基因工程导学案(精).doc

1 1. 涵盖范围本单元包括选修 3 全部内容——基因工程、细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题以及生态工程。 2. 考情分析(1) 考查力度:占分比重相对稳定,如山东理综只出一个 8 分的简答题。(2) 考查内容①基因工程中三种工具。②基因工程操作四步曲。③基因工程成果——转基因生物实例及安全性讨论。④细胞工程中植物组织培养、植物体细胞杂交。⑤动物细胞培养和单克隆抗体的制备及应用。⑥核移植技术。⑦胚胎工程中胚胎移植和胚胎分割。⑧干细胞的研究。(3) 考查形式①有的省将选修与必修有机结合,既可出简答题也可出选择题。②有的省如山东省全部以简答题形式呈现,且不与必修联系。 3. 复****指导(1) 复****线索①以基因工程的具体成果( 如抗虫棉) 为主线,系统复****基因工程的操作工具和操作步骤等知识点。②以植物的组织培养和动物细胞培养为基础,系统复****其他细胞工程技术手段。③以体内受精作用和个体发育过程为基础,系统复****胚胎工程的流程。(2) 复****方法①图解法复****基因工程和胚胎工程。②比较法复****植物组织培养和动物细胞培养;植物体细胞杂交和动物细胞融合及单克隆抗体制备。③关注热点科研成果,注意知识的实践应用。基因工程[ 考纲要求] 1. 基因工程的诞生(Ⅰ)。 2. 基因工程的原理及技术(Ⅱ)。 3. 基因工程的应用(Ⅱ)。 4. 蛋白质工程(Ⅰ)。2 考点一聚焦基因工程的概念及基本工具 1. 分析基因工程的概念(1) 供体:提供目的基因。(2) 操作环境: 体外。(3) 操作水平: 分子水平。(4) 原理: 基因重组。(5) 受体:表达目的基因。(6) 本质:性状在受体体内表达。(7) 优点:克服远缘杂交不亲和的障碍,定向改造生物的遗传性状。 2. 基因工程的基本工具( 判一判) (1) 限制酶只能用于切割目的基因(×) (2) 限制酶切割 DNA 分子具有特异性(√) (3) 限制酶切割 DNA 分子后可产生黏性末端和平末端两种类型(√) (4)DNA 连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×) (5) E· coli DNA 连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端(×) (6) 质粒是小型环状 DNA 分子,是基因工程常用的载体(√) (7) 载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在并表达(√) 易错警示巧辨基因工程操作工具的 8 个易错点(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,目的是产生相同的黏性末端。(4) 将一个基因从 DNA 分子上切割下来,需要切两处,同时产生 4 个黏性末端。(5) 不同 DNA 分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同, 同一个 DNA 分子用不同的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。(6) 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。(7) 基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因工程中的载体是 DNA 分子, 能将目的基因导入受体细胞内;膜载体是蛋白质,与细胞膜的通透性有关。(8) 基因工程中有 3 种工具,但工具酶只有 2 种。 1. 如图所示为部分双链 DNA 片段, 下列有关基因工程中工具酶功能的叙述错误的是( 双选)() A .切断 a 处的酶为限制酶 B .连接 a 处的酶为 DNA 连接酶 3 C .切断 b 处的酶为限制酶 D .连接 b 处的酶为 RNA 聚合酶答案 CD 解析限制酶能识别特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割 DNA 分子,通常形成黏性末端, 即能切割 DNA 链外侧的磷酸二酯键( 图中的 a处), 内侧碱基对之间的氢键(b处) 可通过 DNA 解旋酶水解。 DNA 连接酶将切断的磷酸二酯键进行连接, 即图中的 a 处。 RNA 聚合酶的作用是催化 DNA 的转录。 2. 限制酶 Mun Ⅰ和限制酶 Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是—C↓ AATTG —和—G↓ AATTC —。如图表示四种质粒和目的基因,其中,箭头所指部位为限制酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是() 答案 A 解析由图可知,质粒 B 上无标记基因,不适合作为载体;质粒 C和D 的标记基因上都有限制酶的识别位点; 只有质粒 A 上既有标记基因,且 Mun Ⅰ的切割位点不在标记基因上。 DNA 有关的酶(1) 五种相关酶的比较作用底物作用部位形成产物限制酶 DNA 分子磷酸二酯键黏性末端或平末端 DNA 连接酶 DNA 片段磷酸二酯键重组 DNA 分子 DNA 聚合酶脱氧核苷酸磷酸二酯键子代 DNA DNA 解旋酶 DNA 分***基对间的氢键形成