(完整word版)第1.1节:DNA重组技术的基本工具-导学案及答案
- 格式:doc
- 大小:164.53 KB
- 文档页数:2
专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具[学习目标]:1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用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预习学案知识梳理:一、基因工程概念1、概念:基因工程又是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外______________和_________________等技术,赋予生物以新的_______________,从而创造出更符合人们需要的新的_______________和________________。
由于基因工程是在_____________________上进行设计和施工的,因此又叫做_____________。
2、理解:操作环境:生物体 (内或外);操作对象: ;操作水平:;基本过程___________________________________________实质: ;结果:.二、DNA重组技术的基本工具1、“分子手术刀"-—__________________________⑴来源:主要是从________________________________来的。
⑵作用:能够识别双链DNA分子的某种____________________________,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的__________________________断开。
⑶结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:______________和_____ ___。
⑵作用结果:恢复被______________________切开的两个核苷酸之间的_______________,拼接成新的DNA分子。
3、“分子运输车”——___________________________________⑴种类:_______________、 ____________________、 _________________⑵载体具备的条件①能够在受体细胞中进行______________,或整合到__________________上,随染色体DNA进行同步复制。
选修三专题一 1.1《DNA重组技术的基本工具》导学案作者: 日期:专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具课前预习学案一、预习目标简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
二、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。
1.1DNA重组技术的基本工具1、基因工程的原理:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外和,赋予生物以新的遗传特性,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。
基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果例1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是A.单倍体育种B.杂交育种C.基因工程育种D.多倍体育种2、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)限制性内切酶的来源:主要是从生物中分离纯化来的。
(2)限制性内切酶的功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的序列,并能将每一条链上特定部位的两个脱氧核糖核苷酸之间的键切开。
(3)限制性内切酶的切割方式:①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是末端。
②沿着中心轴线切开DNA,切口是。
例2、下列关于限制酶的说法正确的是A.限制酶广泛存在于各种生物中,但微生物中很少B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键例3、下图表示限制酶切割某DNA的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是A.CTTAAG,切点在C和T之间B.CTTAAG,切点在G和A之间C.GAATTC,切点在G和A之间D.CTTAAC,切点在C和T之间3、DNA连接酶——“分子缝合针”(1)DNA连接酶的分类:连接酶和连接酶。
(2)作用及作用部位:E.coliDNA连接酶作用于末端被切开的磷酸二酯键,T4DNA连接酶作用于末端和末端被切开的磷酸二酯键,但连接之间的效率比较低。
例4、以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段,分析回答问题。
(1)其中①和是由一种限制酶切割形成的末端,两者要重组成一个DNA分子,所用DNA连接酶通常是。
(2)和是由另一种限制酶切割形成的末端,两者要形成重组DNA片段,所用DNA连接酶通常是。
几种酶的比较:(1)酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
《DNA 重组技术的基本工具》导学案一、学习目标1、简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、理解基因工程载体需要具备的条件。
二、学习重难点1、重点(1)DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用。
(2)限制酶的作用特点。
2、难点(1)限制酶和 DNA 连接酶的作用部位。
(2)载体需要具备的条件。
三、知识梳理(一)基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA 重组和转基因等技术,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。
(二)DNA 重组技术的基本工具1、“分子手术刀”——限制酶(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)作用:能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)特点:具有专一性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
(4)结果:经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
例如,EcoRⅠ限制酶识别的序列是 GAATTC ,切割位点在 G 和 A 之间,切割后产生的是黏性末端;SmaⅠ限制酶识别的序列是CCCGGG ,切割位点在 C 和 G 之间,切割后产生的是平末端。
2、“分子缝合针”——DNA 连接酶(1)作用:将切下来的 DNA 片段拼接成新的 DNA 分子。
(2)类型① E·coli DNA 连接酶:只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间连接起来。
② T4DNA 连接酶:既可以“缝合”双链 DNA 片段互补的黏性末端,又可以“缝合”平末端,但连接平末端的效率相对较低。
3、“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件①能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。
②具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接。
③具有标记基因,便于重组 DNA 的鉴定和选择。
(2)常用的载体①质粒:是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核 DNA 之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状 DNA 分子。
选修三专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
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、教学建议1.课时数:本节教学建议用1课时。
2.课时侧重点:(1)DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
3.教学策略(1)设置问题情境,引导学生在思索中学习新知识。
本节内容主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。
如果我们采用直白、平淡的方式介绍,不利于调动学生学习的积极性,也不利于限制酶──“分子手术刀”,主要是介绍限制酶的作用,切割后产生的结果。
可在进入这部分内容学习时,设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”,诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验,进而认识细菌等单细胞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,有何保护机制?进而诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的”。
这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法,变成了一个自主探索的思想活动。
DNA连接酶──DNA片段的“分子缝合针”,写得比较简洁。
我们可以从原有的知识出发,诱发学生思考,达到辨析、明理的作用。
要想连接被切割开的DNA,学生根据从前学过的知识,第一反应就想到“DNA聚合酶”。
学生这种想法的产生是很自然的。
但实际上并不能用这种酶进行DNA片段的连接。
应引领学生分析DNA聚合酶与DNA连接酶的不同作用,从而达到更深层次认识DNA连接酶的目的。
基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”的学习内容,提到作为载体必需的四个条件。
教学不能仅仅着眼于让学生记住这几个条件,而应该通过诱导思索,明确为什么要有这四个条件才能充当载体。
(2)让抽象的语言在直观的插图中找到注释,在实际动手中形成正确认识。
语言文字具有抽象、概括的特点;插图等信息媒体,具有形象、直观的特点,容易被感知和理解,但抽象、概括功能差。
1.1 DNA 重组技术的基本工具【导学目标】1.简述 DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
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。
【自主学习】一、基因工程的概念1. 操作意图:按照人们的愿望,进行严格的。
2.操作场所:在外进行。
3.操作技术:利用了体外DNA重组和等技术。
4.操作结果:赋予生物以新的,从而创造出更符合人们需要的新的和生物产品。
5.操作水平:是在水平上进行设计和施工的。
二、 DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1) 主要。
(2)作用:能够识别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列并且能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
(3)结果:形成 DNA片段末端。
限制酶切割 DNA分子产生的 DNA片段末端有两种形式,即和。
2. DNA连接酶——“分子缝合针”(1) 作用:将切下的双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的,拼接成新的DNA分子。
(2) 种类:① E·coli DNA连接酶:从中分离得到,只连接双链DNA片段互补的末端。
② T4DNA连接酶:从中分离出来,对于两种末端都能连接,但对的连接效率比较低。
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1) 载体的条件①能够在细胞中。
②有一个至多个,便于外源基因的插入。
③具有,供重组DNA的鉴定和选择。
(2) 载体的种类①质粒是一种裸露的、结构简单、独立于之外,并具有能力的很小的链环状 DNA分子。
含有一个至多个,供外源基因插入其中,并带有特殊的,是基因工程最常用的载体。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
思考交流1.只有 DNA连接酶能连接形成磷酸二酯键吗?2.如果受体细胞分别是动物细胞和细菌,所用的载体相同吗?正误判断1.限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列。
( )2.天然的质粒可直接用作基因工程的载体。
( )3.限制性核酸内切酶与DNA连接酶作用位点相同,作用结果相反。
高二生物选修三导学案专题1 基因工程 1.1 DNA 重组技术的基本工具【学习目的】1.简述DNA 重组技术所需三种基本工具的作用。
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、难点】1.重点:DNA 重组技术所需三种基本工具的作用。
2.难点:基因工程载体需要具备的条件。
【学法指导】1.通读课本P1、P4—P7,完成“课前预习”并背诵落实。
2.尽力完成“课堂探究”,明确重、难点。
3.基础好的可以完成“课后领悟”并学会运用。
【课前预习】—、基因工程的概念1.基因工程是指按照人们的 ,进行严格的设计,并通过 等技术,赋予生物以新的 ,从而创造出更符合人们需要的新的 。
由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的,因此又叫做 。
别名: 操作环境: 操作水平: 基本原理: 结果: 2.实例:培育抗虫棉首先 ,然后,导入 内,并使 表达。
二、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”1.简称:限制性核酸内切酶又称 ;来源:主要从 中分离纯化出来;作用:切割 的工具。
2.作用特点:(1)识别双链DNA 分子的某种 。
(2)使特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
3.作用结果:(1)黏性末端定义:限制酶在所识别序列的 将DNA 两条链分别切开后形成的。
实例:(2)平末端定义:限制酶在所识别序列的 切开时形成的。
实例:三、DNA 连接酶——“分子缝合针” 1.种类: (1)E·coli DNA 连接酶来源: ;特点:只能“缝合”具有 的双链DNA 片段(2)T 4DNA 连接酶来源: ;特点:既可以“缝合”双链DNA 片段互补的 ,又可以“缝合”双链DNA 片段的2.作用结果:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 ,拼接成新的DNA 分子。
四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”作用:将 送入受体细胞;种类: 、λ噬菌体的衍生物、 等;特点:(1)能够在受体细胞中进行 ,或整合到 上,随染色体DNA 进行同步复制。
高效课堂高二生物导学案么特性?问题7:怎样切割会形成黏性末端,怎样切割会形成平末端呢?问题8:在自然条件下,噬菌体侵染大肠杆菌时能将其DNA注入大肠杆菌、土壤农杆菌侵染植物时,能将其质粒带入到宿主细胞。
由此在解决目的基因如何进入受体细胞的问题上你受到了什么启发?探究三:DNA重组技术的基本工具二 DNA连接酶——“分子缝合针”问题1:DNA连接酶是怎么分类的?问题2:正确区分DNA连接酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA水解酶的作用问题3:E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样吗?为什么?探究四:DNA重组技术的基本工具三基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”问题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?问题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?问题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?问题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?问题5:作为运载体的条件有哪些?问题6:天然质粒都可以直接用作运载体吗?当堂检测1.下列粘性末端能用DNA连接酶将它们连接起来的是()A.①②B.②③C.②④D.③④2.下列不.属于质粒被选为载体的理由是A.能复制 B.它是环状DNAC.具有标记基因 D.具有限制酶切点3.限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断,一种能对GAATTC专一识别的限制酶,打断的化学键是:()A.G与A之间的键 B.G与C之间的键C.A与T之间的键 D.磷酸与脱氧核糖之间的键4.下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是:()A.a—质粒RNA B.b—限制性外切酶C.c—RNA聚合酶 D.d—外源基因5.下列关于限制酶的说法不正确的是A.限制酶主要从原核生物细胞中分离纯化B.不同的限制酶一般识别不同的核苷酸序列C.限制酶的作用只是用来提取目的基因D.限制酶能识别特定的核苷酸序列体现了酶的专一性分层作业《课后训练案》反思反馈导学案达标练习参考答案1.C 2.B 3.D 4.D 5.C。
1.1DNA重组技术的基本工具一、学习目标1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用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、学习重点和难点1、学习重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用2、学习难点:基因工程载体需要具备的条件三、学习过程知识回顾:据下列甲、乙两图回答问题:(1)图甲中的1表示的是 (写中文),5表示的是,6表示的是。
(2)图乙是基因表达过程中阶段,图中3和4的核苷酸是否相同?说明理由。
新课学习1、基因工程的原理:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外和,赋予生物以新的遗传特性,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。
【思考】概念分析:(1)操作环境:(2)操作对象:(3)操作水平:(4)操作(原理)本质:练习1.以下有关基因工程的叙述,正确的是 ( )A.基因工程是细胞水平上的生物工程 B.基因工程的目的是获得目的基因表达的蛋白质产物C.基因工程产生的变异属于人工诱变D.基因工程育种的优点之一是可以定向地使生物产生可遗传的变异2、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(1)切割DNA的工具是,又称。
来源:多来自微生物作用特点:性,即能够识别双链DNA分子序列,并在每一条链中特定部位切割。
作用结果:形成末端或末端作用实质:使特定部位的两个核苷酸之间的键断开【思考】(1)限制酶来自于是哪类细胞? 它的本质是什么?(2)课本总结举例:(P5)Eco RⅠ限制酶 SmaⅠ限制酶识别对象切割位置切割结果对比分析:①切割的化学键是:②不同DNA用同种限制酶切割产生末端③相同DNA用不同限制酶切割产生末端练习2、下列关于限制酶的说法正确的是()A、限制酶广泛存在于各种生物中,但微生物中很少B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键【课外思考】为什么限制酶不会切割自己的DNA?3、DNA 连接酶——“分子缝合针”根据DNA 连接酶的来源不同,可以将它分为两类:一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为coli E ⋅DNA 连接酶。
专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具导学案学习目标:①简单描述基因工程的概念及目的。
②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。
③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。
学习过程:一、基因工程的概念基因工程是指按照,进行严格的设计,并通过 DNA重组和转基因等技术,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。
二、DNA重组技术的基本工具1.“分子手术刀”——2.“分子缝合针”——3.“分子运输车”——(一)限制性核酸内切酶来源:主要是从中分离纯化出来的。
功能:能够识别双链DNA分子的某种核苷酸序列,并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开。
大多数限制酶的识别序列由个核苷酸组成。
经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:和。
前者是限制酶在它识别序列的将DNA的两条链切开产生的,后者是限制酶在它识别序列的切开产生的。
(二) DNA连接酶1.分类:根据酶的来源不同,可分为两类:一类是从中分离得到的,称为;另一类是从中分离出来的,称为。
2.两种DNA连接酶的比较:(1)相同点:都能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的键。
(2)区别:E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的之间连接起来,而不能将双链DNA片段之间进行连接;而T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的,又可以连接双链DNA片段的。
但连接平末端的之间的效率较。
(三)基因进入受体细胞的载体基因工程中使用的载体有:、和等。
其中最常用的是。
质粒:是一种的、、,并具有能力的。
巩固练习:1、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载目的基因的载体()A、细菌质粒B、λ噬菌体的衍生物C、动植物病毒D、细菌拟核的DNA2、20世纪70年代,创立了一种新兴的生物技术——基因工程,实施该工程的最终目的是A、定向提取生物体的DNA分子B、定向地对DNA分子进行人工剪切C、在生物体外对DNA分子进行改造D、定向地改造生物的遗传性状3、在基因工程中,作为基因运输工具的运载体,下列特征除哪项外,都是运载体必须具备的条件()A、能够在宿主细胞中复制,并稳定地保存B、具有一个至多个限制酶切点C、必须是细菌的质粒或噬菌体D、具有某些标记基因4、番茄在运输过程中,由于过早成熟而易腐烂。
专题1.1 DNA重组技术的基本工具【学习目标】1.简述DNA重组技术所需的三种基本工具的作用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【重点难点】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【自主预习与检测】阅读课文P4~P7,完成练习册P1【自主预习】内容,并回答思考问题【合作探究】1.限制性核酸内切酶的来源、功能和切割方式有哪些?2.要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口?可产生几个黏性末端?3.如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割,会怎样呢?2.DNA连接酶的作用、分类有哪些?3.比较E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶4.列表比较DNA连接酶和DNA聚合酶的作用T A G GC C A T T A C C G G T A5.载体的必备条件和作用有哪些?【课堂练习】1.在基因工程中,科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指( )A.大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶B.噬菌体、质粒、DNA连接酶C.DNA限制酶、RNA连接酶、质粒D.DNA限制酶、DNA连接酶、质粒2.下列四条DNA分子,彼此间间具有粘性末端的一组是()①②③④A.①②B.②③C.③④D.②④3.质粒是基因工程中最常用的运载体,它的主要特点是①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦能“友好”地“借居”A.①③⑤⑦B.①④⑥ C.①③⑥⑦D.②③⑥⑦4.有关基因工程的叙述中,错误的是()A.DNA连接酶将黏性未端的碱基对连接起来B.限制性内切酶用于目的基因的获得C.目的基因须由载体导入受体细胞D.人工合成目的基因不用限制性内切酶5.人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因,该抗性基因的主要作用A .提高受体细胞在自然环境中的耐药性 B.有利于对目的基因是否导入进行检测C. 增加质粒分子的分子量 D便于与外源基因连接6.在重组DNA技术中,不常用到的酶是A、限制性内切酶B、DNA聚合酶C、DNA连接酶D、反转录酶7.基因工程又叫_______,指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和_______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。
班级: 号数: 姓名:高中生物选修三 导学案01 《DNA 重组技术的基本工具》【学习目标】1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容。
2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点。
3.说出DNA 连接酶的作用。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。
【知识梳理】一、基因工程的概念(P 1)并通过 和 等技术,赋予生物以新的 ,从而创造出更符合人们需要的 和 。
由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的,因此又叫做 ,也可叫做 。
二、基因工程诞生的理论基础(P 2-3) 1、 是生物的主要遗传物质。
2、DNA的基本组成单位都是 。
3、双链DNA 分子的空间结构都是 。
4、遗传信息的传递都遵循 。
5、生物界共用一套 。
三、基因工程的基本工具(三种工具, 两 种工具酶) (一)“分子手术刀”—— (简称为 ) 1.来源:主要从 中分离。
2.化学本质: 蛋白质 。
3.作用:切割 (破坏两个脱氧核苷酸之间的 )基因工程操作中,常用 限制酶切割含目的基因的DNA 片段和 。
4.作用特点:能够识别双链DNA 分子的某种 序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。
(专一性)转录过程中,RNA 聚合酶能识别基因中的启动子,并与之结合后开始转录。
5.切割方式①错位切(中心轴线两侧)→ 如 ②平切(中心轴线处)→ 如…GAATTC … …CTTAAG … …CCCGGG … …GGGCCC … EcoR ⅠSma Ⅰ(二)“分子缝合针”—— 1.化学本质: 蛋白质 。
2.功能:能够将具有 的双链DNA 分子“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 。
3.种类:①从 中分离得到的 ,只能将双链DNA 片段互补的 之间连接起来。
②从T4噬菌体中分离得到的 ,既可以“缝合” , 也可以“缝合” ,但连接 之间的效率比较低。
4.DNA 连接酶与DNA 聚合酶的比较聚合酶 (三)“分子运输车”——1.化学本质: DNA 。
1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标:1.简述基因工程的概念和原理。
2.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
3.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:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
三、学习难点:基因工程载体需要具备的条件。
四、知识复习1、DNA含有指导生物体生命活动的,每个DNA分子包含着成百上千个基因,基因控制着的合成。
研究证实,遗传密码在动物、植物和微生物之间是的。
2、DNA的基本组成单位是,它包含3部分分别是、、。
画出由A、T、G、C四种碱基组成的四种核苷酸组成的DNA分子的平面结构图,并说出DNA分子结构的特点3.原核生物的结构特点是什么?五、自主学习与思考探究一、基因工程的概念是二、科技探究之路——基础理论和技术的发展催生了基因工程,了解基因工程的发展与哪些理论发现和技术发明有紧密的关系?三、DNA重组技术的基本工具1、分子手术刀—— ,又称为。
(1)主要来源(分布):(2)功能:(3)特点:(4)(作用结果)切割末端类型和特点:(5)限制酶与DNA水解酶是一回事吗?作用分别是什么?2、分子缝合线——(1)功能:(2)根据酶的来源,可以分为哪些类型?有什么异同?(3)DNA连接酶和DNA聚合酶的异同?3、分子运输车——(1)通常用作为载体,还可以用作为载体,作用是(2)质粒的结构特点是:通过质粒的结构可以推测出具备什么条件才能充当分子运输车吗?各个条件的作用是什么?4、阅读“模拟制作”,了解各步骤的做法。
5、尝试完成“思考与探究”【预习自测】1.在基因工程中使用的限制性核酸内切酶,其作用是( )A.将目的基因从染色体上切割出来B.识别并切割特定的DNA核苷酸序列C.将目的基因与运载体结合D.将目的基因导入受体细胞2. 下列关于限制酶的说法不正确的是( )A.限制酶广泛存在于各种生物中,在微生物细胞中分布最多B.不同的限制酶识别不同的核苷酸序列C.限制酶能识别不同的核苷酸序列,体现了酶的专一性D.限制酶的作用只是用来提取目的基因3.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是:()4.作为基因的运输工具——运载体,必须具备的条件之一及理由是( )A.能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制,以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切点,以便于目的基因的表达C.具有某些标记基因,以便目的基因能够与其结合D.它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存5.人们常选用的细菌质粒分子往往含有一个抗菌素抗性基因,该抗性基因的主要作用()A.提高受体细胞的自然环境中的耐药性B.有利于对目的基因是否导入进行检测C.增加质粒分子的分子量D.便于与外源基因连接【课后检测】1.下列对基因工程的理解,正确的是()①它是一种按照人们的意愿,定向改造生物遗传特性的工程②对基因进行人为改造③是体外进行的人为的基因重组④在实验室内,利用相关的酶和原料合成DNA⑤主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术⑥在DNA分子水平进行操作⑦一旦成功,便可遗传A.①②③④⑤⑥B.①③④⑤⑥⑦C.①②③⑤⑥⑦D.①③⑤⑥⑦2.关于限制性内切酶识别序列和切开部位的特点,叙述错误的是()A.所识别的序列都可以找到一条中轴线B.中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列C.只识别和切断特定的核苷酸序列D.在任何部位都能将DNA切开3.下列有关限制性核酸内切酶的说法,正确的是()A.限制酶主要从真核生物中分离出来B.限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成C.限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并使链间的氢键断裂D.限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式4.DNA连接酶的作用是()A.识别DNA分子上的特定碱基序列B.将DNA分子长链切开C.将碱基进行配对D.将来源不同的两个DNA片段进行连接5.作为基因工程中的“分子运输车”——载体,应具备的条件是()①必须有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上②载体必须具备自我复制的能力,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制③必须带有标记基因,以便进行重组后的筛选④必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去⑤大小应合适,太大则不易操作A.①②③④B.①②③⑤C.①②④⑤D.①②③④⑤6.大肠杆菌的质粒常被用来做基因工程中的载体,这与它的哪项优点有关( )A.具有黏性末端B.分子呈环状,便于限制酶切割C.对宿主细胞的生存没有决定性作用D.分子小,能自主复制,有标记基因7.下列说法中,正确的是( )A.DNA 连接酶最初是从人体细胞中发现的B.限制酶的切口一定是GAATTC 碱基序列C.质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体D.利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”8.番茄在运输过程中,由于过早成熟而易腐烂。
专题1 基因工程第1节 DNA 重组技术的基本工具导学案【学习目标】:1.简述DNA 重组技术所需三种基本工具的作用 2.运用所学DNA 重组技术的知识制作重组DNA 模型 【学习重点】:DNA 重组技术所需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课前自主预习一、 DNA 重组技术的三种基本工具1、“分子手术刀”——__________________________(1)来源:主要是从________________________________来的。
(2)作用:能够识别双链DNA 分子的某种____________________________,并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的__________________________断开。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式:_______________和________。
2、“分子运输车” ——___________________________________(1)种类:_______________、 ____________________和_________________(2)载体的作用:3、“分子缝合针” ——_________________________(2)作用::(3)作用结果:恢复被__________________切开的两个核苷酸之间的_______________,拼接成新的DNA 分子。
课中合作展示【合作探究一】载体: 1.载体具备的条件①能够在受体细胞中进行______________,或整合到__________________上,随染色体DNA 进行同步复制。
②有一个或多个___________切割位点,共外源基因插入。
③具有特殊的________________________,共重组DNA 的鉴定和选择。
④不会对 有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物中去。
1.1DNA重组技术的基本工具学案辽宁省瓦房店市第八高级中学徐秀云【学习目标】1。
简述基因工程用到的工具、工具酶分别有哪些。
2。
简述明限制酶的作用特点。
3. 举例说明限制酶的种类、识别序列、切割位点以及切割结果.4。
说明DNA连接酶的种类及其区别.5. 简述作为载体应具备哪些条件,并写出载体的常见种类。
【学法指导】首先翻看目录,整体了解一下选修3《现代生物科技专题》所涵盖的知识。
读一读“致同学们"──生物科技创造美好的未来。
阅读章首页,找到基因工程的概念。
阅读“科学探索之路”了解基因工程的发展历程。
专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具的学习:快速浏览教材的标题文字(包括一级标题蓝色字,及二级标题黑色字),整体了解本节内容,然后5分钟内整体(不间断地)阅读一遍教材内容,包括文字以及图(这样做很有必要,可以帮助你系统地了解知识的来龙去脉),再带着预习案中所列的问题,再次有效阅读,提取有用的信息动笔回答问题。
有能力的同学(指预习案中的问题自己都找到了答案的同学或寻求简单帮助后也很好地解决了的同学)可以尝试完成探究案,寻找解题的依据。
【预习案】(方法指导:“阅读”是学习一切知识的必要方法,带着这些问题好好的阅读,范围是从教材开始读到第7页.书中的文字及图形,甚至包括“生物技术资料卡"、旁栏思考题等,运用你的智慧思考并解决下列问题)。
时间30分钟内,记录完成的时间。
并完成预习自测.(温馨提示:问题的答案写在背面)〉〉思考题:所用时间:分钟.1。
什么是基因工程?2. 限制酶的来源及其作用特点?3。
列表比较2种限制酶的识别序列、切割位点以及其切割的结果。
4。
联系必修1“酶”的有关知识,说出限制酶的化学本质、特性以及合成场所。
5。
DNA连接酶的作用?6。
列表比较DNA连接酶的2种类型、来源及其连接的末端.7. 联系必修2“DNA复制"的相关知识,说出DNA连接酶与DNA聚合酶区别。
高二年级生物选修三导学案(1)
专题1 基因工程
第1节 DNA 重组技术的基本工具
班级:___________________学号:_________________姓名:
____________________
学习目标
1. 解释基因工程的概念
2. 说明三种基本工具的作用
3. 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术支持
知识回顾
1、DNA 含有指导生物体生命活动的 基因 ,每个DNA 分子包含着成百上千个基因,基因控制 着 的合成。
研究证实,遗传密码在动物、植物和微生物之间是 的。
2、DNA 的基本组成单位是 ,它包含3部分分别 是 、 、 。
在右侧画出由A 、 T 、G 、C 四种碱基组成的四种核苷酸组成的DNA 分子的平面结 构图,并说出DNA 分子结构的特点:
① ② ③
预习导学
一、基因工程概念
1、概念:基因工程又是指按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外______________和_________________等技术,赋予生物以新的_______________,从而创造出更符合人们需要的新的_______________和________________。
由于基因工程是在_____________________上进行设计和施工的,因此又叫做_____________。
2、理解:
操作环境: ;操作对象: ;
操作水平: ;基本过程___________________________________________ 实质:_______________________;结果:_____________________________。
二、DNA 重组技术的基本工具
1、“分子手术刀”——__________________________ ⑴来源:主要是从________________________________来的。
⑵作用:能够识别双链DNA 分子的某种____________________________,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的__________________________断开。
⑶结果:经限制酶切割产生的DNA 片段末端通常有两种形式:_______________和______________。
2、、“分子缝合针”——_________________________
⑵ 作用结果:恢复被______________________切开的两个核苷酸之间的_______________,拼接成
新的DNA 分子。
3、“分子运输车”——___________________________________
⑴种类:_______________、 ____________________、 _________________ ⑵载体具备的条件
① 能够在受体细胞中进行______________,或整合到__________________上,随染色体DNA 进行
同步复制。
② 有一个或多个___________切割位点,共外源基因插入。
③ 具有特殊的________________________,共重组DNA 的鉴定和选择。
【质疑讨论】
1、从结构上分析,为什么不同生物的DNA 能够重组?
2、原核生物中存在的限制酶有什么作用呢?想一想,为什么限制酶不切割自身的DNA ?
【疑难解析】
连接酶 来源:_____________
作用:只能“缝合”具有_____________双链DNA 片段
T 4DNA 连接酶 来源:_____________________ 作用:既可以“缝合”双链DNA 片段互补的__________,又可以“缝合”双链DNA 片段的____________
⑴种类
【典型例题】
例1、以下有关基因工程的叙述,正确的是()
A、基因工程是细胞水平上的生物工程
B、基因工程的产物对人类都是有益的
C、基因工程产生的变异属于人工诱变
D、基因工程育种的优点之一是目的性强
例2、下图表示限制酶切割某DNA的过程,从图中可知,该限制酶能识别的碱基序列及切点是
()
A、CTTAAG,切点在C和T之间
B、CTTAAG,切点在G和A之间
C、GAATTC,切点在G和A之间
D、CTTAAC,切点在C和T之间
例3、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处的酶为限制核酸性内切酶
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处的为限制性内切酶
例4、下列哪项通常不被用作基因工程的运载体
A、细菌质粒
B、噬菌体
C、动植物病毒
D、细菌核区的DNA
【反馈矫正】
1、(多选)下列关于基因工程的说法正确的是()
A、基因工程的设计和施工都是在分子水平上进行的
B、目前基因工程中所有的目的基因都是从供体细胞直接分离得到的
C、基因工程能使科学家打破物种界限,定向地改造生物性状
D、只要检测出受体细胞中含有目的基因,那么目的基因一定能成功地进行表达
2、在基因工程中用来完成基因的剪接的工具是()
A、限制酶和连接酶
B、限制酶和水解酶
C、限制酶和运载体 D连接酶和运载体
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运载体
C、运载体必须具备的条件之一是:具有多个限制酶切点,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、下列四条DNA分子,彼此间具有粘性末端的一组是()
A、①②
B、②③
C、③④
D、②④
5、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
6、下列关于各种酶作用的叙述,不正确的是()
A、DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接
B、RNA聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录
C、一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列,切割出多种目的基因
D、胰蛋白酶能作用于离体的动物组织,使其分散成单个细胞
7、下列关于质粒的叙述,正确的是()
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够自主复制的小型环状DNA分子
C、质粒只有在导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
8、科学家常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
9、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
10、镰刀型细胞贫血症的病因是血红蛋白基因的碱基序列发生了改变。
检测这种碱基序列改变必须
使用的酶是()
A、解旋酶
B、 DNA连接酶
C、限制性内切酶
D、RNA聚合酶
11、番茄在运输和贮藏过程中,由于过早成熟而易腐烂。
应用基因工程技术,通过抑制某种促
进果实成熟激素的合成,可使番茄贮藏时间延长,培育成耐贮藏的番茄新品种。
这种转基因番茄已
于1993年在美国上市,请回答:
(1)促进果实成熟的重要激素是。
(2)在培育转基因番茄的操作中,所用的基因的“剪刀”是,基因的“针
线”是,基因的“运输工具”是。
(3)与杂交育种、诱变育种相比,通过基因工程来培育新品种的主要优点是、
和。
12、农业科技工作者在烟草中找到了一抗病基因,现拟采用基因工程技术将该基因转入棉花,
培育抗病棉花品系。
请回答下列问题。
(1)为了能把该抗病基因转入到棉花细胞中,常用的载体是__________________。
(2)要使载体与该抗病基因连接,首先应使用__________________进行切割。
假如载体被
切割后,得到的分子末端序列为,则能与该载体连接的抗病基因分子末端是()
(3)切割完成后,采用_____酶将载体与该抗病基因连接,连接后得到的DNA分子称为_____。
(4)再将连接得到的DNA分子导入农杆菌,然后用该农杆菌去_____________棉花细胞,利用
植物细胞具有的__________性进行组织培养,从培养出的植株中_________出抗病的棉花。
(5)该抗病基因在棉花细胞中表达的产物是__________________
A、淀粉
B、脂类
C、蛋白质
D、核酸
(6)转基因棉花获得的__________________是由该表达产物来体现的。