高中生物专题1基因工程1.3基因工程的应用学案选修3

基因工程的应用

1．举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。(重点) 2.了解基因工程的进展。

3．了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。(难点)

一、植物基因工程的成果(阅读教材P 17～P 20) 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

1.抗虫和抗病转基因植物

(1)

抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。

(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。

3．利用转基因改良植物的品质

植物基因工程成果表现

“三抗一优良”，三抗是指“抗虫”“抗病”和“抗逆”，一优良是指转入的优良基因表达的性状表现优良。

二、动物基因工程的前景(阅读教材P 20～P 21)

2123

1.药物来源：转基因的“工程菌”。

2.成果：重组人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

四、基因治疗(阅读教材P23～P24)

1.概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。

2．成果：将腺苷酸脱氨酶基因转入患者淋巴细胞中，治疗复合型免疫缺陷症。

3．方法

(1)体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后，在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。

(2)体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法。

连一连

判一判

(1)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×)

(2)“转基因植物”是指植物体细胞中出现了新基因的植物。(×)

分析：转基因植物是指细胞中被转入了外源基因的植物，并非出现新基因。

(3)(2018·宿迁高二检测)基因工程中，要培育转基因植物和动物，选用的受体细胞都是受精卵。(×)

(4)利用工程菌可生产人的胰岛素等某些激素。(√)

(5)(2018·绵阳高二期末)直接在患者组织细胞中，进行改造致病基因的方法为体内基因治疗。(×)

(6)基因治疗又叫基因诊断。(×)

三种转基因生物的生产过程

探究1 转基因植物生产过程图解

探究2 转基因动物生产过程图解(以转基因牛生产过程为例)

探究3 转基因微生物生产过程图解(以可生产干扰素的酵母菌的培育过程为例)

转基因作物中的目的基因

(1)目的基因都是来自其他生物的能表现出优良性状的外源基因，并不都是来自细菌、病毒等微生物，如抗冻蛋白基因来自鱼类。

(2)有的目的基因通过控制蛋白质的合成，直接控制生物的某种性状，这反映了基因与性状的直接关系；有的目的基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状，这体现的是基因和性状的间接关系。

(3)注意“抗虫”和“抗病”的区别，二者可以分别通过害虫接种和病毒接种来进行个体水平的检测。

1．(2018·扬州高二检测)北极比目鱼中有抗冻基因，其编码的抗冻蛋白具有11个氨基酸的重复序列，该序列重复次数越多，抗冻能力越强。下图是获取转基因抗冻番茄植株的过程示意图，下列有关叙述正确的是( )

A．过程①是获取抗冻基因的过程，用到的酶只有限制酶

B．在重组质粒上，抗冻基因首端和末端一定具有启动子和终止子，启动和终止翻译的进程

C．过程②用到的质粒是农杆菌的Ti质粒，要将重组质粒转入农杆菌才能进行筛选

D．根据抗冻基因制作的DNA探针，可以用来检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在

解析：选D。据题图可知，该转基因技术操作中，获取目的基因的方法是利用抗冻基因(目的基因)的mRNA进行人工化学合成，需要的酶是逆转录酶和限制酶，A项错误；目的基因首端和末端的启动子和终止子均是DNA片段，分别启动和终止转录的进程，B项错误；重组质粒转入农杆菌的目的是通过农杆菌转化法将目的基因导入番茄细胞中，C项错误；检测目的基因是否导入受体细胞，通常是用DNA探针进行检测，即DNA分子杂交技术，D项正确。

2．(2018·广东潮南实验学校月考)干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。美国加利福尼亚的某生物制品公司用如下方法生产干扰素。从如图所示方式中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是( )

A．个体间的杂交B．基因工程

C．细胞融合D．器官移植

解析：选B。该过程将淋巴细胞中的干扰素基因转移到酵母菌中，并使其成功表达，是转基因技术。

基因工程应用中的“一、二、三、四”

一：一个目的基因。

二：二种工具酶，二种末端，二个基因(目的基因和标记基因)。

三：三种工具，三种受体细胞，转基因植物三种转化方法，分子检测的三个方面。

四：四个步骤，基因表达载体的四个组成元件，检测的四个方面。

乳腺(房)生物反应器与基因治疗

探究1 乳腺生物反应器

资料：应用重组DNA技术和转基因技术，将目的基因转移到尚未分化的动物胚胎细胞(或受精卵)中，经胚胎移植，得到能在乳腺中表达转基因产品的个体，其乳腺组织可分泌生产“目的产品”，如具有药用价值的蛋白，这些蛋白进入乳汁中，再通过回收含转基因蛋白的动物乳汁，就可以提取有重要药用价值的生物活性蛋白。

结合上述资料完善其操作过程：

(1)培育转基因动物，为什么不选用体细胞而选用受精卵作为受体细胞？

提示：动物已分化的体细胞全能性受到限制，而受精卵分化程度低，全能性容易表达。

(2)基因工程药物与传统意义上的药物有什么区别？

提示：基因工程药物生产效率高、针对性强、成本低、价格便宜。

探究2 基因治疗的过程及途径

(1)完善下面体外基因治疗过程

(2)完善体外基因治疗与体内基因治疗的异同

乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较

基因诊断与基因治疗

1．阅读材料，回答问题：

材料一：科学家将蜘蛛丝蛋白基因转入山羊体内，然后从羊奶中提取蛋白质，抽成丝后坚如钢铁。

材料二：继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。科学家培育出一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。

(1)检测受体细胞是否含有目的基因的技术方法是_______________________。

(2)为使目的基因在后代中长期保存，应将目的基因导入____________中。

(3)从分离蛋白质的角度分析，乳腺和膀胱哪一个作为转基因动物的生物反应器更好？________。原因是__________________________________________________________。

解析：目的基因整合到细胞核中DNA分子上，能使目的基因在后代中长期保存。从分离产物的角度分析：乳汁中含有较多的蛋白质，这样就给分离带来一定的麻烦，而正常的尿液中几乎不含有蛋白质，分离蛋白质的过程就会变得非常简单，另外，雌雄动物都产生尿液，而只有雌性动物能产生乳汁，所以用膀胱反应器更好。

答案：(1)DNA分子杂交技术

(2)细胞核

(3)膀胱正常尿液中蛋白质含量很少，所以从尿液中更容易提取分离产物，而且不受性别限制

乳房生物反应器与膀胱生物反应器

乳房生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，二者的优点是：收集药用蛋白比较容易，且不必对动物造成伤害。但乳房生物反应器需是处于生殖期的雌性动物才可生产药用蛋白，而膀胱生物反应器则是任何生长期的雌雄动物均可生产。

2．《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指( ) A．把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的

B．对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的

C．运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常

D．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的

解析：选A。基因治疗只是将正常的外源基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未得到修复，基因治疗不是切除病变基因或诱发其突变。

关于基因治疗的几个问题

(1)基因治疗的现状——目前处于初期的临床试验阶段。

(2)用于基因治疗的基因种类：从健康人体分离得到正常的基因、反义基因、编码可以杀死癌细胞的蛋白酶基因。

(3)由于正常基因只是导入某些功能细胞中，且是体细胞，所以获得的性状不会遗传给下一代。

(4)基因治疗只是导入正常的基因，并未替换原来的基因，原有的致病基因与导入的正常基因都能表达。如果导入的正常基因是作为显性基因存在，则有疗效，也就是说，基因治疗只可治疗隐性遗传病。

[随堂检测]

1．(2018·甘肃天水检测)1987年，美国科学家将萤火虫的荧光素基因转入烟草植物细胞并获得高水平的表达。长成的烟草植株通体光亮，堪称自然界的奇迹。这一研究成果表明( )

①萤火虫与烟草的DNA结构基本相同

②萤火虫与烟草共用一套遗传密码

③烟草体内合成了荧光素

④萤火虫和烟草合成蛋白质的方式基本相同

A．①③B．②③

C．①④ D．①②③④

解析：选D。萤火虫与烟草的遗传物质都是双链DNA，这是完成基因重组的基础，①正确；自然界的所有生物几乎都共用一套遗传密码，即无论在高等生物还是低等生物中，相同的密码子决定的氨基酸种类都相同，②正确；萤火虫的荧光素基因导入烟草细胞使得该植株通体光亮，可见荧光素基因在该植株中成功表达，③正确；基因的表达包括转录和翻译，最后合成出蛋白质，④正确。

2．(2018·盐城高二检测)下列关于植物、动物以及微生物在基因工程的应用方面的叙述，错误的是( )

A．动物和微生物可以生产基因工程药物，植物不能

B．三类生物技术操作中目的基因导入受体细胞的方式不同

C．三类生物技术操作原理相同

D．三类生物技术操作中用到的工具酶相同

解析：选A。除基因工程的第三步“将目的基因导入受体细胞”的方法不同外，三类生物在基因工程的应用中，从原理、使用工具到操作流程等基本一致，B、C、D项正确；三类转基因生物都可以用来生产基因工程药物，A项错误。

3．(2018·东北育才学校高二期中)科学家利用基因工程培育出了耐盐的转基因棉花新品系，下列相关叙述错误的是( )

A．可通过农杆菌感染法将重组质粒导入受体细胞

B．含耐盐基因的棉花细胞可经植物组织培养获得完整植株

C．可用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性

D．如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可用PCR技术得到大量目的基因

解析：选D。棉花是双子叶植物，通过农杆菌感染法可将重组质粒导入棉花受体细胞，A正确；植物组织培养技术可以保持亲本的优良性状，含耐盐基因的棉花细胞经植物组织培养可获得耐盐的植株，B正确；棉花植株是否耐盐，主要看植株能否在高浓度的盐溶液中生活，因此，可以用较高浓度的盐水浇灌来鉴定棉花植株的耐盐性，C正确；如果目的基因的核苷酸序列是全部未知的，可从基因文库中获取目的基因，D错误。

4．下列有关乳腺生物反应器与微生物生产药物的叙述，错误的是( )

A．前者在乳汁中提取药物，后者在其细胞或产物中提取

B．前者是在畜牧业中的应用，后者是在工业生产中的应用

C．前者合成的蛋白质已加工成熟，后者合成的蛋白质一般没有加工成熟

D．两者与人体基因结构均相同

解析：选D。动物基因的结构与人类基因的结构基本相同，微生物基因的结构与人类基因的结构不同。

5．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症是一种免疫缺陷症，对患者采用的基因治疗方法是：取出患者的淋巴细胞，进行体外培养时转入正常ADA基因，再将这些淋巴细胞转入患者体内，使其免疫功能增强，能正常生活。下列有关叙述中不正确的是( )

A．正常ADA基因替换了患者的缺陷基因

B．正常ADA基因通过控制ADA的合成来影响免疫功能

C．淋巴细胞需在体外扩增后再转入患者体内

D．腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症

解析：选A。基因治疗是将正常的基因导入到有基因缺陷的细胞中。正常的ADA基因可以控制合成正常的ADA来影响免疫功能；为获得大量含正常ADA基因的淋巴细胞，需在体外扩增后再转入患者体内；腺苷酸脱氨酶(ADA)基因缺陷症属于先天性免疫缺陷症。

6．(2017·高考全国卷Ⅱ)几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分，几丁质酶可催化几丁质水解。通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内，可增强其抗真菌病的能力。回答下列问题：

(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是________________________________。提取RNA时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是________________________________________。

(2)以mRNA为材料可以获得cDNA，其原理是_________________________________。

(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是______________________________________________(答出两点即可)。

(4)当几丁质酶基因和质粒载体连接时，DNA连接酶催化形成的化学键是___________。

(5)若获得的转基因植株(几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中)抗真菌病的能力没有提高，根据中心法则分析，其可能的原因是_________________________________。

解析：(1)在进行基因工程操作时，若要从植物体中提取几丁质酶的mRNA，常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料，原因是相对于老叶而言嫩叶组织细胞更容易被破碎。提取RNA 时，提取液中需添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA降解。(2)以mRNA为材料获得cDNA 的原理是在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA。(3)若要使目的基因在受体细胞中表达，需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞，原因是目的基因无复制原点且目的基因无表达所需启动子。(4)DNA连接酶催化形成的化学键是磷酸二酯键。(5)若获得的转基因植株不具备所期望的性状表现，根据中心法则分析，其可能的原因是目的基因的转录或翻译异常。

答案：(1)嫩叶组织细胞易破碎防止RNA降解(2)在逆转录酶的作用下，以mRNA为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cDNA (3)目的基因无复制原点；目的基因无表达所需启动子(4)磷酸二酯键(5)目的基因的转录或翻译异常

7．应用基因工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新产品。请根据下列材料回答问题：

材料一：蜘蛛丝(丝蛋白)被称为“生物钢”，有着超强的抗张度，可制成防弹背心、降落伞绳等。蜘蛛丝还可被制成人造韧带和人造肌腱。科学家研究出集中生产蜘蛛丝的方法——培育转基因蜘蛛羊。

材料二：注射疫苗往往会在儿童和部分成年人身上引起痛苦。将疫苗藏身水果蔬菜中，人们在食用这些转基因植物的同时也获得免疫力，因而无需免疫接种，这一新概念将引起疫苗研究的一场革命。

(1)图中，过程①⑤所需要的工具酶有________________________，构建的蜘蛛丝蛋白基因表达载体一般由________、________、启动子、终止子等部分组成。

(2)过程②将重组质粒导入山羊受体细胞时，采用最多也最有效的方法是_________。通过①～④过程培育的蜘蛛羊可以作为乳腺生物反应器，从________中提取所需要的蜘蛛丝蛋白。

(3)通过⑤⑥⑦培育转基因莴苣，相比诱变育种和杂交育种方法，具有____________等突出优点。

解析：基因工程常用限制酶、DNA连接酶和载体作为工具。基因表达载体包括目的基因、

启动子、终止子、标记基因和复制原点。将目的基因导入动物细胞的常用方法是显微注射法。基因工程育种的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，目的性较强。

答案：(1)限制酶、DNA连接酶目的基因标记基因(2)显微注射法乳汁(3)目的性强，能克服远缘杂交的不亲和的障碍(或能有效地打破物种间的生殖隔离界限)

[课时作业]

一、选择题

1．(2018·长春外国语学校高二月考)科学家在河南华溪蟹中找到了金属硫蛋白基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了硫吸收能力极强的转基因烟草。下列有关该烟草培育的说法正确的是( )

A．金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中

B．需用特定的限制酶切割烟草的核酸

C．同种限制酶既可以切割含目的基因的DNA片段又可以切割质粒，因此不具有专一性D．转基因烟草与原烟草相比基因组成发生了变化，导致两者出现生殖隔离

解析：选A。金属硫蛋白基因需插入到质粒上，才能转移到受体细胞中，A正确；在基因工程中，需用特定的限制酶切割目的基因和运载体，而不是切割烟草的核酸，B错误；限制酶具有专一性，能识别特定的脱氧核苷酸序列，C错误；转基因烟草与原烟草之间一般不会出现生殖隔离，D错误。

2．(原创)下列有关目的基因的操作能够改善产品品质的是( )

A．将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内

B．将肠乳糖酶的基因导入奶牛的基因组

C．将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达

D．将Bt毒蛋白基因整合到烟草或棉花的基因组并实现表达

解析：选B。将草鱼的生长激素基因导入鲤鱼体内是提高鲤鱼的生长速度。导入肠乳糖酶基因的奶牛的牛奶中乳糖含量少，改善了牛奶的品质。将人血清白蛋白的基因改造后在山羊的乳腺中表达是乳腺生物反应器的应用。Bt毒蛋白基因是抗虫基因，能够提高植物的抗性。

3．(2018·南京高二检测)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作正确的是( )

A．用限制酶切割烟草花叶病毒的核酸

B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体

C．重组DNA分子只能导入烟草的受精卵

D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞属于细胞水平的检测

解析：选B。限制酶一般只切割DNA分子双链，而烟草花叶病毒是RNA病毒，A项错误；DNA连接酶连接目的基因和载体，构建基因表达载体(即重组DNA分子)，B项正确；作为目

的基因的受体细胞，可以是烟草的受精卵，也可以是一般的体细胞或烟草的原生质体，C项错误；D项应该属于个体生物学水平的检测，D项错误。

4．下表有关基因表达的选项中，不可能的是( )

5．(2018·云南师大附中期末)下面有关基因工程的叙述，正确的是( )

A．利用基因工程技术可分别从大肠杆菌和青霉菌体内获取基因工程药品胰岛素和青霉素

B．用氯化钠处理大肠杆菌可以使其处于感受态

C．启动子也称为起始密码子，终止子也称为终止密码子

D．由大肠杆菌工程菌获得的人的干扰素不能直接利用

解析：选D。青霉菌产生青霉素是一种自身基因的正常表达，故从青霉菌体内获得的青霉素不属于基因工程药品，A错误；用氯化钙处理大肠杆菌可以使其处于感受态，B错误；启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，负责调控基因的转录，而起始密码子和终止密码子都存在于mRNA上，分别决定翻译的起始和终止，C错误；大肠杆菌是原核生物，无内质网和高尔基体，由大肠杆菌工程菌生产的干扰素不具备天然活性，需经过人工加工处理后才能利用，D正确。

6．科学家将含人的α-抗胰蛋白酶基因的DNA片段，注射到羊的受精卵中，该受精卵发育成的羊能分泌含α-抗胰蛋白酶的奶。这一过程不涉及( )

A．DNA按照碱基互补配对原则自我复制

B．DNA以其一条链为模板合成RNA

C．RNA以自身为模板自我复制

D．按照RNA密码子的排列顺序合成蛋白质

解析：选C。目的基因在通过转基因工程得到的受体羊体内能够进行复制、转录和表达，RNA以自身为模板自我复制不能发生在正常的真核细胞内。

7．上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带人白蛋白基因的转基因牛。他们还研究出一种可大大提高基因表达水平的新方法，使转基因动物乳汁中的药物蛋白含量提高了30多倍，这标志着我国转基因研究向产业化的目标又迈进了一大步。以下与此有关的叙述中正确的是( )

A．所谓“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中含有更多的人白蛋白基因

B．可将白蛋白基因导入牛的卵细胞中，通过组织培养形成转基因牛

C．人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，这是因为只在转基因牛的乳腺细胞中才有人白蛋白基因

D．运用基因工程技术让牛合成人白蛋白，该技术将导致定向变异

解析：选D。“提高基因表达水平”是指设法使牛的乳腺细胞中的人白蛋白基因合成出更多的蛋白质。动物细胞的全能性较难实现，用牛的卵细胞不能培养形成转基因牛。转基因牛的每个正常细胞中都含有人白蛋白基因，人们只在转基因牛的乳汁中才能获取人白蛋白，这是因为人白蛋白基因只在转基因牛的乳腺细胞中表达。

8．如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以下相关叙述正确的是( )

A．②的构建需要限制性核酸内切酶和DNA聚合酶参与

B．③侵染植物细胞后，重组Ti质粒整合到④的染色体上

C．④的染色体上若含抗虫基因，则⑤就表现出抗虫性状

D．⑤只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异

解析：选D。A项，②为重组Ti质粒，其构建需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶。B 项，含重组Ti质粒的农杆菌侵染植物细胞后，重组Ti质粒上的目的基因整合到受体细胞④的染色体上，而并非整个重组Ti质粒整合到④的染色体上。C项，目的基因导入受体细胞后不一定能进行表达，所以抗虫基因导入植物细胞后，培育成的植株也不一定具有抗虫性状。D项，转基因抗虫植株是否培育成功，可以从个体生物学水平上进行检测，即观察植株是否具有抗虫性状，如果具有抗虫性状则说明发生了可遗传变异(基因重组)。

9．近年来基因工程的发展非常迅猛，基因治疗不断取得新进展。下列疾病可用基因治疗医治的是( )

A．21－三体综合征

B．镰刀型细胞贫血症

C．地方性甲状腺肿

D．青少年型糖尿病

解析：选B。21－三体综合征是染色体异常遗传病，患者21号染色体有三条，病因不属于基因异常，不能进行基因治疗；镰刀型细胞贫血症可用基因治疗医治；地方性甲状腺肿采取的是放射性治疗或手术治疗；青少年型糖尿病属于自身免疫病，必须注射胰岛素治疗。

10．(2018·枣庄八中高二月考)研究发现，let-7基因能影响癌基因RAS的表达，使肺癌细胞的增殖受到抑制，其影响机理如图所示。下列相关叙述正确的是( )

A．目的基因是否在受体细胞中转录，可用抗原—抗体杂交技术来进行检测

B．let-7基因转录的miRNA与RAS mRNA的配对遵循碱基互补配对原则

C．肺癌细胞增殖受到抑制，可能是由于细胞中RAS mRNA含量减少引起的

D．let-7基因转录的miRNA无翻译功能是因为let-7基因缺少启动子

答案：B

二、非选择题

11．(2018·四川资阳高二诊断)菊天牛是菊花的主要害虫之一，为达到防治目的，科研人员通过转基因技术培育出了抗虫菊花。请回答下列问题：

(1)可用____________处理土壤农杆菌，使其处于____________以便吸收重组质粒。

(2)将重组质粒导入土壤农杆菌的目的是利用农杆菌能够______________________的特点，使目的基因进入受体细胞中，并插入到菊花细胞的____________上，最终形成转基因植株。

(3)用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据____________的脱氧核苷酸序列设计特异引物，以__________________为模板进行第一轮扩增。

(4)将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如下表所示：

②据表分析，实验组与对照组____________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。

答案：(1)Ca2＋(或CaCl2) 感受态(2)将T－DNA转移至受体细胞染色体DNA (3)抗虫基因(或目的基因) 转基因菊花的DNA(或含目的基因的菊花DNA)

(4)①非转基因②死亡率

12．科学家尝试使用Cre/LoxP位点特异性重组系统，在确定目的基因导入成功后，删除转基因烟草细胞内的抗除草剂基因。其技术过程如图1所示(图中的■代表基因前的启动子)，据图回答：

(1)LoxP是一种仅由34个碱基对构成的小型DNA片段，由两个含13个碱基对的反向重复序列和中间间隔的8个碱基对序列共同组成，自身不会表达，插入质粒后也不影响原有基因的表达，其碱基序列如图2所示：

Cre酶能特异性地识别此序列并在箭头处切开LoxP，其功能类似于基因工程中的_____酶。

(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是____________。作为标记基因，抗除草剂基因用于检测目的基因是否导入成功的原理是________________________。

(3)确定目的基因导入成功后，抗除草剂基因就没有用了。抗除草剂基因继续留在植物体内可能会造成的安全问题是________________________。经Cre酶处理后，质粒中的两个LoxP序列分别被切开后，可得到图1中右侧的这两个DNA分子。由于________________，因此抗除草剂基因不再表达。

解析：(1)基因工程中的限制酶能特异性地识别脱氧核苷酸序列并在特定位点处切开，Cre酶的功能与之类似。(2)将重组质粒导入植物细胞最常用的方法是农杆菌转化法。抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上，可以用抗除草剂基因作为标记基因来检测目的基因是否导入成功。(3)抗除草剂基因继续留在植物体内可能会转移到杂草中，形成能抗除草剂的超级杂草。由图示可知，经Cre酶处理后，抗除草剂基因前没有了启动子，因此不能表达。

答案：(1)限制(2)农杆菌转化法抗除草剂基因和目的基因在同一个质粒上(3)抗除草剂基因可能转移到杂草中抗除草剂基因前没有了启动子

13．(2018·无锡天一中学高二期末)我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示。正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，科学家为了提高青蒿素产量，将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达，获得了高产青蒿植株，过程如图2所示。

(1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合酶基因后，可以采用______技术对该目的基因进行大量扩增，该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外，还需要提供_________、__________________等条件。

(2)图2中的①为__________________，形成过程中需要____________________等酶；棉花FPP合成酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是__________________________。

(3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存，则原因是________________________。

(4)由题意可知，除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外，还可以通过哪些途径来提高青蒿素的产量？(试举一例)___________________________________________。

解析：(1)PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板(目的基因)、原料(四种脱氧核苷酸)、引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。(2)图2中的①为构建的基因表达载体(重组质粒)，形成过程中需要限制酶切割目的基因和载体，再用DNA连接酶连接。由于切割棉花FPP合成酶基因和质粒后，具有相同的黏性末端，两者能够连接成①基因表达载体。(3)重组质粒中含有标记基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，说明重组质粒未导入农杆菌。(4)据图分析可知，FPP在ADS基因表达的情况下，生成青蒿素，或者抑制SQS基

因的表达，降低FPP生成其他萜类化合物的量，因此要提高青蒿素的产量，可以通过抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)这些途径。

答案：(1)PCR 引物热稳定的DNA聚合酶(2)基因表达载体(重组质粒) 限制酶和DNA连接酶切割后具有相同的黏性末端(3)重组质粒没有导入农杆菌

(4)抑制SQS基因的表达(或增强ADS基因的表达)

14．HIV属于逆转录病毒，是艾滋病的病原体。回答下列问题：

(1)用基因工程方法制备HIV的某蛋白(目的蛋白)时，可先提取HIV中的______，以其作为模板，在________的作用下合成________，获取该目的蛋白的基因，构建重组表达载体，随后导入受体细胞。

(2)从受体细胞中分离纯化出目的蛋白，该蛋白作为抗原注入机体后，刺激机体产生的可与此蛋白结合的相应分泌蛋白是________，该分泌蛋白可用于检测受试者血清中的HIV，检测的原理是_____________________________________________________。

(3)已知某种菌导致的肺炎在健康人群中罕见，但是在艾滋病患者中却多发。引起这种现象的根本原因是HIV主要感染和破坏了患者的部分________细胞，降低了患者免疫系统的防卫功能。

(4)人的免疫系统有______________癌细胞的功能。艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易发生恶性肿瘤。

解析：(1)HIV的遗传物质是RNA，所以要想获得相应的目的基因，应以HIV的RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA(或DNA)。

(2)目的蛋白注入机体后相当于抗原。在抗原的刺激下，机体进行体液免疫，由浆细胞产生相应抗体(分泌蛋白)，由于该抗体能与目的蛋白(抗原)发生特异性结合，所以可通过抗体检测出有无目的蛋白，从而确定体内有无HIV。

(3)HIV主要攻击人体的T(或T淋巴)细胞，从而降低机体免疫系统的防卫功能。

(4)癌细胞在机体中属于抗原，人体的免疫系统能够监控和清除癌细胞。

答案：(1)RNA 逆转录酶cDNA(或DNA)

(2)抗体抗原抗体特异性结合(3)T(或T淋巴)

(4)监控和清除

15．医学研究发现，番茄红素具有一定的抗癌效果，其合成、转化途径如图1所示。由于普通番茄合成的番茄红素易发生转化，科学家设计了一种重组DNA(质粒三)，它能转录出双链RNA(发卡)，番茄细胞可以识别侵入的双链RNA并将该双链RNA及具有相同序列的单链RNA一起降解，提高了果实中番茄红素的含量(图2)。请分析回答下列问题：

(1)转录出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的________基因，由于“发卡”

阻止了其在细胞内的________(填“转录”或“翻译”)过程，所以提高了果实中番茄红素的含量。

(2)为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒二所用的两种限制酶是________和________。

(3)科学家发现，培育成功的转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图1推测可能的原因是________________________。为解决此问题，可以按照乳腺生物反应器的原理，在转录出“发卡”的DNA片段前面加入只在果实中发挥作用的________。

(4)去磷酸化是去掉黏性末端最外侧游离的磷酸基团。对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要目的是阻止其____________。

解析：(1)重组DNA(质粒三)能转录出双链RNA(“发卡”)，从而提高果实中番茄红素的含量，根据题干信息和图1可知其阻止了番茄红素环化酶的翻译，所以转录出“发卡”的DNA片段实际上是两个反向连接的番茄红素环化酶基因。(2)图2中，目的基因的两侧存在限制酶Ecl、Bam HⅠ切点，所以为保证第二个目的基因片段反向连接，处理已开环质粒二所用的两种限制酶是Ecl和Bam HⅠ。(3)转基因番茄植株对光能的利用能力有所下降，据图1推测可能的原因是转基因番茄细胞中缺乏番茄红素环化酶，胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应减弱。要使目的基因只在果实中发挥作用，可以在目的基因前面加上只在果实中发挥作用的启动子。(4)对已开环的质粒二两端去磷酸化的主要目的是阻止其自身成环(环化)。

答案：(1)番茄红素环化酶翻译(2)Ecl Bam HⅠ(3)胡萝卜素、叶黄素合成受阻，光反应减弱启动子(4)自身成环(自身环化)

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同：

（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：

人教版高中生物选修三 专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一．选择题（共20小题，每题2分，共20分） 1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图．叙述正确的是（） A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B（b）与D（d）间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中． 下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3．一对夫妇所生子女中，性状上的差异较多，这种变异主要来源于（） A．基因重组B．基因突变C．染色体丢失D．环境变化 4．不属于基因操作工具的是（） A．DNA连接酶B．限制酶C．目的基因D．基因运载体 5．下列哪一项不是基因工程工具（） A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．运载体D．目的基因 6．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型

D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7．通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是（） A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 D．着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 8．下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（） A．mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B．基因重组只发生有丝分裂过程中 C．非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D．基因型为DdEE的个体自交，子代中一定会出现基因突变的个体 9．基因工程的正确操作步骤是（） ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因． A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①② 10．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（） A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义．下列有关叙述错误的是（） A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代 12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp（1bp即1个碱基对）的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，凝胶电泳结果如下图所示．该DNA分子的酶切图谱（单位：bp）正确的是（）

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因

生物选修3专题1 基因工程知识点复习学案

专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过________________________，赋予生物以 _____________________，创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的，又叫做__________________。 1. （1 （2 （3 2. (1)两种DNA ②区别：E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. （1 （2 _____________________的双链___________DNA （3）其它载体： _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步：__________________________ 1.目的基因是指： ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得，也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：_____________________ 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是________________，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。将目的基因导入微生物细胞：★原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少， 最常用的原核细胞是 ____________，其转化方法是：先用 ________处理细

人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点

生物选修三 易考知识点背诵 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源： 主要是从原核生物（微生物）中分离纯化出来的。 （2）功能： 能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线） EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列: 他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在G↓C之间。 （4）比较有关的DNA酶 （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基 （2）DNA解旋酶：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解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。 （3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 （4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别： E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4D NA连接酶来自T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同： DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 （2）运载体使用的目的：①是用它做运载工具，将目的基因转运到宿主细胞中去。②是利用它在受体细胞内对目

高中生物选修三专题一基因工程知识点演示教学

专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在 DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键 化学本质蛋白质 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 （1）获取方法：从基因文库中获取目的基因

2019人教版高中生物选修3专题1《基因工程》word综合检测

【成才之路】2016高中生物专题1基因工程综合检测新人教版选 修3 时间45分钟，满分100分。 一、选择题（每小题3分，共60分） 1. 下列关于基因工程技术的叙述，正确的是 （） A. 切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列 B. PCF反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应 C. 载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因 D. 抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达 ［答案］D ［解析］本题考查基因工程的相关知识。不同的限制性核酸内切酶特异性地识别核苷序 列不同，A错误；酶具有专一性，PCF反应中温度的周期性改变是为了不同的酶将DNA解旋、扩增，B错误；载体质粒通常采用抗生素抗生基因作为筛选标记基因，C错误；基因成功插入也未必会表达，D正确。解答此类题目一定要准确把握基因工程的步骤、基因工程的工具。 2. 下列关于基因工程的说法中，正确的是（） A. 基因工程的设计和施工都是在细胞水平上进行的操作 B. 目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞中直接分离得到的 C. 只要检测出受体细胞中含有目的基因，那么目的基因一定能成功表达 D. 基因工程能使科学家打破物种界限，定向改造生物性状 ［答案］D ［解析］基因工程是在分子水平上进行的操作，目前获取目的基因的方法有从基因文库 中获取、利用PCR技术扩增和人工合成三种。检测出受体细胞中含有目的基因，只能证明目的基因已导入受体细胞，目的基因是否翻译成蛋白质要用抗原一抗体杂交法检测。 3. 甲、乙两图表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法, 以下说法中错误的是（ 某细曲前DNA I Tl I I T11 liT I TT I TlTF lb 帀 A. 甲方法可建立该细菌的基因组文库 B. 乙方法可建立该细菌的cDNA文库

高中生物选修3第一章基因工程习题及答案word版本

第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、

高二生物考前辅导选修三知识点专题1基因工程

高二生物考前辅导选修三知识点 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做―DNA重组技术匚 (一) 基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 (3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 (1) 两种DNA连接酶(E ? coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E ? coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2) 与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件：① 能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复_________ 能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二) 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合 成法_。 3. PCR技术扩增目的基因 (1)原理：DNA复制 (2)过程：第一步：加热至90?95 C DNA解旋；第二步：冷却到55?60 C，引物结合到互补DNA链; 第三步：加热至70?75 C，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 1. 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2. 组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位, 能驱动基因转录出mRNA最终获得所需的蛋白质。

高中生物选修三专题一基因工程知识点

专题一基因工程基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的 磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效 率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒

专题1 基因工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)

专题 1 基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过___基因拼接_和_DNA重组_等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而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_DNA 分子_水平上进行设计和施工的，因此又叫做_转基因技术_。科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程。 20 世纪中叶，基础理论取得了重大突破 ●DNA 是遗传物质的证明 1944 年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了___DNA是主要遗传物质_。 ●DNA 双螺旋结构和中心法则的确立 1953 年，沃森和克里克建立了___DNA双螺旋结构___模型。 1958 年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明_DNA复制的方式-----半保留复制原则。随后不久确立的中心法则，解开了 DNA 复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。 ●遗传密码的破译 1963 年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。 1966 年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密

码_，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。技术发明使基因工程的实施成为可能。 ●基因转移载体的发现 1967 年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核 DNA 之外的质粒有_自我复制_能力，并可以在_细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。 ●工具酶的发现 1970 年，阿尔伯、内森斯，史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶（简称限制酶）后，20 世纪 70 年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为 DNA 的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。 ●DNA 合成和测序技术的发明 自 1965 年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977 年，科学家又发明了 DNA 序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子DNA基因的获得提供了方便。 ●DNA 体外重组的实现 1972 年伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。重组 A DNA 表达实验的成功

选修三专题一1.3《基因工程的应用》教案.doc

选修三专题一第3节基因工程的应用 一、教学目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 二、教学重点和难点 1.教学重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用。 2.教学难点 基因治疗。 三、教学过程 1、转基因生物与目的基因的关系 转基因生物目的基因目的基因从何来 抗虫棉Bt毒蛋白基因苏云金芽孢杆菌抗真菌立枯丝核菌的烟草几丁质酶基因和抗毒素合成基因 抗盐碱和干旱作物调节细胞渗透压的基因 耐寒的番茄抗冻蛋白基因鱼 抗除草剂大豆抗除草剂基因 增强甜味的水果降低乳糖的奶牛 甜味基因肠乳糖酶基因 生产胰岛素的工程菌人胰岛素基因人 讨论： 1、用动物乳腺作为反应器，生产高价值的蛋白质（如教材中列举的血清白蛋白、抗凝血酶等）比工厂化生产的优越之处有哪些？（乳腺生物反应器的优点：①产量高；②质量好； ③成本低；④易提取。） 简介：动物乳腺生物反应器 1987年美国科学家戈登（Gordon）等人首次在小鼠的奶中生产出一种医用蛋白──tPA （组织

型纤溶酶原激活物），展示了用动物乳腺生产高附加值产品的可能性。利用动物乳腺生产高价值产 品的方式称为动物乳腺反应器。 为什么要用动物乳腺作为反应器生产高价值的蛋白质产品呢？这是因为动物乳房是一种高度分化的专门化腺体，合成蛋白质的能力非常强，尤其是一些经过长期的遗传改良，专门产奶的乳用动物品种，蛋白质合成能力更是惊人。一头优质奶牛，一年可产奶10 000 kg。即便是一只奶山羊，一年也可产奶2 000 kg。 动物乳腺生物反应器归纳起来有四大优点：①产量高，且易收获目标产品，可以随乳汁分泌而排出动物体外；②目标产品的质量好。动物乳腺组织不仅具有按遗传信息流向合成蛋白质的能力，而且具备一整套对蛋白进行修饰和加工的能力，如糖基化、羧化、磷酸化以及分子组装等，而微生物和植物系统都不具备这种全面的蛋白质后加工能力；③产品成本低；④从奶牛中提取产品，操作比较简单。 正因为利用动物乳腺生物反应器生产高附加值的产品有上述优点，目前利用动物乳腺生物反应器生产医用蛋白质已成为一种风险投资产业，受到科学家、商界和医药界的高度重视。目前瞄准的目标医药产品有：①血液蛋白质，如表1-2所示，这些血液蛋白质有巨大的经济效益，其中利用奶牛生产的凝血酶Ⅲ已通过第三期临床实验，即将投放市场。②第二代医用蛋白质，主要有抗体、降钙素、人的生长激素、胰岛素等药物蛋白，乳白蛋白、乳铁蛋白等营养蛋白，疫苗，组织修复物等。③生产“人源化牛奶”，即用成人的乳蛋白基因替代牛的乳蛋白基因，使牛奶变成像人奶的一种基因工程奶。 动物乳腺生物反应器的做法与转基因动物的操作是相同的，只是为了将目标产品在乳汁中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，即在目标产品蛋白质编码框的前面加上乳腺组织中特异表达的启动子等，构建成表达载体后通过注射导入受精卵中，再将其送入母体动物内，发育成动物个体，这个转基因动物就会在奶中产生所需要的目标产品。 2、用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程是怎样的？ 用基因工程技术实现动物乳腺生物反应器的操作过程与转基因动物操作过程相同。 不同之处：为了将目标产品在奶中形成，需要使用乳腺组织中特异表达的启动子，要在编码目的蛋白质的基因序列前加上乳腺组织中特异表达的启动子构建成表达载体。 操作过程大致归纳为：获取目的基因（例如血清白蛋白基因）→构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加特异表达的启动子）→显微注射导入哺乳动物受精卵中→形成胚胎→将胚胎送入母体动物→发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体中，转入的基因才能表达）。

高中人教版生物选修三优秀教案：基因工程的应用

专题 1.3 基因工程的应用 一、教学目标 1.举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2.关注基因工程的进展。 3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。 二、教学重点和难点 1.教学重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用。 2.教学难点 基因治疗。 三、教学策略 1.加强收集信息和处理信息环节的指导。 基因工程的应用是基因工程基本操作程序的一个必然结果。如果本节只作为成果的学习，那么就显得思维力度不足了。为此，建议加强指导学生收集和处理信息这一环节。具体做法如下： 无论是学习转基因植物方面的应用，还是学习转基因动物方面的应用，乃至转基因工程菌生产药物方面的应用，首先必须寻找目的基因。教师可利用表1_1，指导学生整理课本中提供的信息，填写此表。这样做既可以调动学生学习的积极性，也增强了他们分析和处理信息的能力。 我们可以解决当前世界上存在的重大问题作为主题，如以解决“粮食”、“环境污染”、“能源危机”、“攻克不治之症”等问题作为主题，让学生将课文中的知识或学生知道的课外的基因工程应用方面的知识进行重组。这样的活动不仅培养了学生处理信息的能力，还会使学生感悟到肩负的社会责任，从而激发用科学技术报效祖国的志向。 2.课文中的一些难点，建议采用小组讨论，师生共同归纳的方法学习。 课文中有几处是学生学习感兴趣的知识，但文字说明不多，学生学习有一定难度。例如“什么叫乳腺生物反应器”、“什么叫工程菌”、“什么是基因治疗” 等。教师可创设问题情境，让学生讨论，加深用已有知识认识新事物的能力。学生想不到的地方，可由师生共同归纳。例如，学习乳腺生物反应器时，学生提出“给我们讲讲乳腺生物反应器究竟是怎么回事”。这时教师可提出以下问题，让学生讨论。

生物选修3专题1基因工程练习题

生物选修3 专题1 基因工程练习题 一、选择题 1、DNA连接酶的主要功能是( ) A．DNA复制时母链与子链之间形成的氢键 B．粘性末端碱基之间形成氢键 C．将两条DNA末端之间的缝隙连接起来D．将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来2．下列有关基因工程的叙述，正确的是：（） A．DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外 D．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 3．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（） A．反转录酶 B．RNA聚合酶 C．DNA连接酶 D．解旋酶 4．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（） A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键 5．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是：（） A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶 C．c—RNA聚合酶D．d—外源基因 6．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是：（） A．能在宿主细胞中复制并保存B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选D．是环状形态的DNA分子 7．下列不可作为基因工程中的标记基因的是：（） A．抗性基因B．发光基因 C．产物具有颜色反应的基因D．贮藏蛋白的基因 8.（08全国卷Ⅰ·4）已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d 四种不同长度的DNA片段。现有多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，经该酶酶切后，这些线 性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是 A.3 B.4 C.9 D.12 9．下列关于基因工程的叙述中，不正确的是

人教版高中生物选修3专题1 《基因工程》单元测试题(解析版)

专题1 《基因工程》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.在基因工程中用来修饰改造生物基因的工具是() A．限制酶和DNA连接酶 B．限制酶和水解酶 C．限制酶和载体 D． DNA连接酶和载体 2.下列说法正确的是() A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B．用适当的化学物质处理受体细菌表面，将重组DNA导入受体细菌 C．质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的载体 D．利用载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程不能称为“克 隆” 3.某研究小组为了研制预防禽流感病毒的疫苗，开展了前期研究工作。其 简要的操作流程如下图。下列有关叙述错误的是() A．步骤①所代表的过程是反转录 B．步骤①需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶 C．步骤①可用CaCl2处理大肠杆菌，使其从感受态恢复到常态 D．检验Q蛋白的免疫反应特性，可用Q蛋白与患禽流感康复的鸡的血 清进行抗原—抗体特异性反应试验 4.与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是() A．反转录酶 B． RNA聚合酶 C． DNA连接酶

D．解旋酶 5.转基因抗虫棉的研制过程中，为了检测抗虫基因是否成功导入，最简捷有效的方法是() A．用DNA探针检测受体细胞中的目的基因是否存在 B．用DNA探针检测受体细胞中的目的基因是否转录出相应的mRNA C．直接将培育出的棉株叶片饲喂原本的棉花害虫 D．检测标记基因是否正常地表达出来 6.下列哪项不是表达载体所必需的组成() A．目的基因 B．启动子 C．终止子 D．抗青霉素基因 7.下列说法正确的是() A．限制性核酸内切酶的识别序列是GAATTC，只能在G和A之间切断DNA B． DNA连接酶能够将任意2个DNA片段连接在一起 C．质粒是能够自主复制的小型双链环状DNA分子 D．基因工程的载体只有质粒一种 8.应用生物工程技术培育人们需要的生物新品种或新产品，提高了经济效益。下图表示培育生物新品种的过程，请据图判断下列叙述中不正确的是() A．图中①～①过程中都发生了碱基互补配对现象 B．图中①过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶 C．将PrG导入细胞①，则①最可能是浆B细胞

高中生物选修3优质专题整合提升：专题1 基因工程

专题检测卷(一) (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题(本题包括20小题，每小题3分，共60分，在每小题给出的4个选项中，只有1项符合题目要求) 1.下列有关限制性核酸内切酶的说法，正确的是() A.限制酶主要是从真核生物中分离出来的 B.限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成 C.限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 D.限制酶切割产生的DNA片段末端都为黏性末端 2.在DNA连接酶的催化下形成的化学键和位置分别是() A.氢键碱基与脱氧核糖之间 B.氢键碱基与碱基之间 C.磷酸二酯键磷酸与脱氧核糖之间 D.磷酸二酯键脱氧核糖与碱基之间 3.下列关于DNA连接酶的叙述，正确的是() ①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化两个核苷酸之间的磷酸二酯键的形成 A.①③ B.②④ C.②③ D.①④ 4.水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中Asp、Gly、Ser构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记，在转基因技术中，这种蛋白质的作用是() A.促使目的基因导入宿主细胞中 B.促使目的基因在宿主细胞中复制 C.使目的基因容易被检测出来 D.使目的基因容易成功表达 5.限制酶是一种核酸内切酶，可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、Hin dⅢ和BglⅡ的识别序列和切割位点，切割出来的DNA黏性末端可以互补配对的是()

A.Bam HⅠ和Eco RⅠ B.Bam HⅠ和Hin dⅢ C.Bam HⅠ和BglⅡ D.Eco RⅠ和Hin dⅢ 6.下列有关基因工程操作的叙述，正确的是() A.用同种限制性核酸内切酶切割载体与目的基因可获得相同的黏性末端 B.以蛋白质的氨基酸序列为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列相同 C.检测到受体细胞含有目的基因就标志着基因工程操作的成功 D.用含抗生素抗性基因的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接 7.在基因工程中，为将目的基因导入受体细胞常采用土壤农杆菌转化法，在土壤农杆菌中常含有一个Ti质粒。某科研小组欲将某抗虫基因导入某植物，下列分析错误的是() A.Ti质粒含有对宿主细胞生存具有决定性作用的基因，是基因工程中重要的载体 B.用Ca2＋处理细菌是重组Ti质粒导入土壤农杆菌中的重要方法 C.重组Ti质粒的土壤农杆菌成功感染植物细胞，可通过植物组织培养技术将该细胞培养成具有抗虫性状的植物 D.若能够在植物细胞中检测到抗虫基因，则说明将重组质粒成功地导入到了受体细胞 8.下图表示基因工程中获取水稻某目的基因的不同方法。下列相关叙述中正确的是() A.这三种方法都用到酶，都是在体外进行的 B.①②③碱基对的排列顺序均相同 C.图示a、b、c三种方法均属于人工合成法 D.方法a不遵循中心法则 9.下列关于基因文库的说法，错误的是() A.可分为基因组文库和部分基因文库 B.cDNA文库属于部分基因文库 C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流 D.同种生物的cDNA文库基因数量较基因组文库基因数量少 10.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花叶病毒的核酸 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分子导入烟草原生质体 D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞

生物选修三专题一基因工程测试

生物练习2 专题一 基因工程测试 一、选择题 1. 有关基因工程的叙述正确的是（ ） A.限制酶只在获得目的基因时才用 B.重组质粒的形成是在细胞内完成的 C.质粒都可作为载体 D.蛋白质的结构成分为合成目的基因提供资料 2. 基因工程是在DNA 分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ） A.人工合成目的基因 B.目的基因与运载体结合 C.将目的基因导入受体细胞 D.目的基因的检测表达 3. 水母发光蛋白由236个氨基酸构成，其中有三种氨基酸构成发光环，现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记。在转基因技术中，这种蛋白质的作用（ ） A.促使目的基因导入宿主细胞中 B.促使目的基因在宿主细胞中复制 C.使目的基因容易被检测出来 D.使目的基因容易成功表达 4. 应用基因工程技术诊断疾病的过程中必须使用基因探针才能达到检测疾病的目的。这里的基因探针是指（ ） A.用于检测疾病的医疗器械 B.用放射性同位素或荧光分子等标记的DNA 分子 C.合成β—球蛋白的DNA D.合成苯丙氨酸羟化酶的DNA 片段 5. 基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA 子中的GAATTC 顺序，切点在G 和A 之间，这是应用了酶的（ ） A ．高效性 B.专一性 C ．多样性 D.催化活性受外界条件影响 6. 下列平末端属于同一种限制酶切割而成的是（ ） A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 7. 下列属于PCR 技术的条件的是（ ） ①单链的脱氧核苷酸序列引物 ②目的基因所在的DNA 片段 ③脱氧核苷酸 ④核糖核苷酸 ⑤DNA 连接酶 ⑥DNA 聚合酶 ⑦DNA 限制性内切酶 A.①②③⑤ B.①②③⑥ C.①②③⑤⑦ D.①②④⑤⑦ 8.质粒是基因工程中最常用的运载体，它存在于许多细菌体内。质粒上有标记基因如图所示，通过标记基因可以推知外源基因（目的基因）是否转移成功。外源基因插入的位置不同，细菌在培养基上的生长情况也不同，下表是外源基因插入位置（插入点有a 、b 、c ），请根据表中提供细菌的生长情况，推测①②③三种重组后细菌的外源基因插入点，正确的一组是：（ ） A ．①是c ；②是b ；③是a B ．①是a 和b ；②是a ；③是b C ．①是a 和b ；②是b ；③是a D ．①是c ；②是a ；③是b 9、蛋白质工程中，直接需要进行操作的对象是（ ） A.氨基酸结构 B.蛋白质的空间结构 C.肽链结构 D.基因结构

生物选修三基因工程知识点教学提纲

专题１基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 １．基因工程又叫DNA重组技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。操作水平是DNA分子水平，操作环境是在体外。 ２．“分子手术刀”──限制性核酸内切酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今已从近300种微生物中分离出了约4000种限制酶。能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列；切开两个两个核苷酸之间的磷酸二酯键，形成黏性末端或平末端。 ３．“分子缝合针”──DNA连接酶。将切下来的DNA片段拼接成新的DNA 分子，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。种类：1）E.coli DNA连接酶：只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来2）T4 DNA连接酶：既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低 ４．“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。作为载体的必要条件：能自我复制、有切割位点、有遗传标记基因等。载体的种类：细菌质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 1.2 基因工程的基本操作程序 １．基因工程的基本操作步骤主要包括：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。 ２.目的基因的获取方法：从基因文库中获取、利用PCR提取目的基因、人工合成法。 3.PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。原理DNA双链

复制。条件：模板DNA；RNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq 酶）。方法：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。 4．基因表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在；可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用。 5．基因表达的载体的组成目的基因 +启动子 + 终止子 + 标记基因6．转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 7.导入植物细胞：农杆菌转化法（表达载体导入农杆菌，再让农杆菌感染植 物细胞） 这是双子叶植物和裸子植物中常用的基因转化方法；基因枪法，这是单子叶植物中常用的基因转化方法；花粉管通道法，这种方法十分简便经济，我国的转基因抗虫棉就是用这种方法得到的。 8.导入动物细胞：显微注射法，将基因表达载体提纯，用显微注射仪注射到受精卵中。 9.导入微生物细胞：Ca2＋处理受体细胞成为感受态细胞，再进行混合。 10.检测是否插入目的基因，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的DNA杂交，看是否有杂交带。检测是否转录出了mRNA，利用DNA分子杂交技术，目的基因DNA一条链（作探针）与受体细胞中提取的mRNA杂交，看是否有杂交带。检测目的基因是否翻译成蛋白质。抗体与蛋白质进行抗原－抗体杂交，看是否有杂交带。还可以根据其性状进行个体水平的 鉴定。 1.3 基因工程的应用 一、植物基因工程成果 1．抗虫转基因植物 杀虫基因：主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抵制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、