高考生物一轮教师用书 第1讲 基因工程教案 新人教版选修3

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1、第一讲基因工程[教材知识问题化梳理]一、基因工程的基本工具1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离纯化而来。(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)结果：产生黏性末端或平末端。2．DNA连接酶常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能连接黏性末端连接黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3．载体(1)常用载体——质粒(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。二、基因工程的操作程序[动漫演示更

2、形象　见课件光盘](1)(2)(3)方法　(4)三、蛋白质工程(1)目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计。(2)操作手段：基因修饰或基因合成。(3)设计流程：[效果自评组合式设计]一、在小题集训中洞悉命题视角1．限制酶只能用于切割目的基因。(×)2．DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来。(×)3．E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(×)4．质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。(√)5．载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳

3、定存在并表达。(√)6．利用PCR技术能合成目的基因。(×)7．目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法。(√)8．检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术。(×)9．蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。(√)10．蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子。(×)二、在回顾教材图表中强化学科能力据农杆菌转化法示意图回答下列问题：(1)农杆菌T质粒中T－DNA具有怎样的特点？答案：能转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。(2)农杆菌转化法的基本原理是什么？答案：利用农杆菌T

4、－DNA的可转移性，将目的基因插入T－DNA上通过农杆菌的转化，将目的基因导入受体细胞，并整合到植物细胞的染色体上。(3)农杆菌转化法主要适用于哪类植物？答案：双子叶植物和裸子植物。基因工程的操作工具1．限制性核酸内切酶(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；以为轴，两侧碱基互补对称。(2)切割后产生末端的种类——黏性末端和平末端。当限制酶在它识别序列的

5、中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端，如下图所示：2．限制酶与DNA连接酶的关系3．载体具备的条件条件适应性稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择[联前系后]——————————————————————————————————————限制酶与连接酶的作用位点(1)限制酶与连接酶都作用于磷酸二酯键。(2)切割质粒需使用限制酶1次，切

6、割目的基因则需要使用相同的限制酶2次。因为质粒是环状DNA，而目的基因在DNA分子链上。——————————————————————————————————————[例1]　下图是基因工程中利用pBR322质粒(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)与抗病基因构建重组质粒的示意图，该质粒上的PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ等四种限制酶的识别序列及切割位点见下表。结合图表分析，下列叙述错误的是(　　)A．pBR322质粒、抗病基因和重组质粒的基本组成单位都是脱氧核苷酸B．

7、形成重组质粒时，应选用限制酶PstⅠ和EcoRⅠ对含抗病基因的DNA、质粒进行切割C．一个质粒被限制酶EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ同时切割后可得到3个DNA片段和6个黏性末端D．将受体细胞置于含有四环素的培养基上培养，可筛选出已导入抗病基因的受体细胞[解析]　图中pBR322质粒、抗病基因和重组质粒都是DNA分子，其基本组成单位都是脱氧核苷酸；通过分析含抗病基因的DNA，可知该DNA含三个限制酶切割位点，其中SmaⅠ的切割位点位于抗病基因内部，因此用PstⅠ、EcoRⅠ才能完整地切下该抗病基因；一

8、个质粒被限制酶EcoRⅠ、PstⅠ、SmaⅠ同时切割后可得到3个DNA片段，产生6个末端，从表格信息可知，EcoRⅠ、PstⅠ切割产生的4个末端是黏性末端，而SmaⅠ切割产生的2个末端是平末端；当EcoRⅠ切割质粒时，氨苄青霉素抗性基因(Ampr)已受到破坏，因此，在筛选时，应将受体细胞置于含有四环素的培养基上培养。[答案]　C基因工程的操作过程1.获取目的基因(1)直接分离(2)人工化学合成：适用于分子较小的基因。2．基因表达载体的构建——基因工程的核心(1)目的：