第1節(jié)基因工程的基本原理和技術(shù)

1、1、1基因工程的基本原理和技術(shù)導(dǎo)學(xué)案課型：新授課課時： 1任課教師：陳楚恒【三維目標(biāo)】1.簡述 DNA2.通過學(xué)習(xí)重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。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手能力3.通過對書中插圖、照片等的觀察，學(xué)會科學(xué)的觀察方法，培養(yǎng)觀察能力。4.通過對基本概念、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)知識評價和解決某些實(shí)際問題的能力。【學(xué)習(xí)重難點(diǎn)】重點(diǎn)： DNA 重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。難點(diǎn)：構(gòu)建重組DNA ，體會 DNA 重組技術(shù)的三種基本工具的使用過程?！?/p>

2、教學(xué)過程】一、復(fù)習(xí)引入：回顧基因工程的概念，完成下面表格的填寫。基因工程的別名操作環(huán)境操作對象操作水平結(jié)果二、基因工程中的工具1. 限制性核酸內(nèi)切酶 （以下簡稱限制酶）（ 1）限制性核酸內(nèi)切酶的來源：主要是從生物中分離純化來的。（ 2）限制性核酸內(nèi)切酶的功能：能夠識別雙鏈 DNA分子的某種特定的序列，并能將每一條鏈上特定部位的兩個脫氧核糖核苷酸之間的鍵切開。思考 1、右圖是 DNA 分子結(jié)構(gòu)模式圖，請寫出相關(guān)化學(xué)鍵名字：；。（ 3）常見的有 ： EcoR ，識別序列為，切割位點(diǎn)是；Sma ， 識別序列為，切割位點(diǎn)是。思考 2、請根據(jù)以下四種DNA片段挑選相應(yīng)的限制酶，并畫出被對應(yīng)的限制酶切割后

3、的結(jié)果。限制酶的種類識別序列切割位點(diǎn)IGGGCCCGCIIGGATCCGGIIIGATCGATCIVAAGCTTAA GATCCTAG使用的限制酶是 GGGCCC CCCGGG GGATCCCCTAGG使用的限制酶是 AAGCTT TTCGAA使用的限制酶是使用的限制酶是（ 4）作用結(jié)果：末端，末端。思考 3、要想獲得某個特定性狀的基因要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性( 平)末端？思考 4、如何讓兩種來源不同的 DNA 產(chǎn)生同一種末端？這體現(xiàn)酶的什么特性？如何將他們合成重組 DNA ？2. DNA 連接酶（ 1） DNA 連接酶的分類：連接酶和連接酶。（2）作用： E.coli DNA連接

4、酶作用于末端被切開的磷酸二酯鍵，T4DNA 連接酶作用于末端和末端被切開的磷酸二酯鍵，但連接之間的效率比較低。思考 5、以下是兩種限制酶切割后形成的DNA 片段，分析回答問題。（ 1）其中和是由一種限制酶切割形成的末端，兩者要重組成一個 DNA 分子，所用DNA 連接酶通常是。（ 2）和是由另一種限制酶切割形成的末端，兩者要形成重組DNA 片段，所用DNA 連接酶通常是。思考 6、 DNA 連接酶與DNA 聚合酶有什么區(qū)別？3. 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體思考 7：作為分子運(yùn)輸車載體，如果沒有切割位點(diǎn)將會怎樣？霍亂菌的質(zhì)粒有多個限制酶切點(diǎn)，你會用它來做分子運(yùn)輸車嗎？假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)

5、制或不能轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)基因生物能有預(yù)想的效果嗎？目的基因有沒有進(jìn)入受體細(xì)胞，如何去發(fā)現(xiàn)？（1）載體的必備條件：有一個至多個，供外源對細(xì)胞；能夠在受體中進(jìn)行，或整合到行同步復(fù)制；具有，便于鑒定和選擇。（ 2）載體的種類：質(zhì)粒：是一種的、結(jié)構(gòu)、獨(dú)立于細(xì)菌力的分子。的衍生物。病毒。DNA片段插入；上，隨之外，并具有進(jìn)能三、模擬DNA 重組技術(shù)，構(gòu)建重組DNA思考 8：（關(guān)于模擬重組DNA 操作過程）（ 1）手中拿到的質(zhì)粒和目的基因完整嗎？（ 2）這把剪刀代表什么？應(yīng)去尋找的堿基序列是？從哪里剪開？（ 3）為什么用同一種限制酶來切割目的基因和運(yùn)載體？（ 4）透明膠代表什么？用它來鏈接什么部位？（ 5）如果操

6、作失誤，堿基不能配對，可能是什么原因造成的？思考 9、如何構(gòu)建重組 DNA ？【鞏固訓(xùn)練】練習(xí)1、在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A. 同種限制酶B.兩種限制酶C. 同種連接酶D.兩種連接酶練習(xí)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、有多個限制酶切點(diǎn)C 、具有標(biāo)記基因D、它是環(huán)狀DNA練習(xí)3、以下說法正確的是（）A 、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B 、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體C 、運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接D 、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來【課后作業(yè)】習(xí)題 1、依右圖有關(guān)基因工程的工具酶

7、功能的敘述，不正確的是（）A 切斷 a 處的酶為限制核酸性內(nèi)切酶B連接 a 處的酶為DNA 連接酶C切斷 b 處的酶為解旋酶D連接 b 處的酶為 DNA 連接酶習(xí)題 2、下列關(guān)于限制酶的說法正確的是（）A 限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中很少B一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C不同的限制酶切割DNA 后都會形成黏性末端D限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵習(xí)題 3、下圖表示限制酶切割某DNA 的過程，從圖中可知，該限制酶能識別的堿基序列及切點(diǎn)是（）A CTTAAG ，切點(diǎn)在C 和 T 之間B CTTAAG ，切點(diǎn)在G 和 A 之間C GAATTC ，切點(diǎn)在G 和 A 之間D CTTAAC ，切點(diǎn)在C 和 T 之間習(xí)題 4、下列黏性未端屬于同一限制酶切割而成的是()A 、B 、C、D習(xí)題 5、（多選） 下列有關(guān)質(zhì)粒的敘述，錯誤的是A 質(zhì)粒是廣泛存在于細(xì)菌細(xì)胞中的一種顆