2016新课标三维人教生物必修2第六章第2节基因工程及其应用.doc

第2节基因工程及其应用 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、基因工程的基本操作工具 1．基因工程的概念[填图] 2．基因工程的操作工具 (1)“剪刀”与“针线”：[填表] 项目 名称 作用 “剪刀” 限制性核酸内切酶 识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 “针线” DNA连接酶 连接脱氧核糖和磷酸之间的缺口 (2)运载体： 作用：将外源基因送入受体细胞。 种类 二、基因工程的操作与应用 1．基本操作步骤[填图] 2．应用及安全性 (1)应用：[填表]应用 内容 作物育种 目的 培育出具有各种抗逆性的作物新品种 实例 抗虫的转基因抗虫棉 意义 减少了农药用量，而且还减少了农药对环境的污染 药物研制 实例 生产人的胰岛素 过程 胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组，并在大肠杆菌内获得成功的表达 环境保护 实例 利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等 (2)安全性： 1．判断下列叙述的正误 (1)限制酶只能用于切割目的基因(×) (2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列(×) (3)DNA连接酶能将两碱基间的氢键连接起来(×) (4)每个重组质粒至少含一个限制酶识别位点(√) (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，是基因工程常用的运载体(√) 2．下列关于基因工程的叙述，错误的是(　　) A．基因工程的生物学原理是基因重组 B．通过基因工程技术能够定向地改造生物的遗传性状 C．整个过程都需要酶的催化 D．基因工程属于分子水平的操作 解析：选C　目的基因的导入及目的基因的检测与鉴定等步骤可以不需酶的催化。 3．基因工程中用来修饰、改造生物基因的工具是(　　) A．限制酶和连接酶　　　　　B．限制酶和水解酶 C．限制酶和运载体 D．连接酶和运载体 解析：选A　基因工程的工具是限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶用于修饰和改造基因。 4．基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是(　　) A．质粒、线粒体、噬菌体 B．染色体、叶绿体、线粒体 C．质粒、噬菌体、动植物病毒 D．细菌、噬菌体、动植物病毒 解析：选C　质粒、噬菌体和动植物病毒是基因工程中常用的运载体。 5．下列各项中，不属于基因工程实例的是(　　) A．培育出“抗虫棉” B．在细菌体内产生人的胰岛素 C．核移植培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫鱼 D．选择“工程菌”生产乙肝疫苗 解析：选C　A项是基因工程在农牧业方面的应用；B和D项是基因工程在医药卫生方面的应用；基因工程是在分子水平上操作的，细胞核移植是在细胞水平上操作的，所以C项核移植培育出兼有鲤鱼和鲫鱼特点的鲤鲫鱼不属于基因工程范畴。 1．基因工程的概念理解 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 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、拼接、导入、表达和检测 结果 定向地改造生物的遗传性状，获得人类需要的基因产物 2.基因工程工具的分析 (1)几种工具酶的作用比较 限制酶与DNA连接酶的比较： 作　用 应　用 限制酶 使特定部位的磷酸二酯键断裂 用于提取目的基因和切割运载体 DNA连接酶 在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键 用于重组DNA分子(重组质粒)构建 两者的关系可表示为： 四种酶的作用部位： a．作用于a(磷酸二酯键)的酶：限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。 b．作用于b(氢键)的酶：解旋酶。 (2)运载体具备的条件 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞的基础。 有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。 有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。 [思考探究] 1．(1)EcoRI限制酶只能识别GAATTC的序列，并在G和A之间将这段序列切开，产生黏性末端，请写出切割后产生的黏性末端。 提示：G　　　AATTC CTTAA　　G (2)不同的限制酶切割形成的黏性末端一定不能连接在一起吗？为什么？ 提示：不一定。例如，限制酶1的识别序列和切点分别是GGATCC、在G与G之间切开，限制酶2的识别序列和切点分别是GATC、在G之前切开，两者形成的黏性末端是可以互补配对并连接在一起的。 [题组冲关] 1．下图表示限制酶切割某DNA分子的过程，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．GAATTC，切点在C和T之间 解析：选C　由