山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3.doc

山东省泰安市肥城市第三中学高中生物 1.1 DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3‎ 学习指导 即时感悟 一、学习目标 ‎ ‎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。‎ 二、学习重点及难点 ‎ ‎1、DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。‎ ‎2、基因工程载体需要具备的条件。‎ ‎【自主预习】‎ 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。‎ 4‎ 疑惑点 疑惑内容 三、同学们，通过自主预习，还有哪些疑惑呢？‎ ‎【合作探究】‎ 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？‎ （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？‎ 4‎ ‎（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） ‎ 反思总结 ‎[当堂达标]‎ ‎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 ‎ 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 ‎ 4‎ ‎（ ） 　 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 ‎【拓展延伸】‎ ‎《学案导学》本节内容 ‎ ‎ 4‎