Eco RⅠ和Hind Ⅲ；末端互补序列为—AATT—

D ．Bam HⅠ和Bgl Ⅱ；末端互补序列为—GATC—

解析：选D 。A 项中Bam HⅠ切割出的末端序列为—GATC—，Eco RⅠ切割出的末端序列为—AATT—，两者不能互补黏合；B 项中Hind Ⅲ切割出的末端序列为—AGCT—，与Bam HⅠ切割出的末端序列不能互补黏合；同理可推出C 项所示两种限制酶所切割出来的末端也不能互补黏合，只有D 项所示两种限制酶所切割出来的末端才能互补黏合。

限制酶的识别序列和切割末端的判断,

(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个

碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中心轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。如以中心线为轴，两侧碱基互补对称；

以A T为轴，两侧碱基互补对称。,(2)判断黏性末端或平口末端是否由同一种限制

酶切割形成的方法是：将黏性末端或平口末端之一旋转180°后，看它们是否是完全相同

的结构。)　

突破2　DNA连接酶

2．下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是( )

A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，可形成磷酸二酯键

B．连接两条DNA链上碱基之间的氢键

C．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

D．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

解析：选C。DNA连接酶的功能是催化两个双链DNA分子片段之间的磷酸二酯键的形成，从而将两个DNA分子连接起来；有的DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平口末端。

有关DNA的三种酶的区别

(1)DNA酶即DNA水解酶，是将DNA水解的酶；

(2)DNA聚合酶是在DNA复制过程中，催化形成新DNA分子的酶，是将单个游离的脱氧

核苷酸加到DNA片段上，需要模板；

(3)DNA连接酶是将两个DNA片段的两个缺口同时连接，不需要模板，两者作用的化学

键相同，都是磷酸二酯键。　

　基因工程中的“分子搬运工”——载体[学生用书P4]

　完成下图，结合教材P12第一～三段内容回答相关问题：

(1)各组成部分的功能

①复制区：含有复制原点，保证在受体细胞中进行独立复制。

②独特的标记基因：最常见的是抗生素抗性基因，如氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因或某些生化表型等标志基因。用于鉴定和选择重组DNA分子。

③目的基因插入位点：是某种限制性核酸内切酶的切割位点，便于目的基因的插入。通常一个质粒上会含有多种限制性核酸内切酶的切割位点。

(2)用限制性核酸内切酶切割质粒和外源DNA分子，并通过DNA连接酶的连接成为外源基因表达载体。

(1)怎样选用限制酶？

提示：限制酶识别的切割位点，不能在载体的复制起始点、标记基因等载体必需的基因片段，切点所处位置必须在载体需要的基因片段之外，避免载体因目的基因的插入而失活或影响鉴定和筛选。

(2)作为载体必须具有一个至多个限制性核酸内切酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个，为什么？

提示：因为某种限制性核酸内切酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限制性核酸内切酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。

基因工程中的载体

种类常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等

质粒①质粒是最早应用的载体；

②结构：细菌细胞中的很小的环状DNA 分子；

③特性：质粒的存在对宿主细胞无影响；

④重组质粒的形成：用同一种限制性核酸内切酶切割质粒和外源DNA 分子，并

通过DNA 连接酶的连接，就能将质粒和外源DNA 分子组成一个重组质粒(重组

DNA 分子)

作用将外源基因送入受体细胞

条件①能在宿主细胞内复制并稳定地保存；

②具有一个至多个限制性核酸内切酶切点；

③具有某些标记基因

突破1　质粒载体

1．下列有关质粒的叙述，正确的是( )

A ．细胞膜上的载体和基因工程中的载体的化学本质相同

B ．质粒是基因工程中唯一的运载体

C ．载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接

D ．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器

解析：选C 。细胞膜上载体的化学本质是蛋白质，而基因工程中载体的化学本质是小型环状DNA 分子，故A 错误；质粒是基因工程中常用的运载体，但不是唯一的，B 错误；运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接，C 正确；质粒不属于细胞器，D 错误。

细胞膜上的载体与基因工程中的载体的区别

(1)化学本质不同：细胞膜上的载体的化学成分是蛋白质；基因工程中的载体可能是物质，如质粒(DNA)、也可能是生物，如噬菌体和动、植物病毒等。

(2)功能不同：细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞；基因工程中的载体是一种“分子运输车”，把目的基因导入受体细胞。　

突破2　载体的标志基因

2．在基因工程中，可依据受体细胞的类型及其生理特性来选择合适的载体，既能高效

地携带目的基因进入受体细胞，又能方便地进行检测。已知有以下几类含有不同标记基因的质粒，不可作为侵入大肠杆菌的载体的是(已知青霉素可杀死大肠杆菌，四环素不能杀死大肠杆菌)( )

解析：选B。A质粒携带目的基因是否进入大肠杆菌，可用含有青霉素的培养基培养大肠杆菌，如果大肠杆菌不死亡，说明这些大肠杆菌已含有了A质粒上的标记基因表达出的性状，进一步说明目的基因已被携带进入大肠杆菌细胞内，故A项不符合题意；B质粒上的抗四环素标记基因对大肠杆菌无影响，所以不能用于对目的基因是否进入大肠杆菌的检测，即该载体不可作为侵入大肠杆菌的载体，B项符合题意；C和D质粒上的标记基因均可明显指示目的基因是否进入大肠杆菌细胞内，故C、D项均不符合题意。

载体上标记基因的标记原理

载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体的受体细胞，原理如下图所示：

核心知识小结

[

网络构建][

关键语句]

1.限制性核酸内切酶的作用特点是识别双链

DNA 分子上特定的核苷酸序列，并在特定位

点上切割。

2.限制酶和DNA 连接酶的作用部位都是两个

脱氧核苷酸间的磷酸二酯键，二者作用结果

相反；DNA 连接酶没有识别能力。

3.在基因工程中使用的载体除质粒外，还有

λ

噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

[随堂检测]

知识点一　基因工程的发展历程

1．下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是( )

A ．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的

B ．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能

C ．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据

D ．基因工程必须在同物种间进行

解析：选D 。基因工程可在不同物种间进行，它可打破生殖隔离的界限，定向改造生物遗传性状。

知识点二　基因工程的工具

2．下面是3种限制性核酸内切酶对DNA 分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。相关叙述错误的是( )

限制酶1：↓GATC 限制酶2：CCC ↓GGG

限制酶3：G ↓GATCC

A ．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性

B ．限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对

C ．限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同

D ．能够识别和切割RNA 分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2

解析：选D 。酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A 项正确；

据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCCGGG和GGATCC，均为6个碱基对，故B项

正确；限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同，均为GATC，C项正确；限制酶只能识别特定

的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D项错误。

3．对DNA连接酶的功能描述，正确的是( )

A．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的化学键连接起来

B．在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端

C．用于DNA复制时母链与子链间形成氢键

D．与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同

解析：选D。DNA连接酶作用部位为磷酸二酯键，在基因工程中作用于两个切口的黏性末端，DNA聚合酶也是作用于磷酸二酯键，作用对象为游离的脱氧核苷酸。

4．下图表示某种质粒和人的胰岛素基因，其中a表示标记基因，b表示胰岛素基因，

E1表示某限制酶的酶切位点，现用该种限制酶分别切割质粒和胰岛素基因，后用DNA连接

酶连接切割后的质粒和胰岛素基因，下列选项中不可能出现的是( )

答案：C

5．如图为重组质粒形成示意图。将此重组质粒导入大肠杆菌，然后将大肠杆菌放在四种培养基中培养：a——无抗生素的培养基，b——含四环素的培养基，c——含氨苄青霉素的培养基，d——含四环素和氨苄青霉素的培养基。含重组质粒的大肠杆菌能生长的是( )

A．a B．a和c

C．a和b D．b和c

解析：选B。从图中可以看出人的生长激素基因插入到抗四环素基因中，导致抗四环

素基因结构被破坏，无法表达，重组质粒只有抗氨苄青霉素基因能够表达，导入此重组质粒的大肠杆菌只能够在无抗生素或含有氨苄青霉素的培养基上生长，不能在含有四环素的培养基上生长。

6．下图表示两种限制性核酸内切酶识别DNA分子的特定序列，并在特定位点对DNA进行切割的示意图，请回答以下问题：

(1)图中甲和乙代表______________________________。

(2)Eco RⅠ、HpaⅠ代表__________________________。

(3)图中甲和乙经过相应操作均形成两个片段，切口的类型分别为

________、________。甲中限制性核酸内切酶的切点是______之间，乙中限制性核酸内切酶的切点是________之间。

(4)由图解可以看出，限制性核酸内切酶的作用特点是__________________________。

(5)如果甲中G碱基发生基因突变，可能发生的情况是_________________________。

解析：从图解可以看出，甲和乙代表的是不同的DNA片段，在相应的限制性核酸内切酶(Eco RⅠ、HpaⅠ)的作用下，在特定的位点被切割成两部分。前者是在识别序列的中心轴线两侧分别切开，形成的末端是黏性末端；后者是在识别序列的中心轴线处切开，形成的末端是平口末端。

答案：(1)有特殊脱氧核苷酸序列的DNA片段　(2)两种不同的限制性核酸内切酶　(3)黏性末端　平口末端　G、A　A、T　(4)能识别双链DNA分子的特定脱氧核苷酸序列，并从特定的位点将DNA分子切割　(5)限制性核酸内切酶不能识别切割位点

[课时作业]

一、选择题

1．下列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

解析：选D。基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，

对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。但并不是所有的基因产物对人类都有益。基因工程是分子水平上的生物工程。

2．下列四条DNA片段，可以由同一种限制性核酸内切酶切割而成的是( )

A．①② B．②③

C．③④D．②④

解析：选D。只有②和④两个黏性末端的碱基是互补的，可能是由同一种限制性核酸

内切酶切割而成的。

3．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

解析：选C。解旋酶是在DNA复制时要用的酶，A错误；DNA连接酶是用来连接目的基因与质粒的工具酶，B错误；检测过程中必须用到限制性核酸内切酶，C正确；RNA聚合酶是转录过程用的酶，D错误。

4．PU和GATA可以识别基因的特定序列，继而激活相关基因的表达，由此推测，PU

和GATA的结构更接近下列选项中的( )

A．限制酶B．蛋白酶

C．淀粉酶D．DNA连接酶

解析：选A。由于PU和GATA可以识别基因的特定序列，从这方面来分析，其结构应

该接近限制酶，因为限制酶也能识别基因中特定的脱氧核苷酸序列，故A正确。

5．下列各选项中，a、b、c、d代表的结构说法正确的是( )

A．a—质粒RNA B．b—DNA连接酶

C．c—限制酶D．d—外源基因

解析：选D。a代表质粒DNA，故A错误；b代表限制酶，故B错误；c代表DNA连接酶，故C错误；d代表外源基因，即目的基因，故D正确。

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．①②④③

C．①④②③D．①④③②

解析：选C。图示中①表示该酶切割DNA分子双链产生黏性末端的过程，用到的酶是

限制性核酸内切酶，②是黏性末端连接的过程，用到的酶是DNA连接酶，③是DNA分子解

旋的过程，要用解旋酶，④是DNA分子复制时子链的形成过程，需要DNA聚合酶。

7．下列不可作为基因工程中的标记基因的是( )

A．抗性基因

B．发光基因

C．产物具有颜色反应的基因

D．贮藏蛋白的基因

解析：选D。标记基因的作用是方便之后的筛选，所以标记基因一定要有一定的鉴别

筛选能力，比如抗性基因，可以通过加入对应抗生素杀死未成功转化的细胞，而发光基因

和有颜色反应的基因，也可以通过其发光或产生某种颜色的反应，筛选转化成功的细胞，

但是贮藏蛋白的基因，无法设计简便的实验对转化的成功与否进行检测，故不能作为基因

工程的标记基因，故选D。

8．如图为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、限制性核酸内切酶、解旋酶

B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶

C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶

D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶

解析：选C。限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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；DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；解旋酶能使DNA分子双螺旋结构解开，氢键断裂，所以①处是解旋酶作用部

位，②处是限制性核酸内切酶作用部位，③处是DNA连接酶作用部位。

9．针对如图的叙述，错误的是( )

A．限制酶将a处切断，一定形成相同的黏性末端

B．DNA连接酶将a处连接会脱去一分子水

C．DNA复制时需要解旋酶切断b处，基因工程操作中不需要

D．b处的化学键是氢键

解析：选A。限制酶会将DNA切出具有黏性末端或平口末端的两个片段，A项错误；磷酸二酯键的形成是一个脱水缩合的反应，B项正确；DNA复制需要解旋酶，而基因工程不需要，C项正确；观察该图，可以确定b处为碱基对之间形成的氢键，D项正确。

10．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ada

D．每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子

解析：选C。A项正确，大肠杆菌成功表达出腺苷酸脱氨酶，说明每个大肠杆菌都至少含一个重组质粒；B项正确，每个重组质粒应至少含一个限制性核酸内切酶识别位点，以便ada的插入；C项错误，质粒pET28b作为载体，可有多个不同的限制酶酶切位点，并不是每个位点都插入了ada，这要看限制酶切割后的黏性末端是否与目的基因的黏性末端相同；D项正确，由于这些目的基因成功表达，所以每个ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。

11．构建重组质粒时可选用四种限制酶，其识别序列如图。为防止酶切片段的自身环接，不可选用的限制酶组合是( )

A．①②B．②③

C．①④D．③④

解析：选C。为防止酶切片段的自身环接，需要用不同的限制酶进行切割，而且不同

的限制酶切割后产生的黏性末端不同。限制酶①和②切割后产生的黏性末端不同，可选用，与题意不符，A项错误；限制酶②和③切割后产生的黏性末端也不同，可选用，与题意不符，B项错误；限制酶①和④切割后产生的黏性末端相同，不可选用，与题意相符，C项正确；限制酶③和④切割后产生的黏性末端不同，可选用，与题意不符，D项错误。

12．如图为某种质粒的简图，小箭头所指分别为限制酶Eco RⅠ、Bam HⅠ的酶切位点，P为转录的启动部位。已知目的基因的两端有Eco RⅠ、Bam HⅠ的酶切位点，受体细胞为无任何抗药性的原核细胞。下列叙述正确的是( )

A．将含有目的基因的DNA与质粒分别用Eco RⅠ酶切，在DNA连接酶作用下，由两个DNA片段之间连接形成的产物有两种

B．DNA连接酶的作用是将酶切后得到的黏性末端连接起来，形成一个重组质粒时形成两个磷酸二酯键

C．为了防止目的基因反向粘连和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是Eco RⅠ和

Bam HⅠ

D．能在含青霉素的培养基中生长的受体细胞表明该目的基因已成功导入该细胞

解析：选C。如果将含有目的基因的DNA与质粒分别用Eco RⅠ酶切，那么酶切后二者的黏性末端相同，在DNA连接酶作用下，由两个DNA片段之间连接形成的产物有三种，只有一种符合基因工程的需求；DNA连接酶的作用是将酶切后的目的基因和质粒的黏性末端

连接起来形成重组质粒，该过程形成4个磷酸二酯键；为了防止目的基因和质粒自行环化，酶切时可选用的酶是Eco RⅠ和Bam HⅠ，这样切割后得到的DNA片段两侧的黏性末端不同；由于受体细胞为无任何抗药性的原核细胞，因此能在含青霉素的培养基中生长，可能是受体细胞成功导入了目的基因，也可能是只导入了不含目的基因的载体。

二、非选择题

13．如图为体外对DNA分子进行切割和拼接的示意图，请据图回答以下问题：

(1)Eco RⅠ是一种________________酶，其识别序列是____________，切割位点是

________与________之间的________键，切割产生的DNA片段末端形式为

________________。

(2)将不同来源的DNA片段“缝合”起来，需要________酶或________酶。它们均属于________酶，作用是____________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

其中能“缝合”两个双链DNA片段的平口末端的酶是________________。

解析：图解表示Eco RⅠ将两个DNA分子在特定序列的特定位点切开并通过DNA连接酶进行拼接的过程。E·coli DNA连接酶只能“缝合”两个互补的黏性末端，而T4DNA连接酶既可以“缝合”两个互补的黏性末端，也可以“缝合”平口末端。

答案：(1)限制性核酸内切　—GAATTC—　鸟嘌呤脱氧核苷酸(或G)　腺嘌呤脱氧核苷酸(或A)　磷酸二酯　黏性末端　(2)E·coli DNA连接　T4DNA连接　DNA连接　催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，将两个双链DNA片段“缝合”起来　T4DNA连接酶14．啤酒酵母菌是啤酒生产上常用的典型的发酵酵母菌。除用于酿造啤酒及其他的饮料酒外，还可发酵面包。菌体维生素、蛋白质含量高，可作食用、药用和饲料。科学家将大麦细胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的啤酒酵母菌种可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操作过程如下：

(1)该技术定向改变了啤酒酵母菌的性状，这在可遗传变异的来源中属于________。

(2)为了将LTP1基因导入酵母菌细胞内，所用的载体是________。

(3)要使载体与LTP1基因连接，首先应使用________进行切割。假如载体被切割后，

得到的分子末端序列为，则能与该载体连接的抗病基因分子末端有

AATTC—

G—____________(多选)，其中跟是同一种限制酶切割的是________。

AATTC—G—

(4)有C 进入的啤酒酵母菌分别在含有青霉素、四环素的两种选择培养基上的生长情况是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：(1)由图可知该技术属于基因工程，该变异属于基因重组。(2)据图可以看出，

载体来自大肠杆菌，一定是质粒。(3)跟具有相同黏性末端的是A 、B 、C ，它们能AATTC—

G—相互连接，但来自同一种限制酶切割的是A 。(4)由于质粒上抗四环素基因被破坏，所以含有C 的酵母菌在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活。

答案：(1)基因重组　(2)(大肠杆菌的)质粒

(3)限制酶　A 、B 、C A

(4)在含有青霉素的培养基上能存活，但在含有四环素的培养基上不能存活

15．目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，pBR322质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如图所示，请据图回答下列问题：

(1)构建人工质粒时要有抗性基因，以便于___________________________________________________________________________________________________________。

(2)pBR322分子中有单个Eco RⅠ限制酶作用位点，Eco RⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G 与A 之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个Eco RⅠ的切点，请画出目的基

因两侧被限制酶Eco RⅠ切割后所形成的黏性末端：________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)pBR322分子中另有单个的Bam HⅠ限制酶作用位点，现将经Bam HⅠ处理后的质粒与

另一种限制酶BglⅡ处理得到的目的基因，通过DNA连接酶作用恢复________键，成功获得了重组质粒，说明________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无amp r和tet r的大肠杆菌，将大肠杆菌在含

氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面

沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是

_______________________________，

图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是_____________________________________。

解析：(1)质粒作为基因表达载体的条件之一是要有抗性基因，以便于筛选(鉴别)目的基因是否导入受体细胞。(2)同一限制酶切割DNA分子产生的黏性末端相同，根据题意可知：该目的基因两侧被限制酶Eco RⅠ切割后所形成的黏性末端为：

(3)DNA连接酶催化两个DNA片段形成磷酸二酯键；而通过DNA连接酶作用能将两个DNA分子片段连接，表明经两种限制酶(Bam HⅠ和BglⅡ)切割得到的DNA片段，其黏性末端相同。(4)由题意知：由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄

青霉素，但不能抗四环素。由图二、图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素和四

环素，而经限制酶Bam HⅠ作用后，标记基因tet r已被破坏，故重组质粒不能抗四环素，故多数大肠杆菌导入的是pBR322质粒。

答案：(1)筛选(鉴别)目的基因是否导入受体细胞

(2)

(3)磷酸二酯　两种限制酶(Bam HⅠ和BglⅡ)切割得到的黏性末端相同

(4)能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素　pBR322质粒

16．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

制酶的切位点。请回答下列问题：

限制酶Bam HⅠHin dⅢEco RⅠSma Ⅰ识别序列

及切割

位点↓　GGATCC CCTAGG

↑↓AAGCTT TTCGAA ↑↓GAATTC CTTAAG ↑↓CCCGGG GGGCCC ↑

(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有________和________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 RⅠ相比较，使用Bam HⅠ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__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有0、2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，含有的C—G 碱基对越多，

人教版高中生物选修三 专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一．选择题（共20小题，每题2分，共20分） 1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图．叙述正确的是（） A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B（b）与D（d）间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中． 下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3．一对夫妇所生子女中，性状上的差异较多，这种变异主要来源于（） A．基因重组B．基因突变C．染色体丢失D．环境变化 4．不属于基因操作工具的是（） A．DNA连接酶B．限制酶C．目的基因D．基因运载体 5．下列哪一项不是基因工程工具（） A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．运载体D．目的基因 6．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型

D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7．通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是（） A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 D．着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 8．下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（） A．mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B．基因重组只发生有丝分裂过程中 C．非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D．基因型为DdEE的个体自交，子代中一定会出现基因突变的个体 9．基因工程的正确操作步骤是（） ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因． A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①② 10．如图为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、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义．下列有关叙述错误的是（） A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代 12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp（1bp即1个碱基对）的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，凝胶电泳结果如下图所示．该DNA分子的酶切图谱（单位：bp）正确的是（）

高中生物高考题分类题基因工程

知识点一基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，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。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二基因工程的基本工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)限制性内切酶的来源：主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)限制性内切酶的作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。 (3)限制性内切酶的切割方式及结果：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)来源：大肠杆菌、T4噬菌体 (2)DNA连接酶的种类：E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。 (3)作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA 连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键。 注意：比较有关的DNA酶 (1)DNA水解酶：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)DNA解旋酶：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解旋酶以外，在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。(3)DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 (4)DNA连接酶：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。 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

高中生物第一章基因工程第一节基因工程概述第1课时基因工程的发展历程和工具知能演练轻巧夺冠苏教版选修3

第1课时基因工程的发展历程和工具 [随堂检测] 知识点一基因工程的发展历程 1．下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是( ) A．基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的 B．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D．基因工程必须在同物种间进行 解析：选D。基因工程可在不同物种间进行，它可打破生殖隔离的界限，定向改造生物遗传性状。 知识点二基因工程的工具 2．下面是3种限制性核酸内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。相关叙述错误的是( ) 限制酶1：↓GATC 限制酶2：CCC↓GGG 限制酶3：G↓GATCC A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性 B．限制酶2和3识别的序列都包含6个碱基对 C．限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同 D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2 解析：选D。酶具有专一性，不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，A项正确；据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCCGGG和GGATCC，均为6个碱基对，故B项正确；限制酶1和酶3剪出的黏性末端相同，均为GATC，C项正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，故D项错误。 3．对DNA连接酶的功能描述，正确的是( ) A．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的化学键连接起来 B．在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端 C．用于DNA复制时母链与子链间形成氢键 D．与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同

高中生物选修三综合试题(原创带答案)

高中生物选修三综合试题（原创） 1.下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是 ( ) A ．从反应类型来看，限制性内切酶催化的是一种水解反应 B ．限制性内切酶的活性受温度、pH 的影响 C ．一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列 D ．限制性内切酶识别序列越短，则该序列在DNA 中出现的几率就越小 2.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a 、b 、c 、d 的描述，正确的是 （ ） A ．a 的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构 B ．要获得相同的黏性末端，可以用不同种b 切割a 和d C ．c 连接双链间的A 和T ，使黏性末端处碱基互补配对 D ．若要获得未知序列d ，可到基因文库中寻找 3．科学家将人体皮肤细胞改造成了多能干细胞——“iPS 细胞”，人类“iPS 细胞”可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS 细胞”说法正确的是 （ ） A ．“iPS 细胞”分化为神经细胞的过程体现了细胞的全能性

B ．“iPS 细胞”有细胞周期，它分化形成的神经细胞一般不具细胞周期 C ．“iPS 细胞”可分化形成多种组织细胞，说明“iPS 细胞”在分裂时很容易发生突变 D ．“iPS 细胞”分化成人体多种组织细胞，是因为它具有不同于其他细胞的特定基因 4.下图是利用某植物(基因型为AaBb)产生的花粉进行单倍体育种的示意图，据图判断正确的有 （ ） 花粉――→①植株A ――→②植株B A ．过程②通常使用的试剂是秋水仙素，作用时期为有丝分裂间期 B ．通过过程①得到的植株A 基因型为aaBB 的可能性为1/4 C ．过程①属于植物的组织培养，在此过程中必须使用一定量的植物激素 D ．与杂交育种相比，该育种方法的优点是能明显缩短育种年限 5.下列关于生物工程及其安全性评价的叙述中，正确的是 A ．从输卵管冲取的卵子都需经过人工培养成熟后才能与获能的精子在体外受精 B ．“三北防护林”松毛虫肆虐主要是由于违背了物种多样性的原理 C ．中国政府对于克隆技术的态度是不反对治疗性克隆，可以有限制的进行生殖性克隆研究 D ．由于存在生殖隔离，大田种植转基因抗旱、抗除草剂农作物不存在生物安全性问题 6．下列关于湿地生态恢复工程的叙述错误的是 ( ) A ．该工程采用工程和生物措施相结合的方法 B ．要建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰 C ．对湿地的恢复，只注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以 D ．湿地的恢复除利用生物工程手段外，还要依靠自然演替机制恢复其生态功能 7．下列措施中不符合城市生态工程建设基本原理的是 ( ) A ．城市规划，分区建设工业区、居民区、生态绿地等 B ．大力推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺 C ．采用浮床工艺等手段治理水污染 D ．用法律手段严禁汽车上路，禁止造纸厂、酒厂生产，以断绝污染源头 二非选择题 8．农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因，现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题： (1)要获得该抗病基因，可采用__________、__________等方法。为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中，常用的运载体是__________。 (2)要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用__________进行切割。假如运载体被切割后，得到的分子末端序列为，则能与该运载体连接的抗病基因分子末端是( ) (3)切割完成后，采用__________将运载体与该抗病基因连接，连接后得到的DNA 分子称为__________。 (4)再将连接得到的DNA 分子导入农杆菌，然后用该农杆菌去__________棉花细胞，利用植物细胞具有的__________性进行组织培养，从培养出的植株中__________出抗病的棉花。 (5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是( ) A ．淀粉 B ．脂类 C ．蛋白质 D ．核酸 (6)转基因棉花获得的__________是由该表达产物来体现的。

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 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。 （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。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同：

（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （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：是为了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基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：

(完整版)高中生物选修3第一章基因工程习题及答案

高中生物选修3第一章基因工程习题 1. SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于 治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图 所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因 为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也 可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获 得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种 或多种 提供科学依据。 2. 聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术， 反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。 反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要 过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则 经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的 数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 ③ 。 3. 逆转录病毒的遗传物质RNA 能逆转录生成DNA ，并进一步整合到宿主细胞的某条染色 体中。用逆转录病毒作为运载体可用于基因治疗和培育转基因动物等。 （1）病毒在无生命培养基上不能生长，必须依靠活细胞提供 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、

人教版高中生物选修三专题1基因工程测试题 Word版缺答案

《选修3专题1基因工程》练习题 一、选择题 1.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．只有将双链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 2.下列不属于基因工程常用载体的是（） A．核DNA B．动物病毒 C．λ噬菌体的衍生物D．植物病毒 3.下列说法正确的是（） A．基因表达载体的构建方法是一致的 B．标记基因也叫做抗生素基因 C．显微注射技术是最为有效的一种将目的基因导入植物细胞的方法 D．大肠杆菌是常用的微生物受体 4.要检测目的基因是否成功的插入了受体DNA中，需要用基因探针，基因探针是指 A．用于检测疾病的医疗器械 B．用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA分子β-球蛋白的DNA D．合成苯丙羟化酶的DNA片段 C．合成 5.目前科学家把兔子血红蛋白基因导入到大肠杆菌细胞中，在大肠杆菌细胞中合成了兔子的血红蛋白。下列哪一项不是这一先进技术的理论依据（） A．所有生物共用一套遗传密码子 B．基因能控制蛋白质的合成 C．兔子血红蛋白基因与大肠杆菌的DNA都是由四种脱氧核苷酸构成，都遵循相同的碱基互补配对原则 D．兔子与大肠杆菌有共同的原始祖先 6. 若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性核酸内切酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ(A↓ GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓ AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓ GATC)。下

列分析合理的是( ) A.用EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 B．用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和P1噬菌体载体 7. 天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( ) A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 8．利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项中能说明目的基因完成表达的是( ) A．棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因C．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D．酵母菌细胞中提取到人的干扰素 9. 基因治疗是指（）A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的 B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的 C．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞产生基因突变回复正常 D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的 10.下图表示细胞膜上乙酰胆碱(一种神经递质)受体基因的克隆技术操作过程，下列相关分析中错误的是( )

高中生物选修3第一章基因工程习题及答案word版本

第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、

高中生物选修三专题一试题

高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 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。 （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。

黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，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。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：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。 十、标记基因的作用：鉴别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。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因

基因工程知识点全

第一章基因工程概述 1.什么是基因工程，基因工程的基本流程？ 基因工程（Genetic engineering）原称遗传工程。从狭义上讲，基因工程是指将一种或多 种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内， 使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大 要素。 1.分离目的基因 2.限制酶切目的基因与载体 3.目的基因和载体DNA在体外连接 4.将重组DNA分子转入合适的宿主细胞,进行扩增培养 5.选择、筛选含目的基因的克隆 6.培养、观察目的基因的表达 第二章基因工程的载体和工具酶 1. 基因工程载体必须满足哪些基本条件？ ?具有对受体细胞的可转移性或亲和性。 ?具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。 ?具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点。 ?具有合适的筛选标记。 ?分子量小，拷贝数多。 ?具有安全性。 2. 质粒载体有什么特征，有哪些主要类型？ 1、自主复制性 2、可扩增性 3、可转移性 4、不相容性 主要类型有 1.克隆质粒 2.测序质粒 3.整合质粒 4.穿梭质粒 5.探针质粒 6.表达质粒3. 质粒的构建 （1）删除不必要的 DNA 区域，尽量缩小质粒的分子量，以提高外源 DNA 片段的装载量。一般来说，大于20Kb 的质粒很难导入受体细胞，而且极不稳定。 （2）灭活某些质粒的编码基因，如促进质粒在细菌种间转移的 mob 基因，杜绝重组质粒扩散污染环境，保证 DNA 重组实验的安全，同时灭活那些对质粒复制产生负调控效应的基因， 提高质粒的拷贝数 （3）加入易于识别的选择标记基因，最好是双重或多重标记，便于检测含有重组质粒的受 体细胞。 （4）在选择性标记基因内引入具有多种限制性内切酶识别及切割位点的 DNA序列，即多克隆接头（Polylinker），便于多种外源基因的重组，同时删除重复的酶切位点，使其单一 化，以便环状质粒分子经酶处理后，只在一处断裂，保证外源基因的准确插入。 （5）根据外源基因克隆的不同要求，分别加装特殊的基因表达调控元件。 4. 什么是人工染色体载体？ 将细菌接合因子、酵母或人类染色体上的复制区、分配区、稳定区与质粒组装在一起， 即可构成染色体载体 5. 什么是穿梭载体？ 人工构建的、具有两种不同复制起点和选择标记、可以在两种不同的寄主细胞中存活和复制的载体。 6.入-噬菌体载体及构建 -DNA为线状双链DNA分子，长度为48.5kb，在分子两端各有12个碱基的单链互补粘性末端。 ?1缩短长度提高外源 DNA 片段的有效装载量删除重复的酶切位点 ?引入单一的多酶切位点接头序列，增加外源DNA片段克隆的可操作性 ?灭活某些与裂解周期有关基因。 ?使λ-DNA载体只能在特殊的实验条件下感染裂解宿主细菌，以避免可能出现的污染

基因工程概论

第一章基因工程概论 第一节基因工程的基本概述 一、基因工程的基本概念 1、基因工程的基本定义： 按照预先设计好的蓝图，利用现代分子生物学技术，特别是酶学技术，对遗传物质DNA 直接进行体外重组操作与改造，将一种生物（供体）的基因转移到另外一种生物（受体）中去，从而实现受体生物的定向改造与改良。 广义基因工程：DNA重组技术的产业化设计与应用。分为上游和下游技术。 2、上游技术：外源基因重组、克隆和表达的设计与构建（狭义基因工程） 3、下游技术：含有外源基因的生物细胞（基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因的表达、分离、纯化过程。 基因工程又称为：gene manipulation, gene cloning, recombinant DNA technoglogy, genetic modification, new genetics, molecular agriculture 二、基因工程的基本过程： 1、材料的准备：目的基因、载体、工具酶和受体细胞（宿主）的准备。用限制性内切酶分别将外源DNA和载体分子切开。 2、目的基因与载体DNA的体外重组，形成重组DNA分子。 3、重组的DNA分子引入受体细胞，并建立起无性繁殖系。 4、筛选出所需要的无性繁殖系，并保证外源基因在受体细胞中稳定遗传、正确表达。 进一步可将基本步骤概括为：切、接、转、增、检［步骤演示］

图1-1 基因工程的基本步骤 三、基因工程的基本原理： 主体战略思想是外源基因的高效表达，可从四方面达到目的： 1、利用载体DNA在受体细胞中独立于染色体DNA而自主复制的特性与载体分子重组，通过载体分子的扩增提高外源基因在受体细胞中的剂量，借此提高宏观表达水平。 2、筛选、修饰重组基因表达的转录调控元件：启动子、增强子、上游调控序列、操作子、终止子。 3、修饰和构建蛋白质生物合成的翻译调控元件：序列、密码子。 4、工程菌（微型生物反应器）的稳定生产及增殖。 第二节基因工程的发展 一、基因工程的诞生 基因工程是一项新兴的工程技术，它的诞生需要理论和技术上的支持： 1. 理论上的三大发现： 证明了生物的遗传物质是DNA（基因工程的先导） DNA的双螺旋结构和半保留复制机理 遗传信息的传递方式（中心法则）和三联体密码子系统的建立 2. 技术上的三大发现 限制性内切酶和DNA连接酶的发现（标志着DNA重组时代的开始） 载体的使用 1970年，逆转录酶的发现。 1973年，C o h e n等获得了抗四环素和新霉素的重组菌落T c r N e r，标志着基因工程的诞生。 二、基因工程的发展： 1. 1972-1976年，日本人，somatostatin； 2. 1978年，美国人，生长激素基因（HGH）； 3. 1980年，美国/瑞士人，a干扰素－基因； 4. 1984年，日本人，白细胞介素2（IL-2）； 三、基因工程的腾飞： 1. 1982年，美国人，大鼠生长激素基因转入小鼠； 2. 1983年，美国人，Ti质粒导入植物细胞（细菌Neor基因） 3. 1990年，美国人，腺苷脱氨酶（ADA）基因治疗，重度联合免疫缺陷症（SDID） 4. 1991年，美国倡导，人类基因组计划109bp，15年时间30亿USD； 5. 1997年，美国人，威尔英特克隆多利绵羊

(完整版)高中生物基因工程试题

(完整版)高中生物基 因工程试题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

阶段质量检测(一) 基因工程 (时间：45分钟，满分：100分) 一、选择题(每小题3分，共45分) 1．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是() A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C．只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D．载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接2．(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是() A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3．日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白(GFP)等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP 的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是( ) A．作为标记基因，研究基因的表达 B．作为标记蛋白，研究细胞的转移 C．注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D．标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4．下列有关质粒的叙述，正确的是( ) 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 C．质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D．基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核DNA、动植物病毒以及λ噬菌体的衍生物 5．下列有关基因工程的叙述正确的是( ) A．用同种限制性核酸内切酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获得相同的黏性末端B．以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C．检测到受体细胞中含有目的基因就标志着基因工程育种已经成功 D．质粒上抗生素的抗性基因有利于质粒与外源基因连接 6．下列有关基因工程和蛋白质工程步骤的叙述不．正确的是( )

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。(1)EcoRI是一种酶，其识别序列是，切割位点是与之间的键。切割结果产生的DNA片段末端形式为。(2)不同来源DNA片段结合，在这里需要的酶应是连

1.1基因工程概述(第1课时)

1.1基因工程概述（第1课时） （一）DNA 重组技术的基本工具 编制：张统省 审核：秦磊 校对：王曼 【学习目标】 1.简述基因工程的诞生过程和发展历程； 2.简述基因工程的概念 3.举例说出基因工程的工具 【自学质疑】 一、回顾： 1．遗传的物质基础是什么？ 2．生物体遗传的基本单位是什么？ 3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？ 5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因 呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？ 6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？ 二、导学 1．基因工程的概念： 2. DNA 重组技术的基本工具 来源：主要从 中分离 功能：能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列， 限制性内切酶 并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷 （分子手术刀） 酸二酯键断开。 错位切 切割方式 平 切 黏性末端 切割后的DNA 末端： 平末端 功能：将切下来的DNA 片段拼接成新的DNA 分子 DNA 连接酶 T4 DNA 连接酶：既能“缝合”双链DNA 片段互补的黏性末端， （分子缝合针） 种类 也能“缝合”双链DNA 片段的平末端 E ·coli DNA 连接酶：只能将双链DNA 片段互补的黏性末端连接 ①能在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制 条件：②有一个至多个限制酶切点， 基因进入受体细胞的载体 ③有特殊的遗传标记基因，便于筛选。 （分子运输车） 质粒（常用） 种类： λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 【质疑讨论】 1．什么是基因工程？ 2．、基因工程的工具酶有几种？分别是什么？ 3．基因的剪刀是什么？有什么作用特点？结果怎么样？ 4．基因的针线是什么？其主要作用是什么？ 5．基因的运输工具是什么？有什么作用？ 6．运载体必须具备的条件是什么？最常用的运载体是什么？ 7．质粒的结构是什么？质粒上会存在某些标记基因，这些标记基因有什么用途？ 8.要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几个DNA 连接酶处理？ 质粒的特点： ①质粒是基因工程中最常用的运载体； 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒； ②是细菌染色体外（即拟核DNA 外） 能自我复制的小型环状DNA 分子；质粒 的大小只有普通细菌染色体的1%左右； ③存在于许多细菌及酵母菌等微生物中； 质粒的存在对宿主细胞生存没有决定性 的作用； ④质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 （自身细胞中也可） 【矫正反馈】 1．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.DNA 限制酶、RNA 连接酶、质粒 D.DNA 限制酶、DNA 连接酶、质粒 2．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 3．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

高中生物基因工程试题

阶段质量检测（一）基因工程 （时间：45分钟，满分：100分） 一、选择题（每小题3分，共45分） 1 ?下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A. 重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体 B. 所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C. 只要是细菌中的质粒都可以直接作为基因工程中的载体 D. 载体必须具备的条件之一是有多个限制酶切割位点，以便与外源基因进行连接 2. （浙江高考）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B,而 开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确 的是（） A. 提取矮牵牛蓝色花的mRNA经逆转录获得互补的DNA再扩增基因B B. 利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B C. 利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D. 将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞 3. 日本下村修、美国沙尔菲和钱永健因在发现绿色荧光蛋白（GFP）等研究方面做出突出贡献，获得2008年度诺贝尔化学奖。GFP在紫外光的照射下会发出绿色荧光。依据GFP的特性，你认为该蛋白在生物工程中的应用价值是（） A. 作为标记基因，研究基因的表达 B. 作为标记蛋白，研究细胞的转移 C. 注入肌肉细胞，繁殖发光小白鼠 D. 标记噬菌体外壳，示踪DNA路径 4. 下列有关质粒的叙述，正确的是（） 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 C. 质粒只有在侵入宿主细胞后，才能在宿主细胞内复制 D. 基因工程中常用的载体除了质粒外，还有核 DNA动植物病毒以及入噬菌体的衍生物

人教版高中生物选修三复习试题及答案全套

人教版高中生物选修三复习试题及答案全套 选修3第1讲 1．(2017年全国新课标Ⅰ卷)真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。已知在人体中基因A(有内含子)可以表达出某种特定蛋白(简称蛋白A)。回答下列问题： (1)某同学从人的基因组文库中获得了基因A，以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白A，其原因是_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)若用家蚕作为表达基因A的载体，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用____________________作为载体，其原因是___________________________________。 (3)若要高效地获得蛋白A，可选用大肠杆菌作为受体，因为与家蚕相比，大肠杆菌具有________________________(答出两点即可)等优点。 (4)若要检测基因A是否翻译出蛋白A，可用的检测物质是______________(填“蛋白A的基因”或“蛋白A的抗体”)。 (5)艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明DNA是遗传物质做出了重要贡献，也可以说是基因工程的先导，如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示，那么，这一启示是________________________________________________________________________。 【答案】(1)基因A有内含子，在大肠杆菌中，其初始转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白A (2)噬菌体噬菌体的宿主是细菌，而不是家蚕 (3)繁殖快、容易培养 (4)蛋白A的抗体 (5)DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体 【解析】(1)人的基因A含有内含子，其转录出的RNA需切除内含子对应的RNA序列后才能翻译出蛋白A，大肠杆菌是原核生物，其没有切除内含子对应的RNA序列的机制，故将人的基因A导入大肠杆菌无法表达出蛋白A。(2)噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒，无法寄生在家蚕中。(3)大肠杆菌繁殖快、容易培养，因此常用作基因工程的受体。(4)在分子水平检测目的基因是否表达应用抗原—抗体杂交法，即用蛋白A与蛋白A的抗体进行杂交。(5)艾弗里的肺炎双球菌转化实验的原理是基因重组，通过重组使得S型细菌的DNA在R型细菌中表达，这种思路为基因工程理论的建立提供了启示。 2．(2017年全国新课标Ⅱ卷)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题： (1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是__________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是