11《DNA重組技術的基本工具》導學案

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1、高二生物選修三導學案1.1 學習內容 DNA重組技術的基本工具 4 導學目標 1. 結合限制酶的特點，區(qū)分DNA序列與識別序列的不同。 2. 結合圖示，掌握DNA連接酶的種類及作用的特點。 3. 對比DNA重組技術所需三種基本工具的作用。 4. 理解基因工程載體需要具備的條件。 知識鏈接 一 .基因工程的概念 基因工程的別名 操作環(huán)境 生物體外 操作對象 操作水平 基本過程 結果 二 .基因工程的理論基礎和技術支持 理論 基礎 　　　　　　　　　　是遺傳物質 ＤＮＡ雙螺旋結構和　　　　　　　

2、　　　　　的建立　 　　　　　　　　　　　　的破譯　　 技 術 支 持 基因轉移載體――　　　　　　的發(fā)現(xiàn) 多種　　　　　和　　　　，以及　　　　　酶（工具酶） 的發(fā)現(xiàn) ＤＮＡ合成和　　　　　　技術的發(fā)明 　　　　　　的實現(xiàn)、　　　　　　　　的成功 第一例轉基因動物問世、　　　　　　　　技術的發(fā)明 思考　通過基因工程培育的抗蟲棉在生產實踐中有哪些優(yōu)點？ 新知預習 三 . ＤＮＡ重組技術的基本工具 １.限制性核酸內切酶（也稱“限制酶”）　　　　　　　　　　　　　 （１）來源：主要來自于　　　　　　　　。 （２）種類：約　　　　　　　種。 （３）

3、特點 ?、僮R別雙鏈ＤＮＡ分子的某種　　　　　　　　序列。 ?、谇懈蠲恳粭l鏈中　　　　　　的兩個核苷酸之間的　　　　　　　　　。 （４）結果：產生黏性末端或　　　　　　　　　　。 ２.ＤＮＡ連接酶 ?。ǎ保┓N類 種類 比較 項目 Ｅ·coli DNA連接酶 Ｔ4ＤＮＡ連接酶 來源 特點 只能“縫合”具有　　　　　的 雙鏈ＤＮＡ片段 既可以“縫合”雙鏈ＤＮＡ片段互補的　　　　， 又可以“縫合”雙鏈ＤＮＡ片段的　　　　　　 （２）作用結果：恢復被　　　　　　　切開的兩個核苷酸之間的　　　　　　　　，拼接成新的ＤＮＡ分子。 ３．

4、基因進入受體細胞的載體 　　　　　　　　　　 種類　 質粒：是一種小型的環(huán)狀　　　　　　　　　　 　　　　　　　的衍生物 　　　　　　　　　 動植物病毒等 　 載體　　　　　　　 ①能自我復制 　　　　　 　特點 ②具有　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 ③具有　　　　　　　　 　　　　　　　　　　 ④對受體細胞無害 　　　　　　　作用結果：　　　　　　　　　　　 四. 重組ＤＮＡ分子的模擬操作 １.所用材料中，剪刀代表　　　　　　，透明膠代表　　　　　　　。

5、 ２.用剪刀切割時，應找出　　　　　　　　　　序列，并 在　　　　　　　　之間作切口進行“切割”?！? ３．若操作正確，不同顏色的黏性末端應能　　　　　　　　　 思考　模擬操作中剪刀在Ｇ－Ａ之間進行剪切完全等同于限制酶的作用機理嗎？ 課堂互動探究 一、 限制性核酸內切酶——“分子手術刀” （一）探究導引　 １.限制酶主要是從何種生物中分離純化得到的？ ２.限制酶能識別ＤＮＡ的特定序列并在特定的部位進行切割，這體現(xiàn)酶具有什么特點？ ３.所有限制酶的識別點都相同嗎？ （二）例題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

6、酸序列。如圖為四種限制酶 ＢamHⅠ,EcoRⅡ,HindⅢ,BglⅡ的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶特定切割部位，其中哪兩種限制酶所 切割出來ＤＮＡ末端可以互補黏合，其正確的末端互補序列應該為　　　　　兩個，其互補序列是　　　　　　　 ＢamHⅠ　　　　　　　　　EcoRⅡ　　　　　　　　　　HindⅢ　　　　　　　　　　BglⅡ 　 ↓　　　　　　　　　　 ↓　　　　　　　　　　　　↓　　　　　　　　　　　↓ －ＧＧＡＴＣＣ－　　　　－ＧＡＡＴＴＣ－　　　　?。粒粒牵茫裕裕　　　。粒牵粒裕茫裕? －ＣＣＴＡＧＧ－　　　?。茫裕裕粒粒牵　　　　。裕裕茫牵粒粒　　?/p>

7、?。裕茫裕粒牵粒? 　　　　　 ↑　　　　　　　　　　　↑　　　　　　　　　　　　↑　　　　　　　　　　　↑ 　　?、佟　　　　　　　　　　　、凇　　　　　　　　　　、邸　　　　　　　　　　　、? （三）互動探究 　（１）分析上述不同限制酶具有不同的識別序列，說明限制酶具有什么特點。 　 （２）不同限制酶切割形成的黏性末端能發(fā)生粘合嗎？借助于什么方式來完成粘合？ 二、ＤＮＡ連接酶――“分子縫合針” （一）探究引導 １. ＤＮＡ連接酶作用的部位是什么？ ２. ＤＮＡ連接酶與ＤＮＡ聚合酶的作用相同嗎？ ３. 生物體內細胞進行ＤＮＡ復制過程中用到ＤＮＡ連接酶嗎

8、？　 （二）例題　　下列有關ＤＮＡ連接酶的敘述正確的是（　?。? ①催化具有相同的黏性末端的ＤＮＡ片段之間連接 ②催化具有不同的黏性末端的ＤＮＡ片段之間連接 ③催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成 ④催化脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵的形成 （三）訓練　關于磷酸二酯鍵說法正確的是（　　） Ａ、只有目的基因中存在 Ｂ、只有質粒中存在 Ｃ、ＤＮＡ單鏈或雙鏈分子中都存在 Ｄ、只存在于雙鏈ＤＮＡ分子中 三、基因進入受體細胞的載體――“分子運輸車” （一）探究引導 1.最常用的載體是什么？ 2.病毒能作為載體的理由是什么? 3.天然質粒能否直接用

9、作基因工程的載體? (二)例題 下表中列出了幾種限制酶識別序列及其切割位點,圖1、圖2中箭頭表示限制酶的酶切位點。 請回答下列問題： 限制酶 BamH I Hind III EcoR I Sma I 識別序列及 切割位點 ↓ G GATCC CCTAG G ↑ ↓ A AGCTT TTCGA A ↑ ↓ G AATTC CTTAA G ↑ ↓ C CCGGG GGGCC C ↑ 抗生素抗性基因 BamH I

10、 EcoR I EcoR I 目的基因 外源DNA Sma I EcoR I SmaI BamH I Hind III Hind III

11、 圖1 圖2 (1)一個圖1 所示的質粒分子經Sma I切割前后，分別含有 個游離的磷酸基因。 （2）若對圖中質粒進行改造，插入的Sma I酶切位點越多，質粒的熱穩(wěn)定性越 。 （3）用圖中的質粒和外源DNA構建重組質粒，不能使用Sma I切割，原因是 。 （4）與只使用EcoR I相比較，使用BamH I和Hind III兩 種限制酶同時處理質粒，外源DNA的優(yōu)

12、點在于可以防止 . （5）為了獲取取重組質粒，將切割后的質粒與目的基因片段混合，并加入 酶。 （6）現(xiàn)使用BamH I和Hind III兩種限制酶同時處理質粒、外源DNA，并經拼接獲得的重組質粒進行再次酶切，假設所用的酶均可將識別位點完全切開，請根據圖1、2中標示的酶切位點及表所列的識別序列，對以下酶切結果作出判斷。 ①采用BamH I和Hind III酶切，得到 種DNA片段。 ②采用EcoR I和Hind III酶切，得到 種DNA片段。 （三）互動探究 （1）本題中抗生素抗性基因的作用是什么？ （2）本題中不能用EcoR I和BamH I或EcoR I和Hind III兩種限制酶分別處理質粒和外源DNA，為什么？