基因工程及其应用学案
【学习目标】
1、简述基因工程的基本工具
2、简述基因工程的基本操作步骤
【学习重点：】基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤）
【学习难点：】基因工程的操作步骤
【学习过程：】
1、基因工程的概念
基因工程又叫做 或 。通俗地说，就是按照人
们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以 ，然后放到另一种生
物的细胞里，定向的改造生物的 。
2、基因操作的工具
(1) 基因的“剪刀”：
一种限制酶只能识别 特定的核苷酸序列，并在 的切点上切割DNA分子。
【思考：】被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？
【练一练：】试写出下列序列受EcoRⅠ限制酶作用后的粘性末端
CTTCATGAATTCCCTAA
GAAGTACTTAAGGGATT
TCCGTAGAATTCGGATT
AGGCATCTTAAGCCTAA
(2) 基因的针线：“缝合”交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。
【思考：】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？
（3）基因的运载体
目前常用的运载体有等。
质粒存在于
分子。
作为运载体需要具备的条件：①能够在宿主细胞中 并稳定保存；
②具备多个 切点，便于与外源基因连接；
③具有某些标记基因，便于进行筛选。
3、基因操作的基本步骤
⑴
⑵
⑶
⑷
【课堂巩固：】
1.(2010·惠阳高一检测）实施基因工程的最终目的是（ ）
A.提取生物体DNA分子
B.对DNA分子进行人工“剪切”
C.定向改造生物的遗传性状
D.在生物体外对DNA分子进行改造
2.下列黏性末端由同一种限制酶切割而成的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
3. 治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）
A．口服化学药物 B．注射化学药物
C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因
4. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ）
① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻
② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
A．① B．①② C．①②③ D．②③④
5.（2010·台州高一检测）某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过用基
因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy
在成熟块茎细
胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是（ ）
A.获取基因a的限制酶其作用部位是图中的①
B.连接基因a与运载体的DNA连接酶其作用部位是图中的②
C.基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
6. 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，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30多倍，转基因
动物是指（ ）
A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物
7. 下列有关质粒的叙述中，正确的是（ ）。
A．质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状细胞器
B．质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA分子
C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制
D．质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地进行
8. 切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其ＤＮＡ整合后产生生长激
素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大３～４倍。此研究遵循的原理和这项技术分别是（ ）
Ａ．ＤＮＡ→ＲＮＡ→蛋白质，基因工程 Ｂ．ＲＮＡ→ＤＮＡ→蛋白质，基因工程
Ｃ．ＤＮＡ→蛋白质→ＲＮＡ，细胞工程 Ｄ．ＲＮＡ→蛋白质→DNA，细胞工程
9.萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化一系列反应。如果荧光素酶存在于
植物体内，也可使植物体发光。一直以来，荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加
利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因技术实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌
体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
（1）在此转基因工程中，目的基因是_______________。
（2）在该过程中需要多种酶的参与，其中包括________________等。
（3）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要运载体的帮助。下列所列哪项不是选取运载体
的时候必须考虑的？________
A、能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B、具有特定的限制酶切点
C、具有与目的基因相同的碱基片断 D、具有某些标记基因
【课后作业：】
1．某科学工作者把兔子的血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，在这个细胞的
合成系统中能合成兔子的血红蛋白，这个事实说明（ ）
A．蛋白质合成是在核糖体上进行的 B．各种生物共用一套遗传密码
C．兔子和大肠杆菌的基因发生了重组 D．兔子的基因发生了突变
2．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( )
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
3．基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是（ ）
A．质粒.线粒体.噬菌体 B．染色体.叶绿体.线粒体
C．质粒.噬菌体.动植物病毒 D．细菌.噬菌体.动植物病毒
4．DNA连接酶的重要功能是 （ ）
A.DNA复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键
C.两条DNA末端之间的缝隙连接起来 D.ABC都不正确
5．1976年，美国科学家首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，
这是人类第一次获得的转基因生物.此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内（ ）
A．能进行自我复制 B．能进行转录
C．能控制合成人的生长抑制素释放因子 D．能合成人的生长激素
6.右下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒
A.已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基
因能得到表达.
（1）图中质粒A与目的基因结合产生重组质粒的
过程通常是在体外完成的，此过程必须用到的工具酶为__________________.
（2）在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，所以在基因工程的操作步
骤中必须要有______________这一步骤.
（3）若将重组质粒导入细菌后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是什么？
___________________.
基因工程及其应用学案
【学习目标】
1、简述基因工程的基本工具
2、简述基因工程的基本操作步骤
【学习重点：】基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤）
【学习难点：】基因工程的操作步骤
【学习过程：】
1、基因工程的概念
基因工程又叫做 或 。通俗地说，就是按照人
们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以 ，然后放到另一种生
物的细胞里，定向的改造生物的 。
2、基因操作的工具
(1) 基因的“剪刀”：
一种限制酶只能识别 特定的核苷酸序列，并在 的切点上切割DNA分子。
【思考：】被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？
【练一练：】试写出下列序列受EcoRⅠ限制酶作用后的粘性末端
CTTCATGAATTCCCTAA
GAAGTACTTAAGGGATT
TCCGTAGAATTCGGATT
AGGCATCTTAAGCCTAA
(2) 基因的针线：“缝合”交替连接而构成的DNA骨架上的缺口。
【思考：】DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？
（3）基因的运载体
目前常用的运载体有等。
质粒存在于
分子。
作为运载体需要具备的条件：①能够在宿主细胞中 并稳定保存；
②具备多个 切点，便于与外源基因连接；
③具有某些标记基因，便于进行筛选。
3、基因操作的基本步骤
⑴
⑵
⑶
⑷
【课堂巩固：】
1.(2010·惠阳高一检测）实施基因工程的最终目的是（ ）
A.提取生物体DNA分子
B.对DNA分子进行人工“剪切”
C.定向改造生物的遗传性状
D.在生物体外对DNA分子进行改造
2.下列黏性末端由同一种限制酶切割而成的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
3. 治疗白化病、苯丙酮尿症等人类遗传病的根本途径是（ ）
A．口服化学药物 B．注射化学药物
C.利用辐射或药物诱发致病基因突变 D.采用基因疗法替换致病基因
4. 下列高科技成果中，根据基因重组原理进行的是（ ）
① 我国科学家袁隆平利用杂交技术培育出超级水稻
② 我国科学家将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③ 我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育出太空椒
④ 我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆牛
A．① B．①② C．①②③ D．②③④
5.（2010·台州高一检测）某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过用基
因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy
在成熟块茎细
胞中存在。结合图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是（ ）
A.获取基因a的限制酶其作用部位是图中的①
B.连接基因a与运载体的DNA连接酶其作用部位是图中的②
C.基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞
D.通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
6. 上海医学遗传研究所成功培育出第一头携带白蛋白的转基因牛，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30多倍，转基因
动物是指（ ）
A.提供基因的动物 B.基因组中增加外源基因的动物
C.能产生白蛋白的动物 D.能表达基因信息的动物
7. 下列有关质粒的叙述中，正确的是（ ）。
A．质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状细胞器
B．质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型环状DNA分子
C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能复制
D．质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地进行
8. 切取动物控制合成生长激素的基因，注入鲇鱼受精卵中，与其ＤＮＡ整合后产生生长激
素，从而使鲇鱼比同种正常鱼增大３～４倍。此研究遵循的原理和这项技术分别是（ ）
Ａ．ＤＮＡ→ＲＮＡ→蛋白质，基因工程 Ｂ．ＲＮＡ→ＤＮＡ→蛋白质，基因工程
Ｃ．ＤＮＡ→蛋白质→ＲＮＡ，细胞工程 Ｄ．ＲＮＡ→蛋白质→DNA，细胞工程
9.萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以通过荧光素酶催化一系列反应。如果荧光素酶存在于
植物体内，也可使植物体发光。一直以来，荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取。但加
利福尼亚大学的一组科学家成功地通过转基因技术实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌
体内，并在大肠杆菌体内产生荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列有关问题：
（1）在此转基因工程中，目的基因是_______________。
（2）在该过程中需要多种酶的参与，其中包括________________等。
（3）将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要运载体的帮助。下列所列哪项不是选取运载体
的时候必须考虑的？________
A、能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B、具有特定的限制酶切点
C、具有与目的基因相同的碱基片断 D、具有某些标记基因
【课后作业：】
1．某科学工作者把兔子的血红蛋白的信使RNA加入到大肠杆菌的提取液中，在这个细胞的
合成系统中能合成兔子的血红蛋白，这个事实说明（ ）
A．蛋白质合成是在核糖体上进行的 B．各种生物共用一套遗传密码
C．兔子和大肠杆菌的基因发生了重组 D．兔子的基因发生了突变
2．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( )
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶
Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
3．基因工程中常作为基因的运载体的一组结构是（ ）
A．质粒.线粒体.噬菌体 B．染色体.叶绿体.线粒体
C．质粒.噬菌体.动植物病毒 D．细菌.噬菌体.动植物病毒
4．DNA连接酶的重要功能是 （ ）
A.DNA复制时母链与子链之间形成氢键 B.黏性末端碱基之间形成氢键
C.两条DNA末端之间的缝隙连接起来 D.ABC都不正确
5．1976年，美国科学家首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌，并获得表达，
这是人类第一次获得的转基因生物.此文中的“表达”是指该基因在大肠杆菌内（ ）
A．能进行自我复制 B．能进行转录
C．能控制合成人的生长抑制素释放因子 D．能合成人的生长激素
6.右下图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”示意图，所用载体为质粒
A.已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因，质粒A导入细菌B后，其上的基
因能得到表达.
（1）图中质粒A与目的基因结合产生重组质粒的
过程通常是在体外完成的，此过程必须用到的工具酶为__________________.
（2）在导入完成后得到的细菌，实际上有的根本没有导入质粒，所以在基因工程的操作步
骤中必须要有______________这一步骤.
（3）若将重组质粒导入细菌后，目的基因在“工程菌”中表达成功的标志是什么？
___________________.