《DNA重組技術(shù)的基本工具》的導(dǎo)學(xué)案(教師版)

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1、柞水中學(xué)生物導(dǎo)學(xué)案（選修 3---1） 年級(jí)：高二 班級(jí): 創(chuàng)建人：翁澤鋒 課 題 小組: 審核：高二生物備課組 第一節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具 姓名: 使用時(shí)間：2013-12- 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1?簡(jiǎn)述三種工具的作用；2.認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 基因工程載體需要具備的條件。 方法指導(dǎo) 個(gè)人自主學(xué)習(xí)、小組合作探究 筆記欄 流 程 【自主學(xué)習(xí)】 認(rèn)真閱讀課本1頁(yè)至6頁(yè)的內(nèi)容，完成下列基礎(chǔ)知識(shí)梳理。 【知識(shí)梳理】 -.基因工程的概念 操作環(huán) 境

2、 操作對(duì) 象 操作水 平 基本過(guò)程 結(jié)果 生物體 分子水 剪切T拼接T導(dǎo)入T表 基因 人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物 外 平 達(dá) 由于基因工程是在 DNA分子水平上進(jìn)行操作，因此又叫做重組DNA技術(shù)。 二.基因工程的基本工具 （一） “分子手術(shù)刀”一一限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱(chēng)限制酶） 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 磷酸二酯鍵 斷開(kāi)。 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：

3、黏性末端和平末端。 （二） “分子針線(xiàn)” 一一DNA連接酶 1?分類(lèi)：根據(jù)酶的來(lái)源不同，可分為 E ? coliDNA連接酶和T4 DNA連接酶兩類(lèi) 2?功能：恢復(fù)被限制酶切開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的 磷酸二酯鍵。 （三） “分子運(yùn)輸車(chē)”一一載體一 1. 質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于細(xì)菌 擬核DNA 之外，并具有自我復(fù)制能 力的很小的雙鏈 環(huán)狀DNA分子。質(zhì)粒DNA分子上具有一至多個(gè) 限制酶切割位點(diǎn)， 供外源DNA片段插入期中；還具有標(biāo)記基因，供重組 DNA的鑒定和 選擇。 2. 基因工程使用的載體有： 質(zhì)粒、噬菌體的衍生物 和 動(dòng)植物病毒 等。 【合作探究】 1. 基因工

4、程載體需要具備的條件： 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) 限制酶切割位點(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、 教材第7頁(yè)《思考與探究》1、2、3 【拓展提升】 ★ 1.兩種DNA連接酶（E ? coliDNA 連接酶和T4DNA連接酶）的比較： ① 相同點(diǎn)：都縫合 磷酸二酯鍵 ② 區(qū)別：E. coliDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌，只能使 黏性末端之間連接; T4DNA連接酶能縫合 兩 種末端，但連接 平 末端之間的效率較低。 ★ 2. DNA連接酶與DNA聚合酶作用的比較 DNA連接酶 DNA聚合酶

5、不同點(diǎn) 連接的DNA 雙鏈 單鏈 需要模板 不要模板 要模板 連接的對(duì)象 2個(gè)DNA片段 單個(gè)脫氧核苷酸 加到已存在的單 鏈DNA片段上 相同點(diǎn) 作用實(shí)質(zhì) 形成磷酸二酯鍵 化學(xué)本質(zhì) 蛋白質(zhì) 【課堂達(dá)標(biāo)】 1 ?在基因工程中，科學(xué)家所用的“剪刀” A. 大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、 DNA連接酶 C.DNA限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒 2 ?不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 、“針線(xiàn)”和“載體”分別是指 （ ） B.噬菌體、質(zhì)粒 D.DNA限制酶、 （） DNA連接酶 DNA連接酶、質(zhì)粒 A .能復(fù)制 B.有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C ?具有標(biāo)記基因

6、 D ?它是環(huán)狀DNA 3?下列四條DNA分子，彼此間間具有粘性末端的一組是（ _1 T A_G_G_ _L_LJ G_G T__A ① ② —L_LJ T-^A— ——C C A T ③ ④ A .①② B .②③ C .③④ D.②④ 4?質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是（ ） ①能自主復(fù)制 ②不能自主復(fù)制 ③結(jié)構(gòu)很小 ④蛋白質(zhì) ⑤環(huán)狀 RNA ⑥環(huán)狀 DNA⑦能友好”地借居” A .①③⑤⑦ B.①④⑥ C.①③⑥⑦ D.②③⑥⑦ 5 .有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是 （） A . DNA連接酶將黏性未端的堿基對(duì)連接起來(lái) B .限制性?xún)?nèi)切酶用于

7、目的基因的獲得 C .目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D .人工合成目的基因不用限制性?xún)?nèi)切酶 【收獲和疑惑】 【課后作業(yè)】 1 ?實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái)，這要利 用限性?xún)?nèi)切酶。一種限制性?xún)?nèi)切酶能識(shí)別 DNA子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A 之間，這是應(yīng)用了酶的（ ） A .高效性 B.專(zhuān)一性 C ?多樣性 D.催化活性受外界條件影響 2?人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個(gè)抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作 用是（） A .提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐藥性 B. 有利于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測(cè) C. 增加質(zhì)粒分子的分子量 D

8、.便于與外源基因連接 3. 多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶切割后的 DNA末端為（） A、平頭末端 B、突出末端 C、突出末端 D、粘性末端 4?在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是（ ） A、細(xì)菌的擬核 DNA B、細(xì)菌擬核外的 DNA C、病毒染色體 DNA D、噬菌體 DNA 5. （08全國(guó)卷4）已知某種限制性?xún)?nèi)切酶在一線(xiàn)性 DNA分子上有3個(gè)酶切位點(diǎn)， 如圖中箭頭所指，如果該線(xiàn)性DNA分子在3個(gè)酶切位點(diǎn)上都被該酶切斷， 則會(huì)產(chǎn)生a、 b、c、d四種不同長(zhǎng)度的 DNA片段?，F(xiàn)有多個(gè)上述線(xiàn)性 DNA分子，若在每個(gè) DNA分子 上至少有一個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這

9、些線(xiàn)性 DNA分子 最多能產(chǎn)生長(zhǎng)度不同的 DNA片段種類(lèi)數(shù)是（ ） A.3 B.4 C.9 D.12 6. 番茄在運(yùn)輸和貯藏過(guò)程中，由于過(guò)早成熟而易腐爛。應(yīng)用基因工程技術(shù)，通過(guò)抑制 某種促進(jìn)果實(shí)成熟激素的合成，可使番茄貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，培育成耐貯藏的番茄新品 種。這種轉(zhuǎn)基因番茄已于 1993年在美國(guó)上市，請(qǐng)回答： （1） 促進(jìn)果實(shí)成熟的重要激素是 （2） 在培育轉(zhuǎn)基因番茄的操作中， 所用的基因的 剪刀”是 ，基因 的針線(xiàn)”是 ，基因的 運(yùn)輸工具”是 。 （3 ）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 。 1、（ 1）乙烯 （2）限制性?xún)?nèi)切酶 DNA連接酶 載體 （3） 目的性強(qiáng) 育種周期短 克服遠(yuǎn)源雜交的障礙