第13单元 第1讲 基因工程的基本工具和操作过程-【创新教程】2024高考生物总复习大一轮教师用书word（新教材，人教单选版）

第1讲　基因工程的基本工具和操作过程 知识体系——定内容 核心素养——定能力 生命观念 运用结构与功能观，理解基因工程的原理和技术。 科学思维 从基因工程诞生的历程中，体会科学发展的曲折性和必然性。 科学探究 通过调查不同种群的种群密度，培养科学探究的能力。 考点1　种群的数量特征 1．基因工程的概念 (1)手段：按照　人们的愿望　，通过　转基因　等技术，赋予生物新的遗传特性。 (2)目的：创造出更符合人5们需要的新的　生物类型　和　生物产品　。 (3)水平：　分子　水平。 (4)基础：　生物化学　、分子生物学和　微生物学　等学科。 2．基因工程的基本工具 (1)　限制性内切核酸酶　——“分子手术刀” (2)DNA连接酶——“分子缝合针” (3)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” ①作用：将　外源基因　送入受体细胞中。 ②种类：　质粒　、噬菌体和　动植物病毒　等。 ③条件： a．具有一个至多个　限制酶切割位点　，供外源DNA插入其中。 b．能在受体细胞中进行　自我复制　，或整合到受体DNA上，随受体DNA　同步复制　。 c．具有　标记基因　，便于重组DNA分子的筛选。 1．切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。(×) 2．限制酶也可以识别和切割RNA。(×) 3．DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来。(×) 4．E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(×) 5．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因。(×) 1．(选择性必修3P74“拓展应用1”)限制酶为什么不切割细菌本身的DNA分子？ 答案：因为含有某种限制酶的细胞的DNA分子或者不具备这种限制酶的识别序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 2．(选择性必修3P74“正文信息拓展”)天然的DNA分子是否可以直接用做基因工程载体？为什么？ 答案：不可以。具有能自我复制、有一个或多个限制酶切割位点、有标记基因及对受体细胞无害等特点的DNA分子才可以直接用作基因工程的载体。实际上天然的DNA分子一般不完全具备上述条件，往往需要进行人工改造后才能用于基因工程操作。 1．基因工程的理论基础 2．与DNA有关的几种酶的比较 3．标记基因的作用 标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞： (情景探究)如图表示目的基因两侧和载体上的限制酶切割位点，据图分析： (1)如图选择限制酶时，选择Pst Ⅰ，而不选择Sma Ⅰ的原因是什么？ 答案：选择限制酶时，不能选择酶切位点位于目的基因内部或标记基因内部的限制酶。 (2)为了避免目的基因和质粒自身环化、反向连接，应该如何选择限制酶？ 答案：选择Pst Ⅰ和EcoR Ⅰ两种限制酶。 (3)切割目的基因和质粒的限制酶是否一定为同一种限制酶？ 答案：不一定，只要切出的粘性末端相同即可。 ◆[提升点1]　理解能力　 1．如图是3种限制酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为黏性末端)。下列叙述错误的是(　　 ) A．不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性 B．限制酶2和3识别的序列都包含6个核苷酸 C．限制酶1和3剪出的黏性末端相同 D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制酶2 解析：D　[不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点体现了酶具有专一性，A正确；据图可知，限制酶2和3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个核苷酸，B正确；限制酶1和3剪出的黏性末端相同，均为GATC，C正确；限制酶只能识别特定的DNA序列，因此三种限制酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列，D错误。] 2．用Xho Ⅰ和Sal Ⅰ两种限制性内切核酸酶分别处理同一DNA片段，酶切位点及酶切产物分离结果如图。以下叙述不正确　的是(　　) A．如图中两种酶识别的核苷酸序列不同 B．如图中酶切产物可用于构建重组DNA C．泳道①中是用Sal Ⅰ处理得到的酶切产物 D．图中被酶切的DNA片段是单链DNA 解析：D　[限制酶识别特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶能识别不同的核苷酸序列，由电泳图可知Xho Ⅰ和Sal Ⅰ两种酶分别切割时，识别的序列不同，A正确；同种限制酶切割出的DNA片段，具有相同的黏性末端，再用DNA连接酶进行连接，可以构成重组DNA，B正确；Sal Ⅰ将DNA片段切成4段，Xho Ⅰ将DNA片段切成3段，根据电泳结果可知泳道①为Sal Ⅰ，泳道②为Xho Ⅰ，C正确；限制酶切割双链DNA，酶切后的DNA片段仍然是双链DNA，D错误，所以选D。] 3．下列与生物工程中有关的酶的说法，正确的是(　　 ) A．胰蛋白酶和胃蛋白酶都能用于制备细胞悬液 B．限制性内切核