选修3专题11.1DNA重组技术的基本工具学案(陆德平)

1、选修3专题1基因工程1.1 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 (2)作用及作用部位：E.coliDNA 连接酶作用于 末端被切开的磷酸二酯键， T4DNA连接酶作用于 末端和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。GCAATTCGC CTTAACGGCGG1.1 DNA重组技术的基本工具第1页(1)其中和是由一种限制酶

2、切割形成的 末端，两者要重组成一个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基因工程DNA分子，所用DNA连接酶通常是 。(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 。几种酶的比较：(1) 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) 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 酶以外，在适当的高温(如94C)、重金属盐的作用下，也可使 DNA解旋。 (3酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。(4) 酶：是通过磷酸

3、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B .杂交育种C .基因工程育种D .多倍体育种2、限制性核酸内切酶 一一“分子手术刀”(1) 限制性内切酶的来源：主要是从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 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 键切开。(3) 限制性内切酶的切割方式：在中心轴线两侧将DNA切开，切口是 末端。沿着中心轴线切开DNA，切口是。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

4、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B 连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为解旋酶D 连接b处的酶为DNA连接酶4、基因进入受体细胞的载体 一一“分子运输车”(1)分子运载车的分类：质粒：常存在于 中，是一种分子质量较小的环状的裸露的 分子，独立于拟核之外。病毒: 常用的病毒有、等。(2)运载体使用的目的：是用它做运载工具，

5、将目的基因转运到细胞中去。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：在宿主细胞中保存下来并大量复制有多个。 有一定的，便于筛选。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连接酶一一“分子缝合针”(1) DNA连接酶的分类：连接酶和连接酶。例6、质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是能自主复制不能自主复制结构很小蛋白质环状RNA环状DNA能友好”地借居”A .B .C.D .例7、(多选)下列有关质粒的叙述，错误的是A 质粒是广泛存在于细

6、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1.1 DNA重组技术的基本工具第2页选修3专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具 练习编者：陆德平、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 DNAD .限制酶只存在于原核生物中A .B.C.D .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

7、接酶(3)解旋酶(4)还原酶A . (1) (2) ( 3)B . (1) (2) (4)C. (1) (2)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1.1 DNA重组技术的基本工具第3页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，正确的组合是注:抗氨节

8、書畚素基因抗四环素基因 点为目的基因与 质苞雌结合点人的生长激索基因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BDNA连接酶限制性内切酶质粒C限制性内切酶DNA连接酶质粒DDNA连接酶限制性内切酶接受目的基因的生物A . DNA连接酶和解旋酶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 , Hi nd川 以及Bgl 口的1.1 DNA重组技术的基本工具第#页3 .下列关于

9、DNA连接酶的叙述中，正确的是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？BainHIEcoRII十GGATCCGAATTCHindlllIAAGCTTBel IIIAGATCTCCTAGGtCTTAAGTTCGAA tTCTAGJt1.1 DNA重组技术的基本工具第#

10、页B .黏性末端碱基之间形成氢键D. A、 B、 C都不正确B .质粒具有某些标记基因D .以上都不正确B .质粒是唯一的载体D .质粒可在宿主外单独复制病毒动物细胞核C .D . _AATTC !-AGC1TAAA . DNA复制时母链与子链之间形成氢键C .两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接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C .重组质粒能够复制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C .重组质粒是目的基因7. 基因工程中可用作载体的是质粒噬菌体A.B .8 .下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是TCA . BamHI和E

11、coRI ;末端互补序列 一AATT B . BamHI和Hi nd川；末端互补序列 一GATC C . EcoRI和Hi nd川；末端互补序列 一AATTD . BamHI和BglII ;末端互补序列 一GATC13 .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 一G姑atcc,限制酶n的识别序列和切点是一Satc。根据图示判断下列操作正确的是GGATCC 目的基因 GATCi i 1 f 11111【丁币丨1订 CCTACg CTAQGcnd和GcncH表禎两种标记基因 Q表示限制醜仅有的识別序列放大1.1 DNA重组技术的基本工具第

12、4页 _CAa .质粒用限制酶n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n切割 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n切割测序工作中,1.1 DNA重组技术的基本工具第#页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 Hind川，BamH I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。HiiHlinBamH I14.

13、3;LjI 7I 13I1,41Jkb1.0 kl)0.9kl)O3kb1.8kb1P3kb0.9kb、多选题3o.oI13.5|1 丁I 出32 ys3I12 &Iit 4| 112|1 |19 属于质粒被选为基因运载体的理由是据此分析，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 . Hi nd 川 1 个，BamH I 2 个C. Hi nd 川 2 个，BamH I 1 个B . Hi nd 川 2 个，BamH I 3 个 D . Hi nd川和BamH I各有2个15 .作为基因的运输工具 一一载体，必须具备的条件及理由是A .能够在宿主细胞中稳定地

14、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DNA20 .下列哪些可作为基因工程技术中常用的基因运载工具A .大肠杆菌B .质粒C.动物病毒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B . DNA聚合酶C. DNA连接酶D .反转录酶三、简答题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

15、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15所示：1400bfSOObrqiJLbp图3400 6001400600A¥ 讦400 5Q06001400C60Q 斗口口 6001400B<100 6001400£00DGAATTC GAATTCG CTTAA(口的堵因)甲17 .在基因工程中，科学家所用的 A .大肠杆菌病

16、毒、质粒、 DNAC. DNA限制酶、RNA连接酶、18.限制性内切酶能识别特定的剪刀” 连接酶 质粒针线”和 载体”分别是指B .噬菌体、质粒、DNA连接酶D . DNA限制酶、DNA连接酶、质粒在DNA(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。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(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一GJ GATCC-，限制性内切酶H的识别序列和切点是 J