11DNA重組技術(shù)的基本工具導(dǎo)學(xué)案導(dǎo)學(xué)案

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1、馬關(guān)一中高二生物（選修三）導(dǎo)學(xué)案001 年級(jí)：________ 班級(jí)：_______ 學(xué)生姓名：_______ 編寫(xiě)： 審核： 一、課標(biāo)解讀 課 題 專(zhuān)題一：基因工程 1.11DNA重組技術(shù)的基本工具導(dǎo)學(xué)案 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.簡(jiǎn)述基因工程的概念和原理。 2.簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的特點(diǎn)和用途。3.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。 考點(diǎn)解讀 一、、簡(jiǎn)單描述基因工程的概念及目的。二、說(shuō)出DNA重組技術(shù)的三個(gè)工具及各工具的特點(diǎn)和用途。 三、利用DNA重組技術(shù)的工具解答有關(guān)題目。 學(xué)習(xí)重點(diǎn) DNA重組技術(shù)的三個(gè)工具及各工

2、具的特點(diǎn)和用途 學(xué)習(xí)難點(diǎn) 黏性末端和平末端；載體的特點(diǎn)。 二、導(dǎo)學(xué)指導(dǎo)與檢測(cè) 導(dǎo)學(xué)指導(dǎo) 檢測(cè)與課堂展示 情景導(dǎo)航 轉(zhuǎn)基因夜光貓 美國(guó)新奧爾良奧德班瀕危物種研究中心為探索一些人類(lèi)疾病的治療方法，以貓為實(shí)驗(yàn)對(duì)象(貓的基因構(gòu)成與人類(lèi)相似)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。為了了解外源基因是否可以安全地移植到貓科動(dòng)物的基因序列中，該研究中心利用基因工程技術(shù)培育出美國(guó)首只轉(zhuǎn)基因夜光貓。紫外線(xiàn)燈光下夜光貓的眼睛、牙床和舌頭會(huì)發(fā)出鮮艷的橙黃色的熒光。夜光貓的培育施工是在DNA分子水平上進(jìn)行的，在微小的DNA分子上進(jìn)行的操作，需要專(zhuān)門(mén)的工具。這些工具是什么？各自的作用是什么？讓我們一起來(lái)了解一下吧！

3、 一、基因工程的概念 閱讀教材P1——3相關(guān)內(nèi)容，思考并討論： 1、概念 ①基因工程的別名：DNA重組技術(shù)。 ②操作環(huán)境：生物體外。 ③操作對(duì)象：________________。 ④操作水平：________________。 ⑤基本過(guò)程：____________________。 ⑥結(jié)果：人類(lèi)需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。 二、基因工程操作的基本工具 閱讀教材P4—P6相關(guān)內(nèi)容，思考并討論： 1、限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀” （1）主要來(lái)源：________生物。 （2）特點(diǎn)： （3）DNA末端：限制性核酸內(nèi)切酶切割DNA產(chǎn)生的DNA末端有兩種形式

4、為_(kāi)_________和____________。 2、DNA連接酶——“分子縫合針” （1）作用：將雙鏈DNA片段縫合起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的___________。 （2）種類(lèi) ①EcoliDNA連接酶：只能縫合雙鏈DNA的____________。 ②T4DNA連接酶：既可縫合雙鏈DNA的黏性末端，又可縫合雙鏈DNA的________。 思考：限制酶和DNA連接酶作用的位點(diǎn)相同嗎？若相同，是什么鍵？ 3、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車(chē)” （1）載體的種類(lèi)： 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________能力的雙鏈

5、環(huán)狀DNA分子。 ②λ噬菌體的衍生物 ③動(dòng)植物病毒 （2）質(zhì)粒載體的特點(diǎn)： ①能夠在細(xì)胞內(nèi)_____________。 ②具有一個(gè)或多個(gè)__________________，便于供外源DNA插入。 ③具有特殊的標(biāo)記基因，供重組________的鑒定和選擇。 （3）質(zhì)粒載體的處理：真正用作載體的質(zhì)粒，都必須在細(xì)胞外經(jīng)人工改造。 三、與DNA有關(guān)的各種酶比較 名稱(chēng) 作用 參與生理過(guò)程應(yīng)用 作用位點(diǎn) (如圖) DNA連接酶 連接兩個(gè)DNA片段 基因工程 a 限制性?xún)?nèi)切酶 切割某種特定的脫氧核苷酸序列 a DNA聚合酶 在脫氧核苷酸鏈上添加單個(gè)脫氧核

6、苷酸 DNA 復(fù)制 a RNA聚合酶 在核苷酸鏈上添加單個(gè)核苷酸 轉(zhuǎn)錄 a 解旋酶 使堿基間氫鍵斷裂形成單脫氧核苷酸鏈 DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄 b 逆轉(zhuǎn) 錄酶 以RNA為模板合成DNA 逆轉(zhuǎn)錄、基因工程 三、課堂訓(xùn)練 1、基因工程中，須使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶Ⅰ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的識(shí)別序列和切點(diǎn)是－↓GATC－。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是(　　) A．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和質(zhì)粒均用限制酶Ⅰ切割 C．質(zhì)粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．質(zhì)粒用限制酶Ⅰ切割

7、，目的基因用限制酶Ⅱ切割 2、下列關(guān)于DNA連接酶的敘述正確的是(　　) ①催化相同黏性末端的DNA片段之間的連接 ②催化不同黏性末端的DNA片段之間的連接 ③催化兩個(gè)黏性末端互補(bǔ)堿基間氫鍵的形成 ④催化DNA分子兩條鏈的脫氧核糖與磷酸之間磷酸二酯鍵的形成 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 3、兩個(gè)具有相同黏性末端的DNA片段，在條件適宜時(shí)，經(jīng)酶的作用合成一個(gè)重組DNA分子。該酶是(　　) A．DNA連接酶 B．RNA聚合酶 C．DNA聚合酶 D．限制性?xún)?nèi)切酶 4、下列對(duì)基因工程的理解，正確的是(　　) ①可按照

8、人們的意愿，定向改造生物遺傳特性的工程 ②對(duì)基因進(jìn)行人為刪減或增添某些堿基 ③是體外進(jìn)行的人為的基因重組 ④在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，利用相關(guān)的酶和原料合成DNA ⑤主要技術(shù)為體外DNA重組技術(shù)和轉(zhuǎn)基因技術(shù) ⑥在DNA分子水平上進(jìn)行操作 ⑦一旦成功，便可遺傳 A．①②③④⑤⑥ B．①③④⑤⑥⑦ C．①③⑤⑥⑦ D．①②③⑤⑥⑦ 5、下列有關(guān)基因工程中限制性核酸內(nèi)切酶的描述，錯(cuò)誤的是(　　) ①一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列 ②限制性核酸內(nèi)切酶的活性受溫度影響③限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別和切割RNA ④限制性核酸內(nèi)切酶可從原核生物中提取 ⑤限制

9、性核酸內(nèi)切酶的操作對(duì)象是原核細(xì)胞 A．②③ B．③④ C．③⑤ D．①⑤ 6、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1個(gè)酶切位點(diǎn)被該酶切斷，則從理論上講，經(jīng)該酶酶切后，這些線(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 今日之事今日畢 日積月累成大器 參考答案 一、1、③基因 ④DNA分子水平 ⑤剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 二、1、（1）原核 （2）①核苷酸序列 ②磷酸二酯鍵 （3）黏性末端 平末端 2、（1）磷酸二酯鍵 （2）①黏性末端 ②平末端 思考：相同，都是磷酸二酯鍵。 3、（1）①自我復(fù)制 （2）①自我復(fù)制 ②限制酶切割位點(diǎn) ③DNA 課堂訓(xùn)練 1、D 2、D 3、A 4、C 5、C 6、C