第3章 第2节 基因工程的基本操作程序(学案)-【成才之路】2021-2022学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步学习指导（人教版）

新教材·高中新课程学习指导 5. (1)黏性末端　 平末端　 (2)5′ - GAATTC - 3′　 G 和 A 之间 的磷酸二酯键　 (3)两种限制酶切割后形成的黏性末端相同 　 (4)T4　 E. coli　 (5)噬菌体　 动植物病毒 解析:(1)限制酶切割 DNA 分子后可产生两种类型的末端, 即平末端和黏性末端。 (2)将图中片段两端的黏性末端对接 后可以看出限制酶 X 识别的序列为 6 个核苷酸组成的 5′ - GAATTC - 3′,切割的位点为 G 和 A 之间的磷酸二酯键。 (3)为使切割后的载体与目的基因相连,含有目的基因的 DNA 可以用限制酶 X 切割,也可以用另一种限制酶 Y 切割, 说明这两种限制酶切割产生的黏性末端相同。 (4)基因工程 常用的 DNA 连接酶,按来源可分为 E. coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶,其中只能连接黏性末端的是 E. coli DNA 连接 酶。 (5)基因工程的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。 第 2 节　 基因工程的基本操作程序 新知预习·双基夯实 　 　 一、1. (1)受体细胞性状　 预期表达产物　 (2)Bt 抗虫蛋白 基因　 2. (1)已知结构　 功能清晰　 (2)序列信息　 Bt 抗虫蛋 白　 (3)DNA 测序　 遗传序列　 序列比对　 3. (1)聚合酶链式 反应　 DNA 半保留复制　 参与 DNA 复制　 目的基因的核苷酸 序列　 (2)引物　 脱氧核苷酸　 耐高温的 DNA 聚合酶 (3)①受热变性后解为单链　 ②两种引物　 ③四种脱氧核苷酸 　 DNA 聚合酶　 3′　 (4)指数 二、1. (1)稳定存在 　 遗传 　 (2)表达 　 2. 上游 　 RNA 聚 合酶　 转录　 目的基因　 下游　 标记基因　 3. 限制酶　 同种　 能产生相同末端　 DNA 连接酶 三、1. 维持稳定　 表达　 2. (1)①Ⅰ. 子房 　 Ⅱ. 花粉管通 道　 胚囊 　 ②Ⅰ. 双子叶 　 裸子 　 T - DNA　 染色体 DNA　 Ⅱ. Ti质粒的 T - DNA　 (2)①显微注射　 ②受精卵 (3)① Ca2 + 四、1. (1)PCR　 (2)抗原—抗体 活学巧练 　 　 1. √　 2. × 　 3. × 　 4. √　 5. × 　 6. √ 思考 　 　 1. 提示:在引物的 GC 含量高时,设定的复性温度要高一 些。 因为 DNA 分子中 G—C 之间有三个氢键,A—T 之间有两 个氢键。 2. 提示:第 3 轮 3. 提示:能,可从双子叶植物中提取该化合物,再用该化合 物处理单子叶植物细胞,然后就可用农杆菌转化法将目的基因 导入单子叶植物细胞。 4. 提示:还可以将目的基因导入胚胎干细胞,因为胚胎干细 胞也能发育成动物体。 课内探究·名师点睛 　 　 典例 1:C　 PCR 模拟了体内的 DNA 复制,所以 a 是 DNA 复制的原料———脱氧核苷酸,A 项正确;在 94 ℃ 高温条件下, DNA 分子双螺旋解开,形成单链,此时氢键断裂,B 项正确;体 外模拟 DNA 的复制依据了 DNA 的热变性原理,该过程 DNA 分 子不是边解旋边复制,C 项错误;DNA 复制需要遵循碱基互补 配对原则,D 项正确。 变式训练 1:B　 当由引物Ⅰ延伸而成的 DNA 单链作模板 时,此单链引物固定端为 5′端,与它互补的子链从另一端开始 合成,即与引物Ⅱ结合进行 DNA 子链的延伸。 典例 2:C　 由于受体细胞有植物、动物、微生物之分,以及 目的基因导入受体细胞的方法不同,因此基因表达载体的构建 也会有所差别,不可能是千篇一律的;启动子是一段有特殊序列 结构的 DNA 片段,位于目的基因的上游,它是 RNA 聚合酶识别 和结合的部位,有了它才能驱动基因转录出 mRNA。 变式训练 2:ACD　 卡那霉素抗性基因是标记基因,便于鉴 定和筛选含有目的基因的细胞,A 正确;构建过程中需要将目的 基因完整切割下来,需要在目的基因的两侧有酶切位点,而不能 选择酶切位点在目的基因内部的限制酶,SmaⅠ的识别序列位 于目的基因上,因此要用到限制酶 PstⅠ、EcoRⅡ,B 错误、C 正 确;基因表达载体包括启动子、目的基因、终止子和标记基因等, D 正确。 典例 3:A　 原核生物的细胞中没有内质网和高尔基体,不 能对蛋白质进行加工,故生产的蛋白质可能没有生物活性;将目 的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术;植物病毒 只侵染植物细胞。 变式训练 3:A　 ⑤为转基因植物,只要表现出抗虫性状就 说明转入的目的基因成功表达了,基因工程的原理是基因重组, 属于可遗传变异,A 项正确;③侵染植物细胞后,重组 Ti 质粒上 的 T -