高中生物(苏教版必修二)学案文档：第四章 第二节 第二课时 DNA分子的复制

第二课时DNA分子的复制

【目标导航】 1.阅读教材，结合DNA分子的结构特点，了解DNA半保留复制的实验证据。2.结合教材图4－11，归纳DNA分子的复制过程、计算规律，并探讨DNA复制的生物学意义。

一、DNA分子复制的方式

1．DNA分子复制的含义

以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。

2．时期

细胞有丝分裂间期和减数分裂的间期。

3．场所

细胞核(主要)。

4．DNA复制的条件

(1) 模板：DNA分子的两条链。

(2) 原料：游离的4种脱氧核苷酸。

(3) 能量：ATP。

(4) 酶：解旋酶、DNA聚合酶等。

二、DNA复制的过程及特点

1．过程

2．结果

形成两个完全相同的DNA分子。

3．特点

(1)边解旋边复制；(2)半保留复制。

三、DNA准确复制的原因及意义

1．原因

(1)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。

(2)通过碱基互补配对原则，保证了复制能够精确地进行。

2．意义

使遗传信息从亲代传给子代，确保了遗传信息的连续性。

判断正误

(1)有的细胞并不进行DNA复制。()

(2)DNA双螺旋全部解链后，开始DNA复制。()

(3)单个脱氧核苷酸在DNA酶的作用下连接成子链，并且2条子链形成子代DNA 分子。()

(4)DNA的复制需要消耗能量。()

(5)单个脱氧核苷酸借助DNA聚合酶通过氢键彼此连接成DNA链。()

(6)真核细胞核内DNA复制后位于两条姐妹染色单体上。()

(7)DNA分子独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板。()

(8)通过碱基互补配对原则，保证了复制的准确进行。()

(9)通过DNA复制，将遗传信息从亲代传给了子代，保持了遗传信息的连续性。()

答案(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√(7)√(8)√(9)√

一、DNA分子半保留复制的实验证据

1．实验材料和技术

科学家以细菌(约每20分钟分裂一次，产生子代)为实验材料，运用同位素标记技术。

2．实验的基本步骤为

(1)用含15N标记的NH4Cl培养细菌。

(2)将细菌转移到含14N的普通培养液中培养。

(3)在不同时刻收集细菌并提取DNA分子。

(4)将提取的DNA进行离心，记录离心后试管中DNA的位置。

3．实验结果预测

如果DNA的两条链中都含有15N，那么这样的DNA分子质量大，离心时应该在试管的底部；两条链中都含有14N，那么这样的DNA分子质量小，离心时应该在试管的上部；两条链中一条含有15N，一条含有14N，那么这样的DNA分子质量居中，离心时应该在试管的中部。

4．实验结果分析

亲代的结果说明DNA分子还没有复制；子一代试管中为杂合链带说明DNA复制了一次。子二代试管中既有杂合链带又有轻链带，说明这时DNA分子复制了两次。

5．结论：DNA复制时总是保留一条母链，新合成一条子链，这样的复制方式叫做半保留复制。

1．真核细胞的DNA复制是否只在有丝分裂和减数分裂过程中进行？是否只发生于细胞核中？

答案不是，无丝分裂过程中也发生DNA复制；线粒体和叶绿体中也有DNA，也进行DNA复制。

2．若用15N标记一个DNA分子的两条链，用含14N标记的脱氧核苷酸为原料复制一次。那么，半保留复制和全保留复制两种情况下产生的子代DNA有什么不

同？

答案 半保留复制：两个子代DNA 分子都为一条链含15N ，一条链含14N 。全保留复制：子代DNA 分子中有一个两条链都为14N ，一个两条链都为15N 。

1．在氮源为14N 和15N 的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA 分子分别为14N －DNA(相对分子质量为a)和15N －DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N 的培养基上，再连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是( )

A ．Ⅰ代细菌DNA 分子中一条链是14N ，另一条链是15N

B ．Ⅱ代细菌含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的1

4 C ．预计Ⅲ代细菌DNA 分子的平均相对分子质量为7a ＋b

8 D ．上述实验结果证明DNA 复制方式为半保留复制 【问题导析】

(1)15N －DNA 在14N 的培养基上进行第一次复制后，产生的两个子代DNA 分子均含有一条15N 的DNA 链和一条14N 的DNA 链。这样的DNA 用离心法分离后，应该全部处在试管的中部。

(2)Ⅰ代的两个DNA 分子再分别进行复制，它们所产生的两个子代DNA 分别为全14N －DNA 分子和14N 、15N —DNA 分子。此时，将该DNA 作离心处理，产生的DNA 沉淀应该分别位于试管的上部和中部。含15N 的DNA 分子占全部DNA 分子的12。

(3)Ⅲ代细菌DNA 分子共有8个，各条单链的相对分子质量之和为(7a ＋b)，平均相对分子质量为7a ＋b

8。 答案 B

【一题多变】 判断正误

(1)将第Ⅲ代细菌DNA 离心分离将会出现3条带。 ( )

(2)不管复制多少代，含15N 标记的DNA 分子只有两个。( ) (3)从Ⅰ代开始细菌DNA 分子中至少一条链含14N 。( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ 二、DNA 分子复制的过程 1．DNA 分子复制的过程归纳

2．不同生物的DNA 分子复制的场所

在自然状态下，生物的DNA 均在细胞中复制

?????

原核生物??

? 拟核(主要)

细胞质(如质粒)

真核生物???

细胞核(主要)

线粒体

叶绿体

病毒：在活的宿主细胞内

3．复制后两DNA 分子的位置

核DNA 复制后位于两姐妹染色单体上。 4．子DNA 分开时刻及去向

细胞分裂过程中，细胞核中两子DNA 随着丝点分裂姐妹染色单体分开而分开，即两子DNA 分开于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。 5．巧记DNA 分子复制的“一、二、三、四”

若图中的亲代DNA分子中含有腺嘌呤脱氧核苷酸m个，请结合图示分析以下问题。

1．关于DNA分子数

(1)子代DNA分子总数＝2n个。

(2)含15N的DNA分子数＝2个。

(3)含14N的DNA分子数＝2n个。

(4)只含15N的DNA分子数＝0个。

(5)只含14N的DNA分子数＝(2n－2)个。

2．关于脱氧核苷酸链数

(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数＝2n＋1条。

(2)含15N的脱氧核苷酸链数＝2条。

(3)含14N的脱氧核苷酸链数＝(2n＋1－2)条。

3．关于消耗的脱氧核苷酸数

(1)经过n次复制，共需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸m·(2n－1)个。

(2)在第n次复制时，共需消耗游离的腺嘌呤脱氧核苷酸m·2n－1个。

2．下图表示DNA复制的过程，结合图示，下列有关叙述不正确的是()

A．DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开B．DNA分子的复制具有双向复制的特点，生成的两条子链的方向相反

C．从图示可知，DNA分子具有多起点复制的特点，缩短了复制所需的时间D．DNA分子的复制需要DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸连接成DNA片段

【问题导析】

(1)DNA分子过程中的解旋酶破坏DNA双链之间的氢键，使两条链解开；

(2)DNA分子两条链是反向平行的，两条链复制时箭头方向是相反的；

(3)图示中复制的起点只有1个，不能体现DNA分子具有多起点复制的特点；

(4)DNA聚合酶的作用底物是单个游离的脱氧核苷酸。

答案 C

【一题多变】

判断正误

(1)DNA解旋后的每一条脱氧核苷酸链都可以作为DNA复制的模板。()

答案√

解析DNA一次复制可以形成两个DNA分子，因为解旋后的每条脱氧核苷酸链都可以作为复制的模板。

(2)通过DNA复制，可以将遗传信息准确无误地从亲代传给子代。()

答案×

解析DNA的复制有一定的准确性，但这种准确性是相对的，可能在复制过程中会发生差错。

1．关于DNA复制的叙述，正确的是()

A．复制均在细胞核内进行

B．复制仅发生在有丝分裂的间期

C．复制过程先解旋后复制

D．碱基互补配对保证了复制的准确性

答案 D

解析只要细胞分裂，DNA就复制，DNA不只存于细胞核内，细胞分裂方式亦不只是有丝分裂；DNA是边解旋边复制，不分先后。

2．体外进行DNA复制的实验，向试管中加入有关的酶、4种脱氧核苷酸和ATP,37 ℃下保温。下列叙述中正确的是()

A．能生成DNA，DNA的碱基比例与4种脱氧核苷酸的比例一致

B．不能生成DNA，因为缺少DNA模板

C．能生成DNA，DNA的碱基比例不确定，且与酶的来源有一定的关联

D．不能生成DNA，因为实验中缺少酶催化的适宜的体内条件

答案 B

解析DNA复制需要的条件是模板、原料、酶、能量等，题目的条件缺少模板，不能生成DNA。

3．如图为真核细胞内某DNA片段(15N标记)结构示意图，共有1 000对脱氧核苷酸组成，其中碱基A占20%。下列说法正确的是()

A ．该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸2 800个

B ．该DNA 片段的一条核苷酸链中

C ＋G

A ＋T

为3∶2 C ．解旋酶作用于①部位，DNA 聚合酶用于催化②部位的化学键构成 D ．将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，含14N 的DNA 分子占3

4 答案 B

解析 该DNA 片段复制3次，则需要游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为600×(23－1)＝4 200对；由于碱基A 占20%，因此碱基T 占20%，碱基C 占30%，碱基G 占30%，该DNA 片段的两条脱氧核苷酸链中C ＋G

A ＋T

为3∶2，则该

DNA 片段的一条脱氧核苷酸链中C ＋G

A ＋T 也为3∶2；DNA 聚合酶用于构建3,5磷

酸二酯键；将该DNA 片段置于14N 培养液中复制3次后，子代DNA 分子全部含有14N 。

4．如图为高等植物细胞中DNA 复制过程模式图，请根据图示过程，回答问题。

(1)由图示可知，1个DNA 分子复制出乙、丙2个DNA 分子的方式是___________________。

(2)细胞中DNA 复制的场所为____________________； 在复制完成后，乙、丙分开的时期为___________________。 (3)把乙(只含

14

N)放在含

15

N 的培养液中培养，复制2次后子代DNA 单链中含

15

N 的DNA 单链所占的比例是

____________________。

答案(1)半保留复制(2)细胞核、线粒体和叶绿体有丝分裂后期和减数第二

次分裂后期(3)3 4

【基础巩固】

1．沃森和克里克在发表了DNA分子双螺旋结构的论文后，又提出了DNA自我复制的假说。下列有关假说内容的叙述不正确的是()

A．DNA复制时，双螺旋将解开，互补的碱基之间的氢键断裂

B．以解开的两条单链为模板，以游离的脱氧核苷酸为原料，依据碱基互补配对原则，通过氢键结合到作为模板的单链上

C．形成的DNA分子包括一条模板单链和一条新链

D．形成的两个DNA分子是由两条母链、两条子链分别结合而成

答案 D

解析沃森和克里克提出的DNA自我复制的假说为半保留复制，即形成的DNA 分子包括一条母链和一条子链。

2．已知一条完全标记上15N的DNA分子在含14N的培养基中经n次复制后，仅含14N的DNA分子总数与含15N的DNA分子总数之比为7∶1，则n是() A．2 B．3 C．4 D．5

答案 C

解析DNA分子复制是半保留复制，所以无论这个DNA分子复制多少次，总有两个DNA分子各有一条链带有15N标记，因此仅含14N的DNA分子总数应为14个，复制n次后，共得到16个DNA分子；由公式2n＝16可知DNA分子复制了4次。

3．把培养在含轻氮(14N)环境中的细菌转移到含重氮(15N)的环境中培养相当于繁殖一代的时间，然后放回原来的环境中培养相当于连续繁殖两代的时间后，分析细菌DNA分子组成，则正确答案应为()

答案 A

解析细菌繁殖一代后，DNA分子为中间型，连续繁殖两代后，形成的8个DNA

分子中，中间型有2个，占1

4；轻氮型有6个，占

3

4。

4．一个不含放射性元素的噬菌体，在脱氧核苷酸被32P标记及氨基酸被15N标记的细菌体内，连续繁殖三代，含有32P和15N标记的噬菌体分别占子代噬菌体总数的比例为()

A．100%、100% B．25%、50%

C．50%、50% D．25%、0

答案 A

解析噬菌体侵染细菌后在亲代噬菌体的DNA的作用下，以细菌细胞内的脱氧核苷酸和氨基酸为原料合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳。细菌细胞内脱氧核苷酸被32P标记，氨基酸被15N标记，则后代每个噬菌体都含有32P和15N。5．某些药物可以抑制肿瘤细胞DNA分子的复制，从而达到控制癌症的目的。这些药物作用的细胞正处在细胞周期的()

A．间期B．前期C．中期D．后期

答案 A

解析DNA的复制时期是在细胞分裂间期。

【巩固提升】

6．用经3H标记的n个噬菌体侵染大肠杆菌，在普通培养基中，培养一段时间后，统计得知培养基中共有后代噬菌体m个，其中含有标记元素的噬菌体占的比例为()

A.n

m B.2n

m C.

n

2m D.

n

m＋n

答案 B

解析每个噬菌体共有2条被标记的DNA链，n个噬菌体DNA经复制后被标记

的DNA链进入2n个子代噬菌体内，所以被标记的噬菌体所占比例为2n m。

7．如图表示DNA分子复制的片段，图中a、b、c、d表示各条脱氧核苷酸链。一般地说，下列各项中正确的是()

A．a和c的碱基序列互补，b和c的碱基序列相同

B．a链中A＋C

G＋T

的比值与d链中同项比值相同

C．a链中A＋T

G＋C

的比值与b链中同项比值相同

D．a链中G＋T

A＋C

的比值与c链中同项比值不同

答案 C

解析DNA复制的特点是半保留复制，b链是以a链为模板合成的，a链和b链

合成一个子代DNA分子，a链中A＋T

C＋G

的值等于b链中

A＋T

C＋G

的值。

8．细菌在15N培养基中繁殖数代后，使细菌DNA的含氮碱基皆含有15N，然后再移入14N培养基中培养，抽取其子代的DNA经高速离心分离，下图①～⑤为可能的结果，下列叙述错误的是()

A．第一次分裂的子代DNA应为⑤

B．第二次分裂的子代DNA应为①

C．第三次分裂的子代DNA应为③

D．亲代的DNA应为⑤

答案 A

解析亲代DNA为15N－15N，经第一次复制所形成的子代DNA应均为15N－14N，即中DNA应如图②所示。

9．如图为真核细胞DNA复制过程的模式图，据图分析，下列相关叙述错误的是()

A．由图示得知，DNA分子复制的方式是半保留复制

B．解旋酶能使双链DNA解开，但需要消耗ATP

C．从图中可以看出合成两条子链的方向是相反的

D．DNA在复制过程中是先进行解旋，后半保留复制

答案 D

解析DNA分子的复制是边解旋边复制。

10．如图为真核生物染色体上DNA分子复制过程示意图，有关叙述错误的是()

A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的

B．图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的

C．真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶

D．真核生物的这种复制方式提高了复制速率

答案 A

解析从图中可以看出DNA分子复制有多个起点，但不是同时开始，因为复制环有大有小，所以A不对。图中DNA分子复制是边解旋边双向复制的，真核生物DNA分子复制过程需要解旋酶、DNA聚合酶等参与。DNA分子复制是多起点、边解旋边双向复制，从而提高了复制的速率。

11．在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N－DNA(对照)；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N－DNA(亲

代)。将亲代大肠杆菌转移到氮源为14N的培养基上，让其连续繁殖两代(Ⅰ和Ⅱ)，用某种离心方法分离得到的结果如图所示。请分析：

(1)由实验结果推测第一代(Ⅰ)细菌DNA分子中一条链是________，另一条链是________。

(2)将第一代(Ⅰ)细菌转移到氮源为15N的培养基上，让其繁殖一代，将所得到细菌的DNA分子用同样的方法分离，请参照图，将DNA分子可能出现在试管中的位置画出。

答案(1)含14N含15N(2)如图所示

12．如图为真核生物DNA复制的图解，请据图回答下列问题。

(1)DNA复制主要发生在________期。

(2)②过程称为________。

(3)③中的子链是________。

(4)③过程必须遵循________原则。

(5)子代DNA分子中只有一条链来自亲代DNA分子，由此说明DNA复制具有

________________的特点。

(6)具有N 个碱基对的一个DNA 分子片段中，含有m 个腺嘌呤脱氧核苷酸。 ①该片段完成n 次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 ②该片段完成第n 次复制需要________个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。 A ．(2n －1)(N －m ) B ．2n －1(N －m ) C ．2

n －1? ????N

2－m D ．2n ? ??

??N 2－m 答案 (1)有丝分裂间期和减数分裂间 (2)解旋 (3)Ⅱ、Ⅲ (4)碱基互补配对 (5)半保留复制 (6)①A ②B

解析 DNA 的复制方式为半保留复制，子代DNA 分子中有一条母链和一条与母链互补的子链。据题意，该DNA 分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸的个数为2N －2m 2＝N －m 。①该片段完成n 次复制，共产生DNA 分子数为2n 个，新增DNA 分子(2n －1)个。故其完成n 次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2n －1)(N －m )个，选A 。②该片段完成n －1次复制时共产生DNA 分子2n －1个，若再完成一次复制(也就是第n 次复制)，新增DNA 分子数为2n －1个，故其完成第n 次复制需要的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2n －1(N －m )个，选B 。 【走进高考】

13．(2010·北京卷，30，改编)科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA 复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表。

请分析并回答：

(1)综合分析本实验的DNA离心结果，第________组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA 分子的复制方式是_____________。

(2)分析讨论：

①若子一代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自________，据此可判断DNA分子的复制方式不是________复制

②若将子一代DNA双链分开后再离心，其结果________(填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。

③若在同等条件下将子二代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置________，放射性强度发生变化的是________带。

④若某次实验的结果中，子一代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为__________________。

(3)经上述实验可知DNA的复制方式是半保留复制。如果1个DNA分子中共有100个碱基对，其中含有腺嘌呤20个，复制4次需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸________个。第4次复制需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为________个。

(4)若第3组中的离心结果是1

2重带(

15N/15N)、1

2轻带(

14N /14N)，推测DNA的复制

方式是________。

答案(1)312半保留复制(2)①B半保留②不能③无变化轻

④15N(3)1 200640

(4)全保留复制。

解析(1)若证明DNA的复制为半保留复制，则需证明后代DNA的两条链，一条链是原来的，另一条链是新合成的，第3组结果与第1组、第2组的结果对比可以证实。(2)①“轻带”DNA为14N/14N－DNA，“重带”DNA为15N/15N－DNA，据表，“重带”DNA来自于B。①的结果使后代DNA的两条链或全是原来的，或全是新合成的，说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。②将子一代DNA双链分开后再离心，无法判断后代DNA的两条链的来源，不能判断DNA的复制方式。③将子二代继续培养，子n代DNA的情况是有2个为15N/14N －DNA，其余全部为14N/14N－DNA，所以子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置没有变化，放射性强度发生变化的是轻带。④中带为15N/14N－DNA，中带略宽，说明新合成的DNA单链中的N元素还有少剖分为15N。(3)该DNA中有腺嘌呤(A)20个，由于A＋G＝50%×总碱基数＝100，所以鸟嘌呤(G)＝80，所以复制4次需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(24－1)·80＝1 200个。复制4次消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(24－1)·80，复制3次消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(23－1)·80，所以第4次复制需要的鸟嘌呤脱氧核苷酸为(24－1)·80－(23－1)·80＝23·80＝640。(4)离心结果表明，子一代中的两个子代DNA 分子中，一个DNA分子两条链来自原来的母链，另一个DNA分子的两条链来自以母链为模板合成的子链。

人教版高中生物必修二《基因指导蛋白质的合成》教案

基因指导蛋白质的合成 一、教材分析 从学科知识体系看，初中生物课已经涉及了有关DNA、基因、染色体核蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物性状有简单的介绍，但没有涉及基因究竟是如何起作用的。高中生物必修1《分子与细胞》和必修2前三章知识已指出：蛋白质是生命活动的体现者、主要执行者。但没有对基因指导蛋白质合成的详细过程进行讲解。本节知识就是在此基础上，针对这一问题展开的。 从教材编排的特点看，必修2《遗传与进化》的前三章以遗传学的发展史为主要线索，逐步阐明了基因的本质，本章基于对基因本质的认识，进一步阐明基因在生物体内是如何起作用的，是前三章知识的进一步深入。在教材中也起着承上启下的作用：本节内容又是本章的开篇，是本章学习的基础，也是教师教学的难点所在。同时，本节内容也为后面中心法则、基因对性状的控制、基因工程等内容的学习打下基础。 二、重点难点 教学重点：染色体、DNA和基因三者之间的关系和基因的本质；基因控制蛋白质合成的过程和原理。 教学难点：基因控制蛋白质合成的过程和原理。 三、教学目标 知识目标 （1）概述遗传信息的转录和翻译过程,比较DNA复制、转录和翻译三者的不同点； （2）理解遗传信息与“密码子”的概念； （3）运用数学方法，分析碱基与氨基酸的对应关系。 能力目标 （1）利用课本插图和课件，培养学生的读图能力、对信息处理的能力和归纳能力； （2）通过协作学习提高学生的合作意识和社会适应能力；

（3）通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具，培养学生的创新意识和实践能力。 情感目标 （1）通过中心法则的修改，基因、蛋白质与性状三者关系的确立，让学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的； （2）认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结，激发学生探知未知世界的欲望。 四、教学过程 第2课时

选修专题一基因工程学案

主题：基因工程的应用 一、预习目标： 1、举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 2、关注基因工程的进展。 二、预习重点 基因工程在农业和医疗等方面的应用 三、预习难点 基因治疗。 四、预习方法 启发和问题驱动 四、预习内容 一、植物基因工程的成果： （一）抗虫转基因植物 1．杀虫基因种类： 2．成果： （二）抗病转基因植物 1．植物的病原微生物： （1）抗病毒基因：（2）抗真菌基因：（3）成果： （三）抗逆转基因植物 1．抗逆基因：2．成果： （四）转基因改良植物品质 1．优良基因：2．成果： 二、动物基因工程的成果 （一）提高动物的生长速度（二）改善畜产品的品质（三）转基因动物生产药物 （四）转基因动物作器官移植的供体（五）基因工程药物 三、基因治疗 1．概念：2．成果： 课内探究学案 一、 学习目标 知识目标：举例说出基因工程应用及取得的丰硕成果。 能力目标：关注基因工程的进展。 情感态度与价值观目标：认同基因工程的应用促进生产力的提高 学习重点:基因工程在农业和医疗等方面的应用 【课题】1.3基因工程的应用 【课型】范式导练 【时间】 3月26日 【设计】董丽娜 【审核】高二生物组

学习难点：基因治疗 二、学习过程： Bt毒蛋白基因：从分离出 杀虫基因：蛋白酶抑制剂基因：阻断或降低的活性抗虫转基因植物使昆虫不能正常消化食物中的 意义： 成果：抗虫水稻、、抗虫玉米 抗病基因：和 转基因植物抗病转基因植物基因 抗真菌基因：和 成果：抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄 逆环境：盐碱、、低温、等 抗逆转基因植物抗逆基因：渗透压调节基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因 成果：抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、 优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因 改良植物品质控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因 成果：、耐储存的番茄、新花色矮牵牛 目的基因： 提高动物生长速度成果：转基因绵羊、 目的基因： 改善畜产品的品质成果：乳汁中含乳糖较少的转基因牛 转基因动物目的基因：药用蛋白基因+ 用转基因动物生产药物成果： 作器官移植的供体目的基因：外源的抗原决定基因表达的调节因子 或除去 成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的 基因工程药物来源：转基因工程菌 成果：白细胞介素、干扰素、抗体、乙肝疫苗 体外基因治疗目的基因： 成果：治疗复合型免疫缺陷症 基因治疗 体内基因治疗目的基因：治疗囊性纤维病基因 成果：治疗遗传性囊性纤维病

人教版高中生物选修三 专题一基因工程测试题(含答案)

人教版高中生物选修三专题一基因工程测试题 一．选择题（共20小题，每题2分，共20分） 1．基因型为AaBbDd的二倍体生物，其体内某精原细胞减数分裂时同源染色体变化示意图如图．叙述正确的是（） A．三对等位基因的分离均发生在次级精母细胞中 B．该细胞能产生AbD、ABD、abd、aBd四种精子 C．B（b）与D（d）间发生重组，遵循基因自由组合定律 D．非姐妹染色单体发生交换导致了染色体结构变异 2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因C（图1），拟将其与质粒（图2）重组，再借助农杆菌导入菊花中． 下列操作与实验目的不符的是（） A．用限制性核酸内切酶EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含C基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将C基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测C基因是否整合到菊花染色体上 3．一对夫妇所生子女中，性状上的差异较多，这种变异主要来源于（） A．基因重组B．基因突变C．染色体丢失D．环境变化 4．不属于基因操作工具的是（） A．DNA连接酶B．限制酶C．目的基因D．基因运载体 5．下列哪一项不是基因工程工具（） A．限制性核酸内切酶B．DNA连接酶 C．运载体D．目的基因 6．下列关于基因重组和染色体畸变的叙述，正确的是（） A．不同配子的随机组合体现了基因重组 B．染色体倒位和易位不改变基因数量，对个体性状不会产生影响 C．通过诱导多倍体的方法可克服远缘杂交不育，培育出作物新类型

D．孟德尔一对相对性状杂交实验中，F1紫花植株自交后代发生性状分离的现象体现了基因重组 7．通常情况下，下列变异仅发生在减数分裂过程中的是（） A．非同源染色体之间发生自由组合，导致基因重组 B．非同源染色体之间交换一部分片段，导致染色体结构变异 C．DNA复制时发生碱基对的增添、缺失或改变，导致基因突变 D．着丝粒分开后形成的两条染色体不能移向两极，导致染色体数目变异 8．下列关于基因突变和基因重组的说法中，正确的是（） A．mRNA分子中碱基对的替换、增添、缺失现象都可称为基因突变 B．基因重组只发生有丝分裂过程中 C．非同源染色体上的非等位基因发生自由组合属于基因重组 D．基因型为DdEE的个体自交，子代中一定会出现基因突变的个体 9．基因工程的正确操作步骤是（） ①目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达④提取目的基因． A．③④②①B．②④①③C．④①②③D．③④①② 10．如图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是（） A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 11．科学家利用生物技术将人的生长激素基因导入小鼠受精卵的细胞核中，经培育获得一种转基因小鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中，在医学研究及相关疾病治疗方面都具有重要意义．下列有关叙述错误的是（） A．选择受精卵作为外源基因的受体细胞是因为这种细胞具有全能性 B．采用DNA分子杂交技术可检测外源基因在小鼠细胞内是否成功表达 C．人的生长激素基因能在小鼠细胞表达，说明遗传密码在不同种生物中可以通用 D．将转基因小鼠体细胞进行核移植（克隆），可以获得多个具有外源基因的后代 12．用限制酶EcoRⅠ、KpnⅠ和二者的混合物分别降解一个1 000bp（1bp即1个碱基对）的DNA分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电场的作用下，降解产物分开，凝胶电泳结果如下图所示．该DNA分子的酶切图谱（单位：bp）正确的是（）

分子生物学文献翻译

在旱地土壤中产甲烷古菌活性对养牛业的影响 维维安radl1,5，安德烈亚斯gattinger1,5，艾莉卡时ˇ一′可娃′2,3，安娜NEˇmcova′2,3，Jiri Cˇuhel2,3，米洛斯拉夫的ˇimek2,3，让查尔斯munch1,4，迈克尔schloter4和Dana elhottova′2 1土壤生态学，慕尼黑工业大学，上施莱斯海姆，慕尼黑，德国；2生物中心，土壤生物学研究所，Cˇ艾斯克′不得ˇjovice，捷克共和国；3生物科学，南波西米亚州大学，Cˇ艾斯克′不得ˇjovice，捷克共和国；4gsf国家研究中心环境与健康，土壤生态，Neuherberg学院，德国。 在本研究中，我们测试的假设是动物的行走与作为越冬牧场土壤中的甲烷有机物有关。因此，捷克共和国指出，在波西米亚南部的一个农场中，甲烷排放量和产甲烷菌种群对牛有不同程度的影响。在春天，甲烷排放与动物影响的梯度相一致。分析应用磷脂，该古细菌量最高的影响，发现部分（SI）对其有影响，其次是温和的影响（MI）没有影响。对于产甲烷菌的实时显示甲基辅酶M还原酶（MCRA）基因的定量PCR分析观察到了相同的趋势。检测单不饱和脂肪酸异戊烯基侧链的碳氢化合物（i20:1）表示的乙酸分解的存在影响牛产甲烷菌。这个结果是由mcrA基因序列分析证实得到的，这表明，所分析的克隆的33%属于甲烷。克隆序列的大部分（41%）与未培养瘤胃有关。由此可得到的假设是，相当大的一部分来自放牧本身产生甲烷的区域。相比于春天采样，在秋天，古细菌的生物量和mcrA数显著减少主要用于截面MI基因观察。可以得出结论，5个月后没有牛的影响，严重影响了部分保持其产甲烷的潜力，而在温和的冲击后甲烷生产潜力。期刊名称（2007）1，443，452–；DOI: 10.1038/ismej.2007.60；网上公布19七月2007 学科类别：微生物生态学和自然栖息地的功能多样性 关键词：多样性；甲烷排放；甲基辅酶M还原酶 引言 农业对于在土壤和植物生物量的二氧化碳（OCA，2006）气体减排和系统隔离提供了巨大的潜力。在这方面，山地草原在低投入农业系统中被认为是作为温室气体甲烷（CH4）（胡¨tsch等人。，1994）和只有微弱的来源的氧化亚氮（N2O）（莫西尔等人。，1991）。 然而，当草原用作牧场放牧时这些减排潜力可以改变。例如，克莱顿等人（1994）发现， 一个放牧的牧场的N2O排放量比不放牧的草地高三倍，并且推测踩踏和排泄的相互作用会刺激这个过程。动物踩踏时通过土壤压实造成土壤通气减少，从而增强的反硝化率（menneer等人，2005）。此外，踩踏可以使丰富的有机碳物质从粪便进入土壤，刺激微生物代谢，从而增加在较低的土壤深度氧的需求（Sˇimek 等人，2006）。厌氧环境和可用的有机碳可能有利于甲烷碳。事实上，一些研究表明，在施用有机肥后，甲烷排放量的时间会增加。

(完整版)(人教版)高中生物必修二：4.1《基因指导蛋白质的合成》同步练习(含答案),推荐文档

一、选择题 1．下列有关DNA 和RNA 的叙述中，正确的是( ) A．DNA 和RNA 是同一物质在不同时期的两种形态 B．DNA 和RNA 的基本组成单位是一样的 C．AGCTGA 既可能是DNA 的碱基序列，也可能是RNA 的碱基序列 D．mRNA 的碱基序列，取决于DNA 的碱基序列，同时又决定蛋白质中氨基酸的序列解析：DNA 和RNA 是两类不同的核酸，A 错误；DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸，B 错误；T 为DNA 的特有碱基，所以含有T 的核苷酸序列只能是DNA，不可能是RNA，C 错误；DNA 上的遗传信息通过转录转移到mRNA 上，mRNA 通过翻译指导蛋白质的合成，D 正确。 答案： D 2．下列关于图示的说法，错误的是( ) A．图中所示正在进行的过程是转录 B．从化学成分上看，图中的2 和5 相同 C．若已知a 链上形成e 链的功能段中碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e 链的碱基比例是U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4 D．通过该过程，遗传信息由a 传递到了e 上 解析：图中过程是转录，a 链是DNA 分子的一条链，e 链是转录形成的RNA 链，2 和5 分别是碱基U、T，所以化学成分不一样。a 链与e 链上的碱基互补配对，a 链碱基比例为A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则e 链的碱基比例是U∶A∶C∶G＝1∶2∶3∶4。 答案： B 3．下图为细胞中合成蛋白质的示意图，下列相关说法不正确的是( ) A.该图说明少量的mRNA 可以迅速合成出大量的蛋白质 B.该过程的模板是mRNA，原料是氨基酸 C．②③④⑤的最终结构各不相同

高考生物一轮复习 专题7_4 从杂交育种到基因工程教学案(含解析)

7.4 从杂交育种到基因工程 1.染色体结构变异和数目变异(Ⅰ)。 2.生物变异在育种上的应用(Ⅱ)。 3.转基因食品的安全(Ⅰ) 一、生物育种 1.杂交育种与单倍体育种的过程(以选育抗病高产aaBB为例) 2．几种育种方法的比较 方法原理常用方法优点缺点代表实例 杂交育种基因重组杂交 操作简单，目 标性强育种年限长 矮秆抗病小 麦 诱变育种基因突变 辐射诱变、激 光诱变等提高突变率， 加速育种进 程 有利变异少， 需大量处理 实验材料 高产青霉素 菌株 多倍体育种染色体变异秋水仙素处 理萌发的种 子或幼苗 操作简单，且 能在较短的 时间内获得 所需品种 所得品种发 育迟缓、结实 率低、在动物 中无法开展 无子西瓜、八 倍体小黑麦

3．生物育种方法的选择 (1)若要培育隐性性状个体，则可用自交或杂交的方法，只要出现该性状即可稳定遗传。 (2)有些植物如小麦、水稻等，杂交实验较难操作，则最简便的方法是自交。 (3)若要快速获得纯种，则最好采用单倍体育种方法。 (4)若实验植物为营养繁殖类如马铃薯等，则只要出现所需性状即可，不需要培育出纯种。 (5)若要培育原先没有的性状，则可用诱变育种。 二、基因工程 1.基因工程的原理 (1)不同生物的DNA分子具有相同结构。 (2)基因是控制生物性状的基本结构单位和功能单位。 (3)各种生物共用一套遗传密码。2．基因工程操作的工具 (1)限制性核酸内切酶——基因的“剪刀” ①存在场所：主要是存在于微生物细胞中。 ②特性：一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能够在特定的切点上切割DNA 分子。 ③作用结果：得到黏性末端。 (2)DNA连接酶——基因的“针线” ①作用：连接限制性核酸内切酶切开的断口。 ②常用的种类及来源：

分子生物学与基因工程主要知识点

分子生物学与基因工程复习重点 第一讲绪论 1、分子生物学与基因工程的含义 从狭义上讲，分子生物学主要是研究生物体主要遗传物质-基因或DNA的结构及其复制、转录、表达和调节控制等过程的科学。 基因工程是一项将生物的某个基因通过载体运送到另一种生物的活体细胞中，并使之无性繁殖和行使正常功能，从而创造生物新品种或新物种的遗传学技术。 2、分子生物学与基因工程的发展简史，特别是里程碑事件，要求掌握其必要的理由 上个世纪50年代，Watson和Crick提出了的DNA双螺旋模型； 60年代，法国科学家Jacob和Monod提出了的乳糖操纵子模型； 70年代，Berg首先发现了DNA连接酶，并构建了世界上第一个重组DNA分子； 80年代，Mullis发明了聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术； 90年代，开展了“人类基因组计划”和模式生物的基因组测序，分子生物学进入“基因组时代”； 目前，分子生物学进入了“后基因组时代”或“蛋白质组时代”。 3、分子生物学与基因工程的专业地位与作用：从专业基础课角度阐述对专业课程的支 撑作用 第二讲核酸概述 1、核酸的化学组成（图画说明） 2、核酸的种类与特点：DNA和RNA的区别 （1）DNA含的糖分子是脱氧核糖，RNA含的是核糖； （2）DNA含有的碱基是腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）、鸟嘌呤（G）和胸腺嘧啶（T），RNA含有的碱基前3个与DNA完全相同，只有最后一个胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所代替； （3）DNA通常是双链，而RNA主要为单链；

（4）DNA的分子链一般较长，而RNA分子链较短。 3、DNA作为遗传物质的直接和间接证据； 间接： （1）一种生物不同组织的细胞，不论年龄大小，功能如何，它的DNA含量是恒定的，而生殖细胞精子的DNA含量则刚好是体细胞的一半。多倍体生物细胞的DNA含量是按其染色体倍数性的增加而递增的，但细胞核里的蛋白质并没有相似的分布规律。 （2）DNA在代谢上较稳定。 （3）DNA是所有生物的染色体所共有的，而某些生物的染色体上则没有蛋白质。（4）DNA通常只存在于细胞核染色体上，但某些能自体复制的细胞器，如线粒体、叶绿体有其自己的DNA。 （5）在各类生物中能引起DNA结构改变的化学物质都可引起基因突变。 直接：肺炎链球菌试验、噬菌体侵染实验 4、DNA的变性与复性：两者的含义与特点及应用 变性：它是指当双螺旋DNA加热至生理温度以上（接近100oC）时，它就失去生理活性。这时DNA双股链间的氢键断裂，最后双股链完全分开并成为无规则线团的过程。简而言之，就是DNA从双链变成单链的过程。增色效应：它是指在DNA的变性过程中，它在260 nm的吸收值先是缓慢上升，到达某一温度后即骤然上升的效应。 复性：它是指热变性的DNA如缓慢冷却，已分开的互补链又可能重新缔合成双螺旋的过程。复性的速度与DNA的浓度有关，因为两互补序列间的配对决定于它们碰撞频率。DNA复性的应用-分子杂交：由DNA复性研究发展成的一种实验技术是分子杂交技术。杂交可发生在DNA和DNA或DNA与RNA间。 5、Tm的含义与影响因素 Tm的含义：是指吸收值增加的中点。 影响因素： 1）DNA序列中G + C的含量或比例含量越高，Tm值也越大（决定性因素）；2）溶液的离子强度 3）核酸分子的长度有关：核酸分子越长，Tm值越大

高中生物选修三基因工程知识点

高中生物选修三基因工程知识点 基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。 （一）基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。 （3）结果： 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 （1）两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 （2）与DNA聚合酶作用的异同：

（2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法：

分子生物学名词解释最全

第一章名词解释 1.基因（gene）是贮存遗传信息的核酸（DNA或RNA）片段，包括编码RNA和蛋白质的结构基因以及转录调控序列两部分。 2. 结构基因（structural gene）指基因中编码RNA和蛋白质的核苷酸序列。它们在原核生物中连续排列，在真核生物中则间断排列。 3.断裂基因（split gene真核生物的结构基因中，编码区与非编码区间隔排列。 4. 外显子（exon）指在真核生物的断裂基因及其成熟RNA中都存在的核酸序列。 5.内含子（intron）指在真核生物的断裂基因及其初级转录产物中出现，但在成熟RNA中被剪接除去的核酸序列。 6.多顺反子RNA（polycistronic/multicistronic RNA）一个RNA分子上包含几个结构基因的转录产物。原核生物的绝大多数基因和真核生物的个别基因可转录生成多顺反子RNA。 7.单顺反子RNA（monocistronic RNA）一个RNA分子上只包含一个结构基因的转录产物。真核生物的绝大多数基因和原核生物的个别基因可转录生成单顺反子RNA。 8. 核不均一RNA（heterogeneous nuclear RNA, hnRNA）是真核生物细胞核内的转录初始产物，含有外显子和内含子转录的序列，分子量大小不均一，经一系列转录后加工变为成熟mRNA。 9. 开放阅读框（open reading frame, ORF）mRNA分子上从起始密码子到终止密码子之间的核苷酸（碱基）序列，编码一个特定的多肽链。 10.密码子（codon） mRNA分子的开放读框内从5' 到3' 方向每3个相邻的核苷酸（碱基）为一组，编码多肽链中的20种氨基酸残基，或者代表翻译起始以及翻译终止信息。

高中生物：专题一基因工程学案中图版选修

专题一基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 一、预习与质疑（课前完成） 1、预习内容 选修3 P1—P7 2、预习目标 ①简单描述基因工程的概念及目的。 ②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。 ③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。 3、预习重难点 重点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用； 难点：基因工程载体需要具备的条件 4、预习检测（会解答以下问题） 知识回顾： ●DNA分子的结构特点是什么？ ●噬菌体侵染细菌的实验 ●原核生物的结构特点是什么？ 知识点一：基因工程的概念 注意：对本概念应从以下几个方面理解： 知识点二：基因工程的三个基本工具： 1.限制性核酸内切酶---“分子手术刀” 1)来源： 2)功能： 3)切割方式：2.DNA连接酶——“分子缝合针” 1)分类: 和 2)作用及作用部位： 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1）分子运载车的分类：常用的是 其他载体 2）运载体使用的目的： 3）作为运载体必须具备的条件：1 2 3 4 逆向思维：假如运载体不具备这些条件会怎样？ 二、讨论与研究 1）注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的区别吗？ （1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。 （3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。 （4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。 注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。 三、检测与反馈 考点一、基因工程的概念 例1．（2005高考）以下有关基因工程的叙述，正确的是（） A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的 C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强 点评：正确理解基因工程的概念是解题的关键。 考点二、基因工程的基本工具 例2.下列关于限制酶的说法不正确的是（）

分子生物学名词解释全

1. 半保留复制（semiconservative replication）：DNA复制时，以亲代DNA的每一股做模板，以碱基互补配对原则，合成完全相同的两个双链子代DNA，每个子代DNA中都含有一股亲代DNA链，这种现象称为半保留复制。 2.复制子replicon：由一个复制起始点构成的DNA复制单位。 57. 复制起始点(Ori C)DNA在复制时，需在特定的位点起始，这是一些具有特定核苷酸序列顺序的片段，即复制起始点。 24.（35）复制叉（replication fork）是DNA复制时在DNA链上通过解旋、解链和SSB蛋白的结合等过程形成的Y字型结构称为复制叉。 3. Klenow 片段klenow fragment：DNApol I（DNA聚合酶I）被酶蛋白切开得到的大片段。 4. 外显子exon、extron：真核细胞基因DNA中的编码序列，这部分可转录为RNA，并翻译成蛋白质，也称表达序列。 5.（56）核心启动子core promoter：指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，包括转录起始位点及转录起始位点上游TATA区。（Hogness区） 6. 转录（transcription）：是在DNA的指导下的RNA聚合酶的催化下，按照硷基配对的原则，以四种核苷酸为原料合成一条与模板DNA互补的RNA 的过程。 7. 核酶（ribozyme）：是具有催化功能的RNA分子，是生物催化剂，可降解特异的mRNA序列。 8.（59）信号肽signal peptide：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移（定位）的N-末端的氨基酸序列（有时不一定在N端）。 9.顺式作用元件（cis-acting element）：真核生物DNA中与转录调控有关的核苷酸序列，包括增强子、沉默子等。 10.错配修复（mismatch repair，MMR）：在含有错配碱基的DNA分子中，使正常核苷酸序列恢复的修复方式；主要用来纠正DNA双螺旋上错配的碱基对，还能修复一些因复制打滑而产生的小于4nt的核苷酸插入或缺失。修复的过程是：识别出正确的链，切除掉不正确的部分，然后通过DNA聚合酶III和DNA连接酶的作用，合成正确配对的双链DNA。 直接修复direct repair：是将被损伤碱基恢复到正常状态的修复。有三种修复方式：1光复活修复2、O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶修复3单链断裂修复。

高考生物总复习鸭专题一基因工程学案

专题一基因工程 第1 基因工程概述和基因工程工具 学习目标： 基因工程的原理及技术： 简述基因工程的原理； 说出DNA重组技术的基本工具及其作用、特点； 一、基因工程的诞生与发展 1.诞生 （1）理论支持：①艾弗里证明了DNA是遗传物质。②沃森与克里克阐明了DNA分子的双螺旋结构。③尼伦贝格等破译了遗传密码。 （2）技术支持：限制性核酸内切酶和DNA连接酶、质粒等载体和逆转录酶的发现，直接促使了基因工程的诞生。 （3）实例：1973年，美国科学家科恩等将不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了重组DNA分子在大肠杆菌中的表达，标志着定向改造生物的技术—基因工程的诞生。 2.发展1978年，人胰岛素在大肠杆菌中成功合成。1980，转基因小鼠诞生。 二、基因工程的概念 按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术或转基因技术。 是一种定向改造生物的技术，其原理为基因重组，会使生物产生定向的变异。 三、基因工程的工具 1．限制性核酸内切酶“分子手术刀” （1）简称：限制酶。 （2）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。在原核生物中可以切断外来的DNA，使异源DNA的失去活力，这样便保护了细胞原有的遗传信息。限制酶不切割自身DNA的原因：原核生物钟不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 （3）特点：识别双链D NA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 注意：①限制酶是蛋白质类的酶，具有高效性、特异性、易变性（反应条件温和性）等酶的特性。

分子生物学历年大题

2012年1月分子生物学自考试卷大题 26.半不连续复制 27.上游启动子元件 28.遗传密码 29.报告基因 30.锌指结构 31.简述DNA双螺旋结构模型 32.简述启动子的作用特点 33.简述原核生物蛋白质生物合成的起始过程 34.简述半乳糖操纵子的结构特点 35.简述在原核生物翻译水平上影响基因表达调控的因素 36.试述利用λ噬菌体构建基因组DNA文库的方法 37.试述真核生物基因表达调控的主要特点 2011年7月分子生物学自考试卷大题 26.SOS反应 27.RNA再编码 28.cDNA文库 29.RNA干扰 30.物理图谱 31.比较原核生物与真核生物在复制过程中的差异。 32.简述增强子的作用特点。

33.简述CAP对gal操纵子的作用。 34.真核生物在转录前对基因表达调控的方式有哪些？ 35.反式作用因子有哪些结构特征。 https://www.docsj.com/doc/9f3791797.html,c操纵子的调控机理。 37.试述蛋白质合成的基本过程，并比较原核与真核生物在蛋白质合成过程中的差异。 2010年10月： 26.C值反常 27.同工Trna 28.释放因子 29.细菌转化 30.选择性剪接 31.简述DNA复制的特点 32．核糖体上与翻译有关的位点有哪些？ 33.简述操纵子的一般结构 34.简述真核生物DNA甲基化抑制基因表达的原因 35.简述细胞内癌基因的激活方式。 36.色氨酸操纵子在高色氨酸浓度和低色氨酸浓度时表达水平相差约600倍，但阻遏作用仅只能使转录水平降低70倍，请利用色氨酸操纵子的调控机制解释上述现象。 37.试比较原核生物与真核生物转录产物mRNA的异同。

2010年7月： 名词解释：同源域基因、基因定点突变、基因、遗传密码、冈崎片段简答：1.简述细胞中原癌基因转变为癌基因的主要途径。 2.简述sanger双脱氧链终止法测序基本原理。 3.简述原核生物蛋白质合成具体步骤。 4.简述大肠杆菌RNA聚合酶中a因子生物学功能。 简单应用：色氨酸操纵子调节作用。 论述：真核生物与原核生物在基因结构、转录和翻译主要差异。 2010年1月部分大题： 名词解释：中心法则、转座子、基因敲除、增强子、基因治疗 简单：1.简述原核生物RNA转录终止信号分类、结构特点。 2.简述tRNA mRNA tRNA各自生物学功能。 3.简述聚合酶链式反应（PCR）基本原理。 简单应用：乳糖操纵子的调节功能。 论述：真核生物基因表达可在多个层次上进行调控，根据发生先后顺序，叙述真核生物基因表达调控过程。 09年10月部分大题： 名词解释：半不连续复制、基因家族、基因扩增 简答：1.RNA编辑生物学意义。 2.转录与翻译不同点

分子生物学 翻译习题

翻译习题 一选择题 1 多数氨基酸都有两个以上密码子，下列哪组氨基酸只有一个密码子（） A 苏氨酸?甘氨酸 B 脯氨酸?精氨酸 C 丝氨酸?亮氨酸 D 色氨酸?甲硫氨酸 E 天冬氨酸和天冬酰胺 2 tRNA分子上结合氨基酸的序列是（） A CAA-3′ B CCA-3′ C AAC-3′ D ACA-3′ E AAC-3′ 3 关于遗传密码的叙述不正确的是（） A 20种氨基酸共有64个密码子 B 碱基缺失?插入可致框移突变 C AUG是起始密码 D UUU是终止密码 E一个氨基酸可有多达6个密码子 4 tRNA能够成为氨基酸的转运体?是因为其分子上有（） A -CCA-OH 3′末端 B 3个核苷酸为一组的结构 C 稀有碱基 D 反密码环 E假腺嘌吟环 5 蛋白质生物合成中的终止密码是( )? A UAA B UAU C UAC D UAG E UGA 6 Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)是指（） A 在mRNA分子的起始码上游8-13个核苷酸处的顺序 B 在DNA分子上转录起始点前8-13个核苷酸处的顺序 C 16srRNA3＇端富含嘧啶的互补顺序 D 启动基因的顺序特征 7 “同工tRNA”是( )

A 识别同义mRNA密码子(具有第三碱基简并性)的多个tRNA B 识别相同密码子的多个tRNA C 代表相同氨基酸的多个tRNA D 由相同的氨酰tRNA合成酶识别的多个tRNA 8 反密码子中哪个碱基对参与了密码子的简并性(摇摆)( ) A 第—个 B第二个 C第二个 D 第一个与第二个 9 与mRNA的GCU密码子对应的tRNA的反密码子是( ) A CGA B IG C C CIG D CGI 10 真核与原核细胞蛋白质合成的相同点是( ) A 翻译与转录偶联进行 B 模板都是多顺反子 C 都需要GTP D 甲酰蛋氨酸是第一个氨基酸 11 下列选项中翻译延长所必需的是（ b ）；氨基酸与tRNA连接需要( d )；遗传密码的摆动性是指（ a ） A mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子不一定严格配对 B 转肽酶 C 氨酰－tRNA合成酶 D 磷酸化酶 E N-C糖甘键 12 蛋白质生物合成时( ) A mRNA与核糖体的大亚基结合 B mRNA与核糖体的小亚基结合 C tRNA与核糖体的大亚基结合 D tRNA与核糖体的小亚基结合 13 外源基因在大肠杆菌中高效表达受很多因素影响，其中SD序列的作用是( ) A 提供一个mRNA转录终止子 B 提供一个mRNA转录起始子 C 提供一个核糖体结合位点 D 提供了翻译的终点 14 真核生物的翻译起始复合物在何处形成?( )

6.2基因工程及其应用学案

课型：新授主备：同备审批: 7/13/2013 第6章从杂交育种到基因工程 第2节基因工程 【学习目标】1.简述基因工程的基本原理 2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用 3.关注转基因生物和转基因食品的安全性 【学习重点】1. 基因工程的基本原理 【学习难点】基因工程的基本原理 【学习过程】 一、基因工程的基本原理 （一）、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，定向地改造生物的。 【思考】 为什么不同生物的基因可以相互转移？转基因生物是否产生了新基因和新型蛋白质？ （二）、基因工程的工具 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】 要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 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限制酶作用后的黏性末端 基因的“针线”—— “缝合”__________和_________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？

基因的运载体目前常用的运载体有________、________和______________等。 质粒存在于中,是拟核或细胞核外能够________的______________分子。 （三）、基因工程的操作步骤 目的基因、目的基因与结合、将目的基因、目的基因的和 【思考】 目的基因和质粒为什么要用同一种限制酶切割？限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？用DNA连接酶讲目的基因与运载体结合时，有其他不同的结合情况吗（两两结合时）？ 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 人们培育出的转基因作物和转基因动物主要有 ___________________________ ___ _____ ____ ____________________________________ __ 2、基因工程与药物研制 转基因药物有：________、________、________、________、________、________、________、________、________。 三、转基因生物和转基因食品的安全性 两种观点：__________________________________和_______________________________ ［课堂小结］ 【自我检测】 1．不属于基因工程方法生产的药物是（） A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗 2．质粒是基因工程最常用的运载体，它的主要特点是（） ①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”

高中生物选修三基因工程主要知识点

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因

人教版高中生物必修二《DNA的复制》学案

DNA的复制 【学习目标】 1.概述DNA分子的复制。 2.探讨DNA复制的生物学意义。 3.通过探究复制方式实验的分析，学习分析实验的方法。 【学习重点】DNA分子复制的条件、过程和特点。 【学习难点】DNA分子复制过程。 【温故知新】下图所示DNA分子平面结构图，仔细阅图回答下列各问： （1）写出图中各编号的中文名称： ①________；②________； ③________；④________； ⑤________；⑥________； ⑦________；⑧________； ⑨________⑩。 （2）如果将细胞培养在含15N的同位素培养基上，则能在此图的________成分（填写编号）上可以测到15N。 【教学过程】 一、对DNA分子复制的推测 沃森、克里克提出遗传物质自我复制的假说：复制方式为。 二、DNA半保留复制的实验证据 1.1958年，科学家以为实验材料，运用，设计了实验。

2.实验： 分析：①离心处理后，为什么子一代DNA只有中链带？②子二代DNA出现了轻链带和中链带，说明了什么？ 结论：上述实验证明，在新合成的每个DNA分子中，都保留了。 这种复制方式是：_____。 三、DNA分子的复制 1.概念:以___________为模板合成________的过程。 生物模块二学案13编审教师：巩玉英班级：姓名：序号： 2.时间：________和_______，是随______的复制而完成。 3.场所：真核生物：主要在，也在进行复制。 原核生物：主要在，也可以在。 DNA病毒：在活的内。 4.过程： ①解旋：利用细胞提供的______，在__________的作用下，把两条螺旋的双链解开； ②复制：以解开的每一段母链为_______，以周围环境中游离的______________为原料，按照___________原则，在的__________作用下，各自

分子生物学名词解释含解释

1.cDNA library：cDNA文库。是以细胞总mRNA为模板，利用反转录酶合成与mRNA互 补的cDNA单链，再将其复制成双链，然后与合适的载体连接后转入受体菌中所建立的含多克隆cDNA片段的混合体。理论上包含一种细胞中的全部mRNA信息。 2.DNA denature：DNA变性。双链DNA在变性因素（如加热、过酸性条件、过碱性条件 等）影响下，解离成为两条单链的过程，被称为DNA变性。 3.Klenow fragment：Klenow片段。是原核生物DNA—polＩ经特异的蛋白质酶水解后产生 的大片段，具有3′→5′核酸外切酶活性和聚合酶活性。实验室合成DNA和分子生物学研究上，常用Klenow片段代替DNA聚合酶。 4.RNA replication：RNA复制。由RNA依赖的RNA聚合酶催化合成RNA的过程，常见 于病毒，是逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞以病毒的单链RNA为模板合成RNA 的途径。 5.RNA interference：RNA干涉。指短双链RNA以序列同源互补的mRNA为靶点，通过 促使特定基因的mRNA降解来高效、特异地阻断体内特定的基因表达的现象。该现象揭示了转录后水平的基因沉默机制，可以作为基因功能研究的有力工具。 6.RNA splicing：RNA剪接。发生在真核生物转录后，切除初级RNA转录物中内含子， 连接外显子的过程，是转录后加工的形式之一。剪接的过程称为二次转酯反应，不消耗能量。 7.RNA cleavage：RNA剪切。发生在真核生物转录后，剪去RNA中的某些内含子，并在 上游的外显子3’端直接进行多聚腺苷酸化，不进行相邻外显子之间连接的过程，是转录后加工的形式之一。 8.RNA polymerase：RNA聚合酶。以DNA或RNA为模板，以5′三磷酸核苷为原料， 能催化合成RNA的酶。可分为DNA依赖的RNA聚合酶和RNA依赖的RNA聚合酶。 其中DNA依赖的RNA聚合酶较为广泛，原核生物中有一种，真核生物有三种，在转录中发挥了重要的作用。 9.Semiconservative replication：半保留复制。DNA复制是以DNA的两条链为模板，以dNTP 为原料，在DNA聚合酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成新的互补链的过程。这样形成的两个子链与原来的母链完全相同，故称之为复制。又因子代DNA分子的双链其中一条来自亲代，另一条是新合成的，故名半保留复制。 10.Asymmetric transcription：不对称转录中。DNA链是有极性的。RNA聚合酶以不对称的 方式与启动子结合，使得转录只能沿着一个方向进行，一个基因的两条互补链中也只能有一条作为模板链被转录成RNA。这种现象称为不对称转录。 11.Monocistron：单顺反子。真核生物的mRNA分子即为单顺反子。与多顺反子相比，其 起始AUG上游没有S—D序列，但两端有帽、尾结构，依赖帽子结合蛋白复合物在核糖体上定位结合，翻译后只生成一种多肽链。 12.Second messenger：第二信使。细胞对细胞外信号，如激素（第一信使）产生应答时合 成的能扩散、调节信号转导蛋白活性的小分子或离子。例如钙离子、cAMP、cGMP、DAG、IP3、NO等等。 13.Telomeres：端粒。真核生物染色体线性DNA分子末端富含T,G短序列的多次重复结构。 形态学上，DNA末端与它的结合蛋白质紧密结合，像两顶帽子那样盖在染色体两端，使染色体DNA末端膨大成粒状。功能上，对维持染色体稳定性和DNA复制的完整性有重要作用。 14.Translation：翻译。细胞内以mRNA为模板，按照mRNA分子中核苷酸组成的密码信 息合成蛋白质的过程。由于mRNA中的核苷酸排列顺序与蛋白质中的氨基酸排列顺序是两种不同的分子语言，所以将蛋白质的生物合成称为翻译。