生物選修3人教新課標(biāo)1.1DNA重組技術(shù)的基本工具

1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書生物選修3人教版專題1 基因工程學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1DNA重組技術(shù)的基本工具（一）知識(shí)與技能簡(jiǎn)述基因工程的原理和技術(shù)   （二）能力要求 1通過學(xué)習(xí)DNA重組技術(shù)的基本工具，模擬制作重組DNA模型，初步掌握基因工程的基本方法提高動(dòng)手能力2通過對(duì)書中插圖、照片等的觀察，學(xué)會(huì)科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。3通過對(duì)基本概念、基本原理、科學(xué)方法的正確理解和掌握，逐步形成比較、判斷、推理、分析、綜合等思維能力，具備能運(yùn)用學(xué)到的生物學(xué)知識(shí)評(píng)價(jià)和解決某些實(shí)際問題的能力。本節(jié)課先預(yù)習(xí)教材后歸納知識(shí)，并通過小組討論協(xié)作分析事例、達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)。舊知回顧回憶基因工程

2、相關(guān)內(nèi)容新知探究動(dòng) 動(dòng) 腦 基礎(chǔ)知識(shí)1限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”（1）來(lái)源：主要是從 中分離純化來(lái)的。（2）種類：近 種（3）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并能將每一條鏈上特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵切開。（4）限制性內(nèi)切酶的切割方式：在中心軸線兩側(cè)將DNA切開，切口是黏性末端。沿著中心軸線切開DNA，切口是平末端。2DNA連接酶“分子縫合針”種類來(lái)源作用E.coliDNA連接酶大腸桿菌縫合黏性末端被切開的磷酸二酯鍵T4DNA連接酶T4噬菌體縫合黏性末端和平末端比較有關(guān)的DNA酶（1）DNA水解酶：能夠?qū)NA水解成四種脫氧核苷酸，徹底水解成膦酸、脫氧核糖和含

3、氮堿基 （2）DNA解旋酶：能夠?qū)NA或DNA的某一段解成兩條長(zhǎng)鏈，作用的部位是堿基和堿基之間的氫鍵。注意：使DNA解成兩條長(zhǎng)鏈的方法除用解旋酶以外，在適當(dāng)?shù)母邷兀ㄈ?4）、重金屬鹽的作用下，也可使DNA解旋。（3）DNA聚合酶：能將單個(gè)的核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成DNA長(zhǎng)鏈。 （4）DNA連接酶：是通過磷酸二酯鍵連接雙鏈DNA的缺口。注意比較DNA聚合酶和DNA連接酶的異同點(diǎn)。3基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體“分子運(yùn)輸車”（1）種類： 質(zhì)粒：常存在于原核細(xì)胞和酵母菌中，是一種分子質(zhì)量較小的環(huán)狀的裸露的DNA分子，獨(dú)立于擬核之外。病毒：常用噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等。（2）運(yùn)載體使用的目的：是用它

4、做運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)運(yùn)到宿主細(xì)胞中去。是利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。（3）作為運(yùn)載體必須具備的條件：在宿主細(xì)胞中保存下來(lái)并大量復(fù)制（使目的基因進(jìn)行擴(kuò)增） 有多個(gè)限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)。（供外源基因插入其中）具有標(biāo)記基因。（供重組DNA鑒定和選擇）講解真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。（三）課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 來(lái)源：主要從原核生物中分離 功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，限制性內(nèi)切酶 并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷（分子手術(shù)刀） 酸二酯鍵斷開。切割后的DNA末端： 黏性末端 平末端 功能：將切下來(lái)的DNA片段拼接成新的DNA分子DN

5、A連接酶 T4 DNA連接酶：既能“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，（分子縫合針） 種類 也能“縫合”雙鏈DNA的平末端E·coli DNA連接酶：只能將雙鏈片段互補(bǔ)的黏性末端連接能在宿主細(xì)胞中保存下來(lái)并大量復(fù)制 條件： 有一個(gè)至多個(gè)限制酶切割點(diǎn)，基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 有特殊的遺傳標(biāo)記基因，便于篩選。（分子運(yùn)輸車） 質(zhì)粒（常用）種類： 噬菌體的衍生物動(dòng)植物病毒（四）實(shí)例探究例下圖表示限制酶切割某DNA的過程，從圖中可知，該限制酶能識(shí)別的堿基序列及切點(diǎn)是（ ）ACTTAAG，切點(diǎn)在C和T之間 BCTTAAG，切點(diǎn)在G和A之間CGAATTC，切點(diǎn)在G和A之間 DCTTAAC，切點(diǎn)在

6、C和T之間【解析】 由圖不難看出該限制酶識(shí)別的堿基序列是GAATTC，切點(diǎn)是G與A之間。【答案】C（五）鞏固練習(xí)1在基因工程中，科學(xué)家所用的“剪刀”、“針線”和“載體”分別是指( )A大腸桿菌病毒、質(zhì)粒、DNA連接酶 B噬菌體、質(zhì)粒、DNA連接酶 CDNA限制酶、RNA連接酶、質(zhì)粒 DDNA限制酶、DNA連接酶、質(zhì)粒2不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（ ） 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DNA3下列四條DNA分子，彼此間具有粘性末端的一組是（ ）T A G GC C A TT A C CG G T A ABCD質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是（ ）能自

7、主復(fù)制 不能自主復(fù)制 結(jié)構(gòu)很小 蛋白質(zhì) 環(huán)狀RNA 環(huán)狀DNA 能“友好”地“借居”ABCD有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是 （ ） ADNA連接酶將黏性未端的堿基對(duì)連接起來(lái) B限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得 C目的基因須由載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶實(shí)施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái)，這要利用限性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別DNA子中的GAATTC順序，切點(diǎn)在G和A之間，這是應(yīng)用了酶的（） A高效性 B.專一性 C多樣性 D.催化活性受外界條件影響人們常選用的細(xì)菌質(zhì)粒分子往往帶有一個(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)

8、胞在自然環(huán)境中的耐藥性B有利于對(duì)目的基因是否導(dǎo)入進(jìn)行檢測(cè)C增加質(zhì)粒分子的分子量D便于與外源基因連接8在重組DNA技術(shù)中，不常用到的酶是（ ） A限制性內(nèi)切酶   BDNA聚合酶 CDNA連接酶           D反轉(zhuǎn)錄酶9在基因工程中通常所使用的質(zhì)粒是 A細(xì)菌的染色體DNA   B、細(xì)菌染色體外的DNA C病毒染色體DNA    D、噬菌體DNA10（2006深圳一?？碱}）研究人員想將生長(zhǎng)激素基因通過質(zhì)粒介導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)，以表達(dá)

9、產(chǎn)生生長(zhǎng)激素。已知質(zhì)粒中存在兩個(gè)抗性基因：A是抗鏈霉素基因，B是抗氨芐青霉素基因，且目的基因不插入到基因A、B中，而大腸桿菌不帶任何抗性基因，則篩選獲得“工程菌”的培養(yǎng)基中的抗抗生素首先應(yīng)該（ ）A僅有鏈霉素    B僅有氨芐青霉素 C同時(shí)有鏈霉素和氨芐青霉素    D無(wú)鏈霉素和氨芐青霉素答案：1、D 2、D 3、D 4、C 5、A 6、B 7、B 8、D 9、B 10、C資料袋1限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)？限制酶所識(shí)別的序列，無(wú)論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線（圖1-1），中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。

10、圖1-1 限制酶識(shí)別序列的中心軸線2限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開嗎？任何一種限制酶都只識(shí)別和切斷特定的核苷酸序列，這是由限制酶的性質(zhì)所決定的。3DNA連接酶連接的是什么部位？DNA連接酶是將一段DNA片段3端的羥基與另一DNA片段5端磷酸基團(tuán)上的羥基連接起來(lái)形成酯鍵，而不是連接互補(bǔ)堿基之間的氫鍵。4什么叫磷酸二酯鍵？3,5磷酸二酯鍵是核酸中核苷酸的連接方式，組成了核酸的一級(jí)結(jié)構(gòu)。在核酸中一個(gè)核苷酸核糖上第3位的羥基與下一個(gè)核苷酸核糖上第5位的磷酸羥基脫水縮合成酯鍵，該酯鍵稱3,5磷酸二酯鍵。若干個(gè)核苷酸間以3,5磷酸二酯鍵（圖1-2）連接成的多核苷酸鏈為核酸。在鏈的一端的一個(gè)核苷酸，其核糖上第5位連接的磷酸只有一個(gè)酯鍵，稱