选修三专题一《DNA重组技术的基本工具》导学案

1、专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具课前预习学案一、预习目标简述DNA重组技术所需的三种基本工具。二、预习内容1基因工程是指按照人们的愿望， 进行严格的设计，并通过和等技术，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。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。2、 培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即 的“手术刀”、的“缝合针”、将体外重组好的 DNA导入受体细胞的“”。3、 切割 DNA 的工具是，又称。这类酶主要是从 中分离纯化而来的。它们能够 ，并且使每一条链中特定部位的 的断开。DNA 分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通

2、常有两种形式 和。4、 将切割下来的 DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠来完成的。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从 中分离得到的，称为 E coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的， 称为。这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的。5、 质粒是一种裸露的、 、独立于细菌染色体(即拟核DNA )之外，并具有的分子。它有一个至多个 ，供外源 DNA 片段插入其中。携带外源 DNA的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行 ，或者整合到染色体 DNA 上，随染色体 DNA。它还有特殊的 ，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组DNA的。在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有

3、 、等。三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标及重难点1、简述DNA重组技术所需的三种基本工具。2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。学习难点：基因工程载体需要具备的条件。二、学习过程1、基因工程的概念回答：什么是基因工程？2、 科技探索之路(基因工程是如何发展起来的？阅读课本P2 3页) 思考并回答：(1) 基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？(2) 哪些基础理论的突破催生了基因工程？(3) 哪些技术发明促进了基因工程的实施？（4）你觉得，基因工

4、程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新？3、限制性核酸内切酶一一“分子手术刀”思考并回答：（1） 从噬菌体侵染细菌的实验来看， 细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵，那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭， 有什么保护机制？由此可知， 限制酶 可以从哪些生物中分离出来？（2）限制酶是如何切割 DNA分子的？（3）参考课本P4图1 2,指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。（4）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端。4、DNA连接酶一一“分子缝合针”思考并回答：（1）DNA连接酶是怎么分类的？（2）DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗？有哪些区别？（3）E coliDN

5、A连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗？为什么？5、基因进入受体细胞的载体一一“分子运输车”思考并回答：（1） 载体的作用是什么？为什么需要载体？把单独的DNA片段导入受体细胞不 行吗？（2）我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体，可以吗？为什么？（3）我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？（4）如果载体上没有限制酶切割位点，能否把目的基因运输进入受体细胞？6、活动：模拟操作重组 DNA分子（分组进行；完成后小组之间进行交流）三、反思总结工具名称种类作用限制酶DNA连接酶载体四、当堂检测1、下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是（）A. DNA

6、连接酶和解旋酶BC.限制性核酸内切酶和DNA连接酶D.DNA聚合酶和限制性核酸内切酶.DNA聚合酶和 RNA聚合酶正确的是 （）2、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不A. 切断a处的酶为限制性核酸内切酶B. 连接a处的酶为DNA连接酶C. 切断b处的酶为解旋酶D. 切断b处的酶为限制性核酸内切酶3、 以下说法正确的是（）A 所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列B 质粒是基因工程中惟一的载体C 载体必备的条件之一是：具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接D .基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复4、不属于质粒被选为基因运载体的理由是（）A .能复制B.有多个限制酶切点C 具有标

7、记基因D它是环状DNA5 、科学家选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A. 提高受体细胞在自然环境中的耐热性B .有利于检测目的基因否导入受体细胞C.增加质粒分子的相对分子质量D便于与外源基因连接课后练习与提高1限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamH, EcoR , Hi nd川以及Bgl n的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切 割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的 DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序 列为何？（）3a博ScoKlMI1I4I-GGATCCGAATTC-AAGCTTAGATC

8、T-CCTAGGCTTAAGTTCGATCTAGAtttA.BamH 和 EcoR ;末端互补序列一AATTB.BamH 和 Hind 川;末端互补序列一GATC.EcoRI 和 Hi nd 川;末端互补序列一AATT-D. BamH和Bgl II ;末端互补序列一 GATC-2、 在基因工程中，把选出的目的基因（共 1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸 460个），放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数 是（）A. 540 个B . 7560 个 C . 8100 个 D . 17280 个3、 基因工程是 DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙

9、述中，错误的是（）A、限制酶只用于切割获取目的基因B、载体与目的基因必须用同一种限制酶处理C、 基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶D、带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测4、 下列关于 DNA连接酶的叙述中，正确的是（）A. DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D. 同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端5、 与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（）A .反转录酶 B . RNA聚合酶 C . DNA连接酶 D .解旋酶6、 下列有关质粒的叙述，正确

10、的是（）A .质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B .质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子C.质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D .细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的7、关于右图DNA分子片段的说法正确的是()AIAITIT ICI1 T1T1AA1GG.C15N14NA 限制性内切酶可作用于部位，解旋酶作用于部 位B 处的碱基缺失导致染色体结构的变异C.把此DNA放在含15N的培养液中复 制2代，子代中含 15N的DNA占3/4D .该DNA的特异性表现在碱基种类和(A+T ) / (G+C)的比例上8、下列有关基因工程的叙 述，正确的是：()A

11、 . DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来B 目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C 目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D .常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等9、 限制酶在DNA的任何部位都能将 DNA切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的DNA 片段：(1)CTGCAGTG(4 ) GCTTAA(7) GT CA请用DNA和_和_和_和(2)AC CG(5) G ACGTC (3) GC (6)GCCG(8)AATTC G连接酶将它们连接起来 能连接成能连接成能连接成能连接成O10、下图是利用基因工程办法生产 人白细胞 干扰素的基本过程图， 据图回答：(1) 过程需要参与。(2) 物质是从大肠杆菌分离出的。其化学本质是,它必须能酶的【谍前预习学案参肴答案】X悴外DXA重组 转基因DXA分子 DXA重组技术 二 准确切割将DNA片段再连接起来运输工具3、限制性核酸内切酶限制醯痹 核生物识别双链DN丸分子的某些特定核音酸序列两个核音酸之间隣酸二酯键黏性 末端 平末端4. DNA连接繭 大肠杆菌T.DXA连接酶 两个核音酸之间的磷酸二酯键 久结构简单 自我复制能力 収链rpKDXA限制酶切割位点 自我复制 进行同歩复制 遗传