选修3-专题1-1.1-DNA重组技术的基本工具学案.doc

<p>(完整版)选修3 &nbsp;专题1 &nbsp;1.1 &nbsp;DNA重组技术的基本工具学案(陆德平)
选修3 &nbsp;专题1基因工程 &nbsp;
1。1 &nbsp;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 。 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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 &nbsp; B．杂交育种 &nbsp; &nbsp; C．基因工程育种 &nbsp; D．多倍体育种
2、限制性核酸内切酶——“分子手术刀&quot;
(1)限制性内切酶的来源:主要是从 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;键切开。
(3）限制性内切酶的切割方式：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是 &nbsp; &nbsp; &nbsp; 末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;。
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
3、DNA连接酶—-“分子缝合针”
（1)DNA连接酶的分类： &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 连接酶和 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 连接酶。
(2）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;末端被切开的磷酸二酯键,T4DNA连接酶作用于 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 末端和 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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①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 &nbsp; &nbsp; 。
（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 。 &nbsp;
几种酶的比较：(1） &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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） &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（4） &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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切酶 &nbsp; &nbsp; &nbsp;
B．连接a处的酶为DNA连接酶
C．切断b处的酶为解旋酶 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
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：①质粒：常存在于 &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;中，是一种分子质量较小的环状的裸露的 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;分子，独立于拟核之外。②病毒:常用的病毒有 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 、 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 等。
（2）运载体使用的目的：①是用它做运载工具，将目的基因转运到 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 细胞中去.②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：①在宿主细胞中保存下来并大量复制 &nbsp;②有多个 &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp; &nbsp; &nbsp; 。 &nbsp;③有一定的 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;,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
①能自主复制 &nbsp; ②不能自主复制 &nbsp; ③结构很小 &nbsp; ④蛋白质 &nbsp;
⑤环状RNA &nbsp; ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居&quot;
A．①③⑤⑦ B．①④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦
例7、(多选）下列有关质粒的叙述,错误的是 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
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 &nbsp;专题1基因工程 &nbsp;
1。1 &nbsp;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
B．EcoRI切割的是G—A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DNA
D．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
B
DNA连接酶
限制性内切酶
质粒
C
限制性内切酶
DNA连接酶
质粒
D
DNA连接酶
限制性内切酶
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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
A．DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键
B．DNA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
C．DNA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
4．DNA连接酶催化的反应是
A．DNA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 &nbsp; &nbsp; D．A、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 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; B．质粒具有某些标记基因
C．重组质粒能够复制 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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 &nbsp; B．质粒是唯一的载体
C．重组质粒是目的基因 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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
①质粒 ②噬菌体 ③病毒 ④动物细胞核
A．①②③ &nbsp; &nbsp; B．①②④ &nbsp; &nbsp; C．②③④ &nbsp; &nbsp; D．①③④
8．下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是

A．①② &nbsp; &nbsp; B．①③ &nbsp; &nbsp; &nbsp; C．①④ &nbsp; &nbsp; &nbsp; D．②③
9．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） &nbsp; &nbsp;B．(1）（2）（4） &nbsp; &nbsp; C．（1）（2） &nbsp; &nbsp; &nbsp; D．（1）（3）
10．下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是
A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B．RNA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
A．DNA连接酶和解旋酶 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
B．DNA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 &nbsp; &nbsp;
D．DNA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,HindⅢ以及BglⅡ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？

A．BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT-
B．BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—
C．EcoRI和HindⅢ；末端互补序列-AATT-
D．BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
13．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Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ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Ⅱ切割,目的基因用限制酶Ⅰ切割
B．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割
C．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ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 HindⅢ,BamHⅠ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?
A．HindⅢ1个,BamHⅠ2 个 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; B．HindⅢ2个，BamHⅠ3个
C．HindⅢ2个，BamHⅠ1 个 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; D．HindⅢ和BamHⅠ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 &nbsp; B．.噬菌体、质粒、DNA连接酶
C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒 &nbsp; &nbsp; &nbsp; D．DNA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6．2kb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 &nbsp;

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．有多个限制酶切点C．具有标记基因 　 D．它是环状DNA
20．下列哪些可作为基因工程技术中常用的基因运载工具 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
A．大肠杆菌 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; B．质粒 &nbsp; &nbsp; &nbsp; C．动物病毒 &nbsp; &nbsp; &nbsp; 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&nbsp;&nbsp; &nbsp; B．DNA聚合酶 C．DNA连接酶&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 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（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1—5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Ⅰ的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制性内切酶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请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。

②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。

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未端能否连接起来？为什么？
1.1 DNA重组技术的基本工具 &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;第 5 页</p>