選修三專題一11DNA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1、 預(yù)習(xí)目標(biāo) 簡(jiǎn)述DNA重組技術(shù)所需的三種基本工具。 2、 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(jì)，并通過(guò)_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(jì)和施工的，因此又叫做_。2、 培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的操作過(guò)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(lái)的。它們能夠_，并且使每一條鏈中特定部位的_的_斷開(kāi)。DNA分子經(jīng)過(guò)限制酶切割產(chǎn)生的D

2、NA片段末端通常有兩種形式_和_。4、 將切割下來(lái)的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠_來(lái)完成的。根據(jù)酶的來(lái)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(lái)的，稱為_(kāi)。這兩類酶都可以恢復(fù)被限制酶切開(kāi)了的_。5、 質(zhì)粒是一種裸露的、_、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有_的_分子。它有一個(gè)至多個(gè)_，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

3、運(yùn)載體除質(zhì)粒外，還有_、_等。三、提出疑惑同學(xué)們，通過(guò)你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請(qǐng)把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容 課內(nèi)探究學(xué)案1、 學(xué)習(xí)目標(biāo)及重難點(diǎn)1、簡(jiǎn)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(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。2、 學(xué)習(xí)過(guò)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(lái)的？閱讀課本P23頁(yè)）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(lái)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(shí)

4、施？（4） 你覺(jué)得，基因工程的誕生和發(fā)展能否離不開(kāi)理論研究和技術(shù)創(chuàng)新？3、 限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”思考并回答：（1） 從噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)來(lái)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(zhǎng)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(lái)？（2）限制酶是如何切割DNA分子的？（3） 參考課本P4圖12，指出限制酶能破壞那個(gè)磷酸二酯鍵。（4）以EcoRI為例，畫(huà)出限制酶切割后形成的末端。4、 DNA連接酶“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?jiǎn)幔坑心男﹨^(qū)別？（3）E&

5、#183;coliDNA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“分子運(yùn)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(dú)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(lái)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(méi)有限制酶切割位點(diǎn)，能否把目的基因運(yùn)輸進(jìn)入受體細(xì)胞？6、 活動(dòng)：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） 3、 反思總結(jié) 工具名稱種類作用限制酶DNA連接酶載體4、 當(dāng)堂檢測(cè) 1、下圖是基因工程主要技術(shù)環(huán)節(jié)的一個(gè)基本步驟

6、，這一步需用到的工具是 （ ） ADNA連接酶和解旋酶 BDNA聚合酶和限制性核酸內(nèi)切酶C限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶 DDNA聚合酶和RNA聚合酶 2、依右圖有關(guān)基因工程的工具酶功能的敘述，不正確的是 （ ） 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(shuō)法正確的是 （ ） A所有的限制酶只能識(shí)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(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接 D基因治療主要是對(duì)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(yùn)載體的理由是 （

7、 ） A能復(fù)制 B有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C具有標(biāo)記基因 D它是環(huán)狀DNA 5、科學(xué)家選用的細(xì)菌質(zhì)粒往往帶有一個(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)境中的耐熱性 B有利于檢測(cè)目的基因否導(dǎo)入受體細(xì)胞C增加質(zhì)粒分子的相對(duì)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(shí)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BamHI，EcoRI，Hind以及Bgl的辨識(shí)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(lái)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？ （ ） A. BamHI和EcoRI；末端互補(bǔ)序列

8、AATTB. BamHI和Hind；末端互補(bǔ)序列GATCC. EcoRI和Hind；末端互補(bǔ)序列AATTD. BamHI和BglII；末端互補(bǔ)序列GATC2、在基因工程中，把選出的目的基因（共1000個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460 個(gè)），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(gè)數(shù)是 （ ）A540 個(gè) B7560個(gè) C8100 個(gè) D17280 個(gè)3、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)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、

9、帶有目的基因的載體是否進(jìn)入受體細(xì)胞需檢測(cè)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(duì)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        BRNA聚合酶         CDNA連接酶 

10、0;    D解旋酶6、下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述，正確的是 （ ）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(guò)程一定是在宿主細(xì)胞外獨(dú)立進(jìn)行的7、關(guān)于右圖DNA分子片段的說(shuō)法正確的是 （ ）GCATATGCATAT15N14NA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

11、的敘述，正確的是： （ ）ADNA連接酶的作用是將兩個(gè)黏性末端的堿基連接起來(lái)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(yùn)載體結(jié)合的過(guò)程發(fā)生在細(xì)胞外D常使用的運(yùn)載體有大腸桿菌、噬菌體和動(dòng)植物病毒等9、限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開(kāi)嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段：(1) CTGCA    (2) AC    (3) GC    G            TG&

12、#160;       CG（4）G      (5)     G  (6) GC      CTTAA     ACGTC      CG (7) GT         (8)AATTC     CA