選修三專題一《DNA重組技術(shù)的基本工具》導(dǎo)學(xué)案

1、專題1 1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)簡述DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1基因工程是指按照人們的愿望， 進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過和等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性， 從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在 水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫做 。2、 培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的操作過程至少需要三種工具，即 的“手術(shù)刀”、的“縫合針”、將體外重組好的 DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞的“”。3、 切割 DNA 的工具是，又稱。這類酶主要是從 中分離純化而來的。它們能夠 ，并且使每一條鏈中特定部位的 的斷開。DNA 分子經(jīng)過限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通

2、常有兩種形式 和。4、 將切割下來的 DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠來完成的。根據(jù)酶的來源不同，可以將這些酶分為兩類：一類是從 中分離得到的，稱為 E coliDNA連接酶；另一類是從T4噬菌體中分離出來的， 稱為。這兩類酶都可以恢復(fù)被限制酶切開了的。5、 質(zhì)粒是一種裸露的、 、獨立于細(xì)菌染色體(即擬核DNA )之外，并具有的分子。它有一個至多個 ，供外源 DNA 片段插入其中。攜帶外源 DNA的質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞后，停留在細(xì)胞中進(jìn)行 ，或者整合到染色體 DNA 上，隨染色體 DNA。它還有特殊的 ，如抗四環(huán)素、氨芐青霉素等標(biāo)記基因，供重組DNA的。在基因工程中所使用的運載體除質(zhì)粒外，還有

3、 、等。三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)及重難點1、簡述DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具。2、認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。 學(xué)習(xí)重點：DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具的作用。學(xué)習(xí)難點：基因工程載體需要具備的條件。二、學(xué)習(xí)過程1、基因工程的概念回答：什么是基因工程？2、 科技探索之路(基因工程是如何發(fā)展起來的？閱讀課本P2 3頁) 思考并回答：(1) 基因工程是在哪些學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的？(2) 哪些基礎(chǔ)理論的突破催生了基因工程？(3) 哪些技術(shù)發(fā)明促進(jìn)了基因工程的實施？（4）你覺得，基因工

4、程的誕生和發(fā)展能否離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新？3、限制性核酸內(nèi)切酶一一“分子手術(shù)刀”思考并回答：（1） 從噬菌體侵染細(xì)菌的實驗來看， 細(xì)菌等單細(xì)胞原核生物容易受到自然界外源 DNA 的入侵，那么這類原核生物之所以長期進(jìn)化而不絕滅， 有什么保護(hù)機(jī)制？由此可知， 限制酶 可以從哪些生物中分離出來？（2）限制酶是如何切割 DNA分子的？（3）參考課本P4圖1 2,指出限制酶能破壞那個磷酸二酯鍵。（4）以EcoRI為例，畫出限制酶切割后形成的末端。4、DNA連接酶一一“分子縫合針”思考并回答：（1）DNA連接酶是怎么分類的？（2）DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事兒嗎？有哪些區(qū)別？（3）E coliDN

5、A連接酶和T4DNA連接酶作用效果一樣大嗎？為什么？5、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一一“分子運輸車”思考并回答：（1） 載體的作用是什么？為什么需要載體？把單獨的DNA片段導(dǎo)入受體細(xì)胞不 行嗎？（2）我們選用從霍亂弧菌中分離出來的質(zhì)粒做載體，可以嗎？為什么？（3）我們能不能用肉眼直接觀察到載體進(jìn)入受體細(xì)胞？那如何鑒定呢？（4）如果載體上沒有限制酶切割位點，能否把目的基因運輸進(jìn)入受體細(xì)胞？6、活動：模擬操作重組 DNA分子（分組進(jìn)行；完成后小組之間進(jìn)行交流）三、反思總結(jié)工具名稱種類作用限制酶DNA連接酶載體四、當(dāng)堂檢測1、下圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個基本步驟，這一步需用到的工具是（）A. DNA

6、連接酶和解旋酶BC.限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶D.DNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶.DNA聚合酶和 RNA聚合酶正確的是 （）2、依右圖有關(guān)基因工程的工具酶功能的敘述，不A. 切斷a處的酶為限制性核酸內(nèi)切酶B. 連接a處的酶為DNA連接酶C. 切斷b處的酶為解旋酶D. 切斷b處的酶為限制性核酸內(nèi)切酶3、 以下說法正確的是（）A 所有的限制酶只能識別同一種特定的核苷酸序列B 質(zhì)粒是基因工程中惟一的載體C 載體必備的條件之一是：具有一個或多個限制酶切點，以便與外源基因連接D .基因治療主要是對有缺陷的細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)4、不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是（）A .能復(fù)制B.有多個限制酶切點C 具有標(biāo)

7、記基因D它是環(huán)狀DNA5 、科學(xué)家選用的細(xì)菌質(zhì)粒往往帶有一個抗菌素抗性基因，該抗性基因的主要作用是（）A. 提高受體細(xì)胞在自然環(huán)境中的耐熱性B .有利于檢測目的基因否導(dǎo)入受體細(xì)胞C.增加質(zhì)粒分子的相對分子質(zhì)量D便于與外源基因連接課后練習(xí)與提高1限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamH, EcoR , Hi nd川以及Bgl n的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切 割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的 DNA片段末端可以互補(bǔ)黏合？其正確的末端互補(bǔ)序 列為何？（）3a博ScoKlMI1I4I-GGATCCGAATTC-AAGCTTAGATC

8、T-CCTAGGCTTAAGTTCGATCTAGAtttA.BamH 和 EcoR ;末端互補(bǔ)序列一AATTB.BamH 和 Hind 川;末端互補(bǔ)序列一GATC.EcoRI 和 Hi nd 川;末端互補(bǔ)序列一AATT-D. BamH和Bgl II ;末端互補(bǔ)序列一 GATC-2、 在基因工程中，把選出的目的基因（共 1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸 460個），放入DNA擴(kuò)增儀中擴(kuò)增4代，那么，在擴(kuò)增儀中應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù) 是（）A. 540 個B . 7560 個 C . 8100 個 D . 17280 個3、 基因工程是 DNA分子水平的操作，下列有關(guān)基因工程的敘

9、述中，錯誤的是（）A、限制酶只用于切割獲取目的基因B、載體與目的基因必須用同一種限制酶處理C、 基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA連接酶D、帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測4、 下列關(guān)于 DNA連接酶的敘述中，正確的是（）A. DNA連接酶連接的是兩條鏈堿基對之間的氫鍵B. DNA連接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和脫氧核糖C. DNA連接酶連接的是黏性末端兩條鏈主鏈上的磷酸和核糖D. 同一種DNA連接酶可以切出不同的黏性末端5、 與“限制性內(nèi)切酶”作用部位完全相同的酶是：（）A .反轉(zhuǎn)錄酶 B . RNA聚合酶 C . DNA連接酶 D .解旋酶6、 下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述，正確

10、的是（）A .質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆粒狀細(xì)胞器B .質(zhì)粒是細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子C.質(zhì)粒只有在侵入宿主細(xì)胞后才能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制D .細(xì)菌質(zhì)粒的復(fù)制過程一定是在宿主細(xì)胞外獨立進(jìn)行的7、關(guān)于右圖DNA分子片段的說法正確的是()AIAITIT ICI1 T1T1AA1GG.C15N14NA 限制性內(nèi)切酶可作用于部位，解旋酶作用于部 位B 處的堿基缺失導(dǎo)致染色體結(jié)構(gòu)的變異C.把此DNA放在含15N的培養(yǎng)液中復(fù) 制2代，子代中含 15N的DNA占3/4D .該DNA的特異性表現(xiàn)在堿基種類和(A+T ) / (G+C)的比例上8、下列有關(guān)基因工程的敘 述，正確的是：()A

11、 . DNA連接酶的作用是將兩個黏性末端的堿基連接起來B 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后，受體細(xì)胞即發(fā)生基因突變C 目的基因與運載體結(jié)合的過程發(fā)生在細(xì)胞外D .常使用的運載體有大腸桿菌、噬菌體和動植物病毒等9、 限制酶在DNA的任何部位都能將 DNA切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA 片段：(1)CTGCAGTG(4 ) GCTTAA(7) GT CA請用DNA和_和_和_和(2)AC CG(5) G ACGTC (3) GC (6)GCCG(8)AATTC G連接酶將它們連接起來 能連接成能連接成能連接成能連接成O10、下圖是利用基因工程辦法生產(chǎn) 人白細(xì)胞 干擾素的基本過程圖， 據(jù)圖回答：(1) 過程需要參與。(2) 物質(zhì)是從大腸桿菌分離出的。其化學(xué)本質(zhì)是,它必須能酶的【諜前預(yù)習(xí)學(xué)案參肴答案】X悴外DXA重組 轉(zhuǎn)基因DXA分子 DXA重組技術(shù) 二 準(zhǔn)確切割將DNA片段再連接起來運輸工具3、限制性核酸內(nèi)切酶限制醯痹 核生物識別雙鏈DN丸分子的某些特定核音酸序列兩個核音酸之間隣酸二酯鍵黏性 末端 平末端4. DNA連接繭 大腸桿菌T.DXA連接酶 兩個核音酸之間的磷酸二酯鍵 久結(jié)構(gòu)簡單 自我復(fù)制能力 収鏈rpKDXA限制酶切割位點 自我復(fù)制 進(jìn)行同歩復(fù)制 遺傳