山东省新泰市第二中学高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具（1）教学案 新人教版选修3.doc

山东省新泰市第二中学高中生物 1.1 dna重组技术的基本工具（1）教学案 新人教版选修3教师寄语：俗话说好的开始是成功的一半，新学期伊始，愿同学们奋发努力，新年再上一层楼。【学习目标 】 说出dna重组技术所需的三种基本工具的作用【学习重难点】 dna重组技术所需的三种基本工具的作用课前预习案一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和，赋予生物以新的遗传特性，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。二、限制性核酸内切酶1、切割dna的工具是，又称2、这类酶在生物体内能将外来的dna切断，即能够限制异源dna的侵入并使之失去活力，但对自己的dna却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。3、由于这种切割作用是在dna分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。4、dna分子经限制酶切割产生的dna片段，末端通常有两种形式，即和。三、dna连接酶“分子缝合针”根据dna连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为dna连接酶。dna连接酶只能将连接起来，不能将双链dna片段平末端之间进行连接。另一类是从分离出来的，称为t4dna连接酶。t4dna连接酶既可以“缝合”双链dna片段互补的，又可以“缝合”双链dna片段的，但连接之间的效率比较低。四、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核dna之外的环状dna，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核dna中，随着拟核dna的复制而复制。4、其他载体还有和等。课内探究案一、 基因工程的概念联系学过的知识,从以下方面对基因工程的概念进行分析:基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 【例1】以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ） a、基因工程是细胞水平上的生物工程 b、基因工程的产物对人类都是有益的c、基因工程产生的变异属于人工诱变 d、基因工程育种的优点之一是目的性强二、基因工程的基本工具（1）基因工程的“分子手术刀”名称：_。限制性内切酶的来源：主要是从 生物中分离纯化来的。作用：能识别双链dna分子的_序列，并且使每一条链中_的两个核苷酸之间的_断开。该酶的作用具有 性。限制性内切酶的切割方式：在中心轴线两侧将dna切开，切口是 末端。如：ecori限制酶识别的序列和切割位点沿着中心轴线切开dna，切口是 。如：smai限制酶识别的序列和切割位点c c c g g gg g g c c c讨论1：原核生物中存在的限制酶有什么作用呢？想一想，为什么限制酶不切割自身的dna？【例2】下列关于限制酶的说法正确的是 a限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 b一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c不同的限制酶切割dna后都会形成黏性末端d限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键【例3】下列四条dna分子，彼此间具有粘性末端的一组是 （ ） a、 b、 c、 d、（2）基因工程的“分子缝合针”名称：_。种类：_连接酶，来源： ，作用于 末端被切开的磷酸二酯键_连接酶，来源: ，作用于 末端和 末端被切开的磷酸二酯键，但连接之间的效率比较低。作用：形成_。讨论2：dna连接酶与dna聚合酶有什么区别？注：几种酶的比较：（1） 酶：能够将dna水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。（2） 酶：能够将dna或dna的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使dna解成两条长链的方法除用 酶以外，在适当的高温（如94）、重金属盐的作用下，也可使dna解旋。 （3） 酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成dna长链。（4） 酶：是通过磷酸二酯键连接双链dna的缺口。注意比较dna聚合酶和dna连接酶的异同点。【例4】依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是 a切断a处的酶为限制核酸性内切酶 b连接a处的酶为dna连接酶c切断b处的酶为解旋酶 d连接b处的酶为dna连接酶 【例5】在基因工程中用来完成基因的剪接的工具是 （ ）a、限制酶和dna连接酶 b、限制酶和水解酶 c、限制酶和运载体 d、连接酶和运载体（3）基因工程的“分子运输车”名称：_。分子运载车的分类：质粒：常存在于 中，是一种分子质量较小的环状的裸露的 分子，独立于拟核之外。病毒：常用的病毒有 、 等。运载体使用的目的：是用它做运载工具，将目的基因转运到 细胞中去。是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。作为运载体必须具备的条件：在宿主细胞中保存下来并 有多个 。 有一定的 ，便于筛选。【例6】下列哪项通常不被用作基因工程的运载体a、细菌质粒 b、噬菌体 c、动植物病毒 d、细菌核区的dna【例7】质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是能自主复制 不能自主复制 结构很小 蛋白质 环状rna 环状dna能“友好”地“借居”abcd【例8】下列有关质粒的叙述，正确的是 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 课后训练案1、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运载体c、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接2、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、具有标记基因 d、它是环状dna3下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是 （ ） a、dna连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接b、rna聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录c、一种dna限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因4、科学家常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5、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连接酶和解旋酶 b、dna聚合酶和限制性核酸内切酶c、限制性核酸内切酶和dna连接酶 d、dna聚合酶和rna聚合酶6、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bamhi，ecori，hind以及bgl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？（ ） a、 bamhi和ecori；末端互补序列aatt b、 bamhi和hind；末端互补序列gatcc、 ecori和hind；末端互补序列aattd、 bamhi和bglii；末端互补序列gatc 7、研究人员想将生长激素基因通过质粒介导入大肠杆菌细胞内，以表达产生生长激素。已知质粒中存在两个抗性基因：a是抗链霉素基因，b是抗氨苄青霉素基因，且目的基因不插入到基因a、b中，而大肠杆菌不带任何抗性基因，则筛选获得“工程菌”的培养基中的抗抗生素首先应该 （ ） a、仅有链霉素 b、仅有氨苄青霉素c、同时有链霉素和氨苄青霉素 d、无链霉素和氨苄青霉素8、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 a单倍体育种 b杂交育种 c基因工程育种 d多倍体育种9、下图表示限制酶切割某dna的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是 acttaag，切点在c和t之间bcttaag，切点在g和a之间cgaattc，切点在g和a之间 dcttaac，切点在c和t之间10关于限制酶的说法中，正确的是a限制酶是一种酶，只识别gaattc碱基序列becori切割的是ga之间的氢键c限制酶一般不切割自身的dna分子，只切割外源dnad限制酶只存在于原核生物中11下表关于基因工程中有关基因操作的工具及对应的内容，正确的组合是 分子手术刀分子缝合针分子运输车a限制性内切酶dna连接酶提供目的基因的生物bdna连接酶限制性内切酶质粒c限制性内切酶dna连接酶质粒ddna连接酶限制性内切酶接受目的基因的生物 12下列关于dna连接酶的叙述中，正确的是 adna连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键bdna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cdna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13、茄在运输和贮藏过程中，由于过早成熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果实成熟激素的合成，可使番茄贮藏时间延长，培育成耐贮藏的番茄新品种。这种转基因番茄已于1993年在美国上市，请回答：（1）促进果实成熟的重要激素是 。（2）在培育转基因番茄的操作中，所用的基因