第一节基因工程的概述

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1、高二生物选修三导学案（1）基因工程的概述第一章基因工程第一章基因工程第一节基因工程的概述【学习目标】1、简述基因工程的概念含义，简述基因工程的诞生历程，认同基因工程的诞生和发展离不开理论突破和技术创新2、简述基因工程的原理，说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点，简述基因工程基本操作程序，以及各步骤的一般方法、原理，模拟重组DNA分子的操作过程【课前预习】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，在通过人工和等方法，对生物的基因进行和，然后导入并使重组基因在中表达，产生人类需要的基因产物的技术。因而又叫DNA重组技术。基因工程是在水平上操作、改变生物遗传性状的技术，

2、包括基因的、以及在受体细胞内的和过程。2、为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫，而的发现，则直接促进了基因工程的诞生。1973年，美国科学家将不同来源的两种DNA分子体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达。3、“分子手术刀”：。其作用的特点是：其产生的DNA末端有两种形式：和。“分子针线”将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。4、“运载工具”。通常利用质粒作为载体。作为载体必须具备以下条件：载体DNA必需有一个或多个的切割位点；载体DNA必需能在受体细胞中；载体DNA必需带有特殊的基因。5、基因工程的基本操作步骤包括：①②、③、④6、PCR是一项在生

3、物复制特定DNA片段的核酸合成技术。目的基因受热形成，与结合，在的作用下延伸形成DNA。【共同探究】知识点一：关于基因工程基因工程的别名DNA重组技术或转基因技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切或合成→拼接→导入→表达结果人类需要的新的生物类型和生物产物变异类型基因重组意义打破生殖隔离（克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍），在基因水平上定向改变生物的遗传信息，并通过工程化的手段为人类提供有用的产品和服务第5页共6页高二生物选修三导学案（1）基因工程的概述第一章基因工程【思考题1】（10全国2）下列叙述符合基因工程概念的是A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合

4、，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上（一）DNA重组技术的基本工具1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶能将外来的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，这样可以保护细胞原有的遗传信息。它在切割DNA时，特异性识别核苷酸序列，即只能在一定的DNA序列上进行切割，这种能被特意性识别的切割部位都具有回文序列。这种

5、酶主要在原核生物中存在，有何意义？这给我们在基因工程中有什么启发？【思考题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【思考题3】（10浙江卷）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是A.用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C.将重组DNA分子导入原生质体D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【思考题4】（07广东）现有一长度为1000碱基

6、对（by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI,Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是D2、“分子针线”——DNA连接酶DNA连接酶是将双链DNA片段”缝合”起来,恢复被限制性核酸内切酶切开了两个核苷酸之间的磷酸二酯键.第5页共6页高二生物选修三导学案（1）基因工程的概述第一章基因工程DNA连接酶与DNA聚合酶的相同点是：两者都是形成磷酸二酯键；成分都属于蛋白质。不同点：DNA聚合酶只能将单个核苷

7、酸加到已有的核酸片段形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将两个缺口同时连接起来，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键【思考题5】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接酶，此酶的作用是在与之间形成键，而起“缝合”作用的。3、“运载工具”——目的基因进入受体细胞的载体目的基因的载体是基因的运输工具，在基因操作过程中，使用目的