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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 1.1《基因工程和蛋白質(zhì)工程》教案 中圖版選修3 考綱要求： 1、基因工程的誕生 Ⅰ 2、基因工程的原理及技術(shù)Ⅱ 3、基因工程的應(yīng)用Ⅱ 4、蛋白質(zhì)工程Ⅰ 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人們的愿望，通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品?；蚬こ淌窃? 水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNA重組技術(shù)。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手術(shù)刀”—— （1）來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。 （2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的 ，因此具有專一性。 （3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式： 2.“分子縫合針”—— （1）功能：縫合 （2）與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。 3.“分子運(yùn)輸車”—— （1）載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。 （2）最常用的載體是 ,它是一種有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。 （3）其它載體： 噬菌體、動(dòng)植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的獲取 1.目的基因是指： 編碼蛋白質(zhì)的基因 。 2.原核基因采取直接分離法獲得，真核基因是人工合成法。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法_。 限制酶 運(yùn)載體 直接分離法：供體細(xì)胞中的DNA→ DNA片段→ 受體細(xì)胞→DNA片段擴(kuò)增 反轉(zhuǎn)錄法：逆轉(zhuǎn)錄 合成 mRNA → 單鏈DNA → 雙鏈DNA 化學(xué)合成法：根據(jù)已知的蛋白質(zhì)的氨基酸序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA 序列，推測(cè)出結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法，合成目的基因。 第二步：重組載體的構(gòu)建 1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 2.組成：目的基因＋標(biāo)記基因 標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。 第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_ 常用的轉(zhuǎn)化方法： 將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有 基因槍法和 花粉管通道法等。受體細(xì)胞可以是卵細(xì)胞（受精卵）、體細(xì)胞（經(jīng)組織培養(yǎng)成為完整個(gè)體） 將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是 顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是 受精卵。 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：用氯化鈣處理大腸桿菌， 3.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。 第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá) 1.首先要檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子雜交技術(shù)。 2.其次還要檢測(cè) 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法是采用 用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。 3.最后檢測(cè) 目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取 蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的 抗體進(jìn)行 抗原－抗體雜交。 4.有時(shí)還需進(jìn)行 個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如 轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。 （三）基因工程的應(yīng)用 1.植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。 2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。 3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。 （四）蛋白質(zhì)工程的概念、基本途徑 蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生 活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)） 基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列 例１、豇豆對(duì)多種害蟲(chóng)具有抗蟲(chóng)能力，根本原因是豇豆體內(nèi)具有胰蛋白酶抑制劑基因(CpTI基因)?？茖W(xué)家將其轉(zhuǎn)移到水稻體內(nèi)后，卻發(fā)現(xiàn)效果不理想，主要原因是CpTI蛋白質(zhì)的積累量不足。經(jīng)過(guò)在體外對(duì)CpTI基因進(jìn)行了修飾后，CPTI蛋白質(zhì)在水稻中的積累量就得到了提高。修飾和表達(dá)過(guò)程如下圖所示： 請(qǐng)根據(jù)以上材料，回答下列問(wèn)題： (1)CpTI基因是該基因工程中的 基因，“信號(hào)肽，序列及“內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滯留信號(hào)”序列的基本組成單位是 。在①過(guò)程中，首先要用 酶切開(kāi)，暴露出 ，再用 酶連接。 (2)在該基因工程中，供體細(xì)胞是 ，受體細(xì)胞是 。 (3)②過(guò)程稱為 。 (4)檢測(cè)修飾后的CpTI基因是否表達(dá)的最好方法是 。 （5）與雜交育種、誘變育種相比，通過(guò)基因工程來(lái)培育新品種的主要優(yōu)點(diǎn)是 和 。 （6）當(dāng)前，轉(zhuǎn)基因大豆，轉(zhuǎn)基因棉花等已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活。請(qǐng)你談?wù)勣D(zhuǎn)基因農(nóng)作物可能帶來(lái)的利與弊。（各一條） 利 弊：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　? 例２、番茄果實(shí)成熟過(guò)程中，某種酶（PG）開(kāi)始合成并顯著增加，促使果實(shí)變紅變軟。 但不利于長(zhǎng)途運(yùn)輸和長(zhǎng)期保鮮?？茖W(xué)家利用反義RNA技術(shù)（見(jiàn)圖解），可有效解決此問(wèn)題。該技術(shù)的核心是，從番茄體細(xì)胞中獲得指導(dǎo)PG合成的信使RNA，繼而以該信使RNA為模板人工合成反義基因并將之導(dǎo)入離體番茄體細(xì)胞，經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株。新植株在果實(shí)發(fā)育過(guò)程中，反義基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的反義RNA與細(xì)胞原有mRNA（靶mRNA）互補(bǔ)形成雙鏈RNA，阻止靶mRNA進(jìn)一步翻譯形成PG，從而達(dá)到抑制果實(shí)成熟的目的。請(qǐng)結(jié)合圖解回答： （1）反義基因像一般基因一樣是一段雙鏈的DNA分子，合成該分子的第一條鏈時(shí)，使用的模板是細(xì)胞質(zhì)中的信使RNA，原料是四種 ，所用的酶是 。 （2）開(kāi)始合成的反義基因第一條鏈?zhǔn)桥c模板RNA連在一起的雜交雙鏈，通過(guò)加熱去除RNA，然后再以反義基因第一條鏈為模板合成第二條鏈，這樣一個(gè)完整的反義基因被合成。若要以完整雙鏈反義基因克隆成百上千的反義基因，所用復(fù)制方式為 （3）如果指導(dǎo)番茄合成PG的信使RNA的堿基序列是—A—U—C—C—A—G—G—U—C—，那么，PG反義基因的這段堿基對(duì)序列是 。 （4）將人工合成的反義基因?qū)敕讶~肉細(xì)胞原生質(zhì)體的運(yùn)輸工具是 ，該目的基因與運(yùn)輸工具相結(jié)合需要使用的酶有 ，在受體細(xì)胞中該基因指導(dǎo)合成的最終產(chǎn)物是 。 例３、隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)農(nóng)藥的產(chǎn)量和品種逐年增加，但害蟲(chóng)的抗藥性也不斷增強(qiáng)，對(duì)農(nóng)作物危害仍然很嚴(yán)重。如近年來(lái)，棉鈴蟲(chóng)在我國(guó)大面積暴發(fā)成災(zāi)，造成經(jīng)濟(jì)損失每年達(dá)100億以上。針對(duì)這種情況，江蘇農(nóng)科院開(kāi)展“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”的科技攻關(guān)研究，成功地將某種能產(chǎn)生抗蟲(chóng)毒蛋白細(xì)菌的抗蟲(chóng)基因?qū)朊藁?xì)胞中，得到的棉花新品種對(duì)棉鈴蟲(chóng)的毒殺效果高達(dá)80%以上。就以上材料，分析回答：（1）抗蟲(chóng)基因之所以能接到植物體內(nèi)去，原因是___________________。 （2）“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”具有抗害蟲(chóng)的能力，這表明棉花體內(nèi)產(chǎn)生了抗蟲(chóng)的_____________物質(zhì)。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，害蟲(chóng)和植物共用一套_____________，蛋白質(zhì)合成的方式是_____________的。 （3）“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”抗害蟲(chóng)的遺傳信息傳遞過(guò)程可表示為_(kāi)_________________。 （4）該項(xiàng)科技成果在環(huán)境保護(hù)上的作用是___________________。 （5）科學(xué)家預(yù)言，此種“轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉”獨(dú)立種植若干代以后，也將出現(xiàn)不抗蟲(chóng)的植株，此現(xiàn)象來(lái)源于___________。 鞏固練習(xí)： 一、選擇題： 每小題只有一個(gè)選項(xiàng)最符合題意。 1、下列四條DNA分子，彼此間間具有粘性末端的一組是 （ ） T A G G C C A T T A C C G G T A ① ② ③ ④　 A．①②　　　B．②③　　　C．③④　　　D．②④ 2、運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)，將蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因整合到棉花細(xì)胞中，為檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是否成功，最方便的方法是檢測(cè)棉花植株是否有( ) A、抗蟲(chóng)基因 B、抗蟲(chóng)基因產(chǎn)物 C、新的細(xì)胞核 D、相應(yīng)性狀 3、（xx深圳一?？碱}）研究人員想將生長(zhǎng)激素基因通過(guò)質(zhì)粒介導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，以表達(dá)產(chǎn)生生長(zhǎng)激素。已知質(zhì)粒中存在兩個(gè)抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大腸桿菌不帶任何抗性基因，則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中的抗抗生素首先應(yīng)該 A、僅有鏈霉素 B、僅有氨芐青霉素 　　C、同時(shí)有鏈霉素和氨芐青霉素 D、無(wú)鏈霉素和氨芐青霉素 4、（05全國(guó)Ⅰ）鐮刀型細(xì)胞貧血癥的病因是血紅蛋白基因的堿基序列發(fā)生了改變。檢測(cè)這種堿基序列改變必須使用的酶是 A. 解旋酶B. DNA連接酶 C. 限制性內(nèi)切酶 D、RNA聚合酶 5、人的糖蛋白必須經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)一步加工合成，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，可以使人的糖蛋白基因得以表達(dá)的受體細(xì)胞是( ) A、大腸桿菌 B、酵母菌 C、T4噬菌體 D、質(zhì)粒DNA 6．下列關(guān)于各種酶作用的敘述，不正確的是 （ ） A．DNA連接酶能使不同脫氧核苷酸的磷酸與脫氧核糖連接 B．RNA聚合酶能與基因的特定位點(diǎn)結(jié)合，催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄 C．一種DNA限制酶能識(shí)別多種核苷酸序列，切割出多種目的基因 D．胰蛋白酶能作用于離體的動(dòng)物組織，使其分散成單個(gè)細(xì)胞 7、科學(xué)家通過(guò)基因工程的方法，能使馬鈴薯塊莖含有人奶蛋白。以下有關(guān)該基因工程的敘述錯(cuò)誤的是( ) A．采用反轉(zhuǎn)錄的方法得到的目的基因有內(nèi)含子 B．基因非編碼區(qū)對(duì)于目的基因在塊莖中的表達(dá)是不可缺少的 C．馬鈴薯的葉肉細(xì)胞可作為受體細(xì)胞 D．同一種限制酶處理質(zhì)粒和含有目的基因的DNA，可產(chǎn)生黏性末端而形成重組DNA分子 8．堿基互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生在下列哪些生理過(guò)程或生物技術(shù)中 （ ） ①種子的萌發(fā) ②病毒的增殖過(guò)程 ③細(xì)菌的二分裂過(guò)程 ④目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合 ⑤DNA探針的使用 ⑥分泌蛋白的加工和運(yùn)輸 a A．①②③④⑤　　B．①②③④⑤⑥C．②④⑤ D．②③⑤⑥ 9．蛋白質(zhì)工程是新崛起的一項(xiàng)生物工程，又稱第二代基因工程。下圖示意蛋白質(zhì)工程流程，圖中A、B在遺傳學(xué)上依次表示 A．轉(zhuǎn)錄和翻譯 B．翻譯和轉(zhuǎn)錄 C．復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 D．傳遞和表達(dá) 10．隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，“基因污染”應(yīng)運(yùn)而生，關(guān)于基因污染的下列說(shuō)法不正確的是 A．轉(zhuǎn)基因作物可通過(guò)花粉散落到它的近親作物上，從而污染生物基因庫(kù) B．基因污染是一種不可以擴(kuò)散的污染 C．雜草、害蟲(chóng)從它的近親獲得抗性基因，可能破壞生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 D．轉(zhuǎn)基因生物有可能成為“入侵的外來(lái)物種”，威脅生態(tài)系統(tǒng)中其他生物的生存 二．非選擇題： 11. 糖尿病是種常見(jiàn)病，且發(fā)病率有逐年增加的趨勢(shì)，以致發(fā)達(dá)國(guó)家把它列為第三號(hào)“殺手”。（1）目前對(duì)糖尿?、裥偷闹委?，大多采用激素療法，所用激素為_(kāi)____________，由_________________細(xì)胞分泌。 （2）讓一健康人和糖尿病患者于空腹時(shí)同時(shí)口服葡萄糖，服用量按每人每千克體重1克計(jì)算，隨后每隔一段時(shí)間，測(cè)定各人的血糖濃度，如圖6—1所示，圖中表示糖尿病患者的曲線是_________。 （3）這種治療用的激素過(guò)去主要是從動(dòng)物的內(nèi)臟中提取，數(shù)量有限，20世紀(jì)70年代后，開(kāi)始采用基因工程的方法生產(chǎn)，如圖所示，請(qǐng)回答： ①指出圖中2、4、6、7的名稱: 2_____________，4_____________，6_____________，7_____________。 ②一般獲取4采用的方法是_____________。 ③6的獲得必須用_____________切割3和4，使它們產(chǎn)生相同的_____________，再加入適量的_____________酶，才可形成。 12、在藥品生產(chǎn)中，有些藥品如干擾素，白細(xì)胞介素，凝血因子等，以前主要是從生物體的組織、細(xì)胞或血液中提取的，由于受原料來(lái)源限制，價(jià)價(jià)十分昂貴，而且產(chǎn)量低，臨床供應(yīng)明顯不足。自70年代遺傳工程發(fā)展起來(lái)以后，人們逐步地在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了相應(yīng)的目的基因，使之與質(zhì)粒形成重組DNA，并以重組DNA引入大腸桿菌，最后利用這些工程菌，可以高效率地生產(chǎn)出上述各種高質(zhì)量低成本的藥品，請(qǐng)分析回答： （1）在基因工程中，質(zhì)粒是一種最常用的 ，它廣泛地存在于細(xì)菌細(xì)胞中，是一種很小的環(huán)狀 分子。 （2）在用目的基因與質(zhì)粒形成重組DNA過(guò)程中，一般要用到的工具酶是 和 。 （3）將含有“某激素基因”的質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞后，能在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)直接合成“某激素”，則該激素在細(xì)菌體內(nèi)的合成包括 和 兩個(gè)階段。 （4）在將質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌時(shí)，一般要用 處理細(xì)菌，以增大 。 13、用基因工程生產(chǎn)蛋白質(zhì)藥物，經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。第一階段，將人的基因轉(zhuǎn)入細(xì)菌細(xì)胞；第二階段，將人的基因轉(zhuǎn)入小鼠等動(dòng)物的細(xì)胞。前兩個(gè)階段都是進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，提取藥物。第三階段，將人的基因轉(zhuǎn)入活的動(dòng)物體，飼養(yǎng)這些動(dòng)物，從乳汁或尿液中提取藥物。 （1）將人的基因轉(zhuǎn)入異種生物的細(xì)胞或個(gè)體內(nèi)，能夠產(chǎn)生藥物蛋白的原理是基因能控制　　　　　　　　　　　　。 （2）人的基因能和異種生物的基因拼接在一起，是因?yàn)樗鼈兊姆肿佣季哂须p螺旋結(jié)構(gòu)，都是由四種____________構(gòu)成，基因中堿基配對(duì)的規(guī)律都是　　　　　__________。 （3）人的基因在異種生物細(xì)胞中表達(dá)成蛋白質(zhì)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)　　　和翻譯兩個(gè)步驟。在翻譯中需要的模板是　　　　　，原料是氨基酸，直接能源是ATP，搬運(yùn)工兼裝配工是　　　　　　，將氨基酸的肽鍵連接成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是________，“翻譯”可理解為將由____個(gè)“字母”組成的核酸“語(yǔ)言”翻譯成由　　　　個(gè)“字母”組成的蛋白質(zhì)“語(yǔ)言”，從整體來(lái)看　　　　　　在翻譯中充任著“譯員”。 （4）利用轉(zhuǎn)基因牛、羊乳汁提取藥物工藝簡(jiǎn)單，甚至可直接飲用治病。如果將藥物蛋白基因移到動(dòng)物如牛、羊的膀胱上皮細(xì)胞中，利用轉(zhuǎn)基因牛羊尿液生產(chǎn)提取藥物比乳汁提取藥物的更大優(yōu)越性在于：處于不同發(fā)育時(shí)期的　　　　　動(dòng)物都可生產(chǎn)藥物。 人胰島細(xì)胞 大腸桿菌 胰島素 mRNA A ① 人胰島素 人胰島素 大量的A 重復(fù)進(jìn)行 ③ ④ ② ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ B C D 14、下圖是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過(guò)程示意圖，請(qǐng)據(jù)圖作答。 （1）能否利用人的皮膚細(xì)胞來(lái)完成①過(guò)程？ ，為什么？ 。 （2）過(guò)程②必需的酶是 酶，過(guò)程③必需的酶是 酶。 （3）與人體細(xì)胞中胰島素基因相比，通過(guò)②過(guò)程獲得的目的基因不含有非編碼區(qū)和 。 （4）若A中共有a個(gè)堿基對(duì)，其中鳥(niǎo)嘌呤有b個(gè)，則③④⑤過(guò)程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需要 提供胸腺嘧啶 個(gè)。 （5）在利用AB獲得C的過(guò)程中，必須用 切割A(yù)和B，使它們產(chǎn) 生 ，再加入 ，才可形成C。 （6）為使過(guò)程⑧更易進(jìn)行，可用 （藥劑）處理D。 15、某科學(xué)家從細(xì)菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a，通過(guò)基因工程將a轉(zhuǎn)移到馬鈴薯植物中。經(jīng)檢測(cè)，Amy在成熟塊莖細(xì)胞的細(xì)胞間隙中發(fā)現(xiàn)。請(qǐng)回答： (1)在基因工程中，a叫______________，提取它的一個(gè)必要步驟是__________________。它與基因運(yùn)載工具_(dá)________結(jié)合前還必須經(jīng)過(guò)的處理步驟是________________________。 (2)Amy在成熟塊莖細(xì)胞間隙中的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明細(xì)菌的基因a已整合到上圖中的［ ］_________或［ ］_________結(jié)構(gòu)中。 (3)合成Amy的過(guò)程分為轉(zhuǎn)錄和翻譯兩大步驟，Amy合成并分泌到細(xì)胞外，定位在細(xì)胞間隙中，參與該過(guò)程的細(xì)胞器有____________________________， (4)Amy的基本組成單位是_________，各組成單位間靠_________相連。 (5)以本圖比作馬鈴薯塊莖的缺陷細(xì)胞是該圖多畫了［ ］_________。 16.根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和材料用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)選擇運(yùn)載體質(zhì)粒，明確質(zhì)粒的抗菌素基因所抗的抗菌素類別。 ①實(shí)驗(yàn)原理：作為運(yùn)載體的質(zhì)粒，須有標(biāo)記基因，這一標(biāo)記基因是抗菌素抗性基因。故凡有抗菌素抗性的細(xì)菌，其質(zhì)粒才可用作運(yùn)載體。 ②材料用具：青霉素、四環(huán)素的10萬(wàn)單位溶液、菌種試管、滅菌的含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿、酒精燈、接種環(huán)、一次性注射器、蒸餾水、恒溫箱。 ③方法步驟： 第一步：取三個(gè)含細(xì)菌培養(yǎng)基的培養(yǎng)皿并標(biāo)為1、2、3號(hào)，在酒精燈旁，用三支注射器，分別注入1mL蒸餾水、青霉素液、四環(huán)素液，并使之分布在整個(gè)培養(yǎng)基表面。 第二步：將接種環(huán)在酒精燈上灼燒，并在酒精燈火旁取菌種，對(duì)三個(gè)培養(yǎng)皿分別接種。 第三步：將接種后的三個(gè)培養(yǎng)皿放入37℃恒溫箱培養(yǎng)24h。 ④預(yù)期結(jié)果：_____________________________________________________________________ ________________________________________ ___________________________ ___________________________________________________________________ ______________________________________________________________ 17、限制性內(nèi)切酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—G↓GATCC—，限制性內(nèi)切酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是—↓GATC—。在質(zhì)粒上有酶Ⅰ的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有一個(gè)酶Ⅱ的切點(diǎn)。 （1）請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。 （2）請(qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。 （3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？ 答案 例1：1）脫氧核苷酸；逆轉(zhuǎn)錄酶 （2）半保留復(fù)制 （3）—T—A—G—G—T—C—C—A—G— —A—T—C—C—A—G—G—T—C— （4）質(zhì)粒（或運(yùn)載體、病毒）；限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶；（反義）RNA 例２、目的 四種脫氧核苷酸 限制性內(nèi)切酶 黏性末端（2）豇豆細(xì)胞 水稻細(xì)胞（3）轉(zhuǎn)錄（4）讓多種害蟲(chóng)吞食水稻葉片（５）目的明確，培育周期短。（６）可以讓人類獲得具有優(yōu)良品質(zhì)的作物，如蛋白質(zhì)含量更高、抗逆性更強(qiáng)；打破傳統(tǒng)育種界限，如植物表達(dá)微生物的抗蟲(chóng)性狀。弊：轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物也可能變異成為對(duì)人類或環(huán)境有害的物種，如抗逆性極強(qiáng)的“超級(jí)雜草”；造成基因污染；影響食品安全。 例３、（1）細(xì)菌與棉花的DNA結(jié)構(gòu)相同 （2）毒蛋白 遺傳密碼 相同 （3）DNA（基因）→RNA→蛋白質(zhì) （4）減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境或生態(tài)平衡 （5）基因突變 選擇：1-10 DDCCB CAAAB 11．（1）胰島素 胰島B （2）B （3）①質(zhì)粒 目的基因（或胰島素基因） 重組質(zhì)粒 受體細(xì)胞（或大腸桿菌） ②人工合成 ③同一種限制性內(nèi)切酶 黏性末端 DNA連接 12、（1）基因的運(yùn)載體 DNA （2）限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 （3） 轉(zhuǎn)錄 翻譯 （4） 氯化鈣 細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性 13（1）蛋白質(zhì)的合成（2）脫氧核苷酸 A與T G與C （3）轉(zhuǎn)錄 信使RNA 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA 核糖體 4 20 轉(zhuǎn)運(yùn)RNA（4）雌雄 14．（1）不能， 皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)（或未轉(zhuǎn)錄），不能形成胰島素mRNA 。 （2）逆轉(zhuǎn)錄 ， 解旋。 （3）內(nèi)含子。 （4）15（a－b）。 （5）同一種限制性內(nèi)切酶 ， 相同的黏性末端， DNA連接酶。（6）CaCl2 。 15 (1) 目的基因 用限制酶切出粘性末端 運(yùn)載體 限制酶使質(zhì)粒露出粘性末端 (2)⑤ 細(xì)胞核 ⑧ 線粒體 (3) ⑦⑥④⑧ 核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體 (4)氨基酸 肽鍵 (5)③ 葉綠體 16①1號(hào)培養(yǎng)皿細(xì)菌正常生長(zhǎng)； ②2、3號(hào)培養(yǎng)皿中，僅2中細(xì)菌能存活，說(shuō)明細(xì)菌有青霉素抗性基因，而沒(méi)有四環(huán)素抗性基因。 ③2、3號(hào)培養(yǎng)皿中，僅3中細(xì)菌能存活，說(shuō)明細(xì)菌有四環(huán)素抗性基因，而沒(méi)有青霉素抗性基因。 ④2、3號(hào)培養(yǎng)皿中都有存活，說(shuō)明該菌質(zhì)粒上有兩種抗菌素的抗性基因。 ⑤2、3號(hào)培養(yǎng)皿中都不存活，說(shuō)明該菌質(zhì)粒上沒(méi)有這兩種抗菌素的抗性基因。 17、（1） （2） （3）可以連接。因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補(bǔ)的）