选修三专题一1.1《DNA重组技术的基本工具》导学案

1 专题专题 1 1 1 DNA 重组技术的基本工具重组技术的基本工具 课前预习学案课前预习学案 1 预习目标 简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具 2 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 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 课内探究学案课内探究学案 1 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 2 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 2 3 哪些技术发明促进了基因工程的实施 4 你觉得 基因工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 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 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 coliDNA 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 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 3 反思总结 工具名 称 种类作用 限制酶 DNA 连接酶 载体 4 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 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 2 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 3 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 具有标记基因 D 它是环状 DNA 5 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 GATC C EcoRI 和Hind 末端互补序列 AATT D BamHI 和BglII 末端互补序列 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 正确的是 4 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 A 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 4 D 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 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 CTGCA 2 AC 3 GC G TG CG 4 G 5 G 6 GC CTTAA ACGTC CG 7 GT 8 AATTC CA G 请用 D