（浙江选考）2021版新高考生物一轮复习专题12现代生物科技专题第34讲基因工程教学案新人教版.docx

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1、第34讲　基因工程知识内容考试要求知识内容考试要求1．工具酶的发现和基因工程的诞生a3.基因工程的应用a2．基因工程的原理和技术b4.活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案c　基因工程的含义及操作工具1．基因工程的诞生(1)概念：基因工程是狭义的遗传工程。广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。(2)核心：构建重组DNA分子，早期也将基因工程称为重组DNA技术。(3)诞生时间：20世纪70年代。(4)理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA

2、双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。(5)技术保障：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现和运用。2．基因工程的核心及操作工具(1)基因工程的核心是构建重组DNA分子。(2)基因工程的操作工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。①限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上进行切割。②DNA连接酶可以将外源基因和载体DNA连接在一起。③质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，含有抗生素抗性基因，是重组基因导入受体细胞的标志。(1)限制酶也可以识别和切割RNA(×)(2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特

3、异性地识别6个核苷酸序列(×)(3)DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来(×)(4)E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接粘性末端(×)(5)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶(×)(6)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体(√)(7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(×)(8)载体的作用是将携带的目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(√)(选修3P4图1－3改编)如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题：(1)a代表的物质和质粒的化学本质都是____________，二者还具有

4、其他共同点，如①______________________，②__________________(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为，则与之连接的目的基因切割末端应为__________；可使用__________把质粒和目的基因连接在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为________，其作用是__________________________。解析：(1)a代表的物质是拟核DNA分子，质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核之外的小型环状DNA分子，两者都能自我复制，并蕴含遗传信息。(2)质粒DNA分子的切割末端能够与目的基

5、因切割末端发生碱基互补配对，可使用DNA连接酶将它们连接在一起。(3)质粒DNA分子上的氨苄青霉素抗性基因可以作为标记基因，便于对重组DNA进行鉴定和筛选。答案：(1)DNA　能够自我复制　具有遗传特性(2)　DNA连接酶(3)标记基因　供重组DNA的鉴定和选择1．限制酶(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，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；如以为轴，两侧碱基互补对称。(2)切割后末端的种类(3)限制酶的选择方法根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类。①应选择切点位于目的基因两端

6、的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶，但要确保质粒(如图乙)上也有这两种酶的切点。2．限制酶和DNA连接酶的关系(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是磷酸二酯键。(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。3．作为载体的条件及作用条件作用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

7、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的鉴定和选择基因工程操作工具易错辨析(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。(2)限制酶的成分为蛋白质，其作用的发挥需要适宜的理化条件，高温、强酸或强碱均易使之变性失活。(3)在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶，目的是产生相同的粘性末端。(4)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的粘性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的粘性末端一般不相同。(5)限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便于进行检测。(6)基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。　[题组冲关]1．图甲

8、、乙中的箭