选修三专题一1.1《DNA重组技术的基本工具》导学案

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D NA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。

三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标及重难点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。

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。

二、学习过程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？（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）三、反思总结工具名种类作用称限制酶DNA连接酶载体四、当堂检测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（）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DNA5、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课后练习与提高1、限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。

下图为四种限制酶BamH I，EcoR I，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。

箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？（）A. BamH I和EcoR I；末端互补序列—AATT—B. BamH I和HindⅢ；末端互补序列—GATC—C. EcoR I和HindⅢ；末端互补序列—AATT—D. BamH I和Bgl II；末端互补序列—GATC—2、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460 个），放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）A．540 个 B．7560个 C．8100 个 D．17280 个3、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是( )A、限制酶只用于切割获取目的基因B、载体与目的基因必须用同一种限制酶处理C、基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶D、带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测4、下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是（）A. DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C. DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D. 同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端5、与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（）A．反转录酶B．RNA聚合酶C．DNA连接酶D．解旋酶6、下列有关质粒的叙述，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自主复制的小型环状DNA分子C ．质粒只有在侵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7、关于右图DNA 分子片段的说法正确的是 （ ）A ．限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位B ．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异C ．把此DNA 放在含15N 的培养液中复 制2代，子代中含15N 的DNA 占3/4D ．该DNA 的特异性表现在碱基种类和（A+T ）/（G+C ）的比例上8、下列有关基因工程的叙述，正确的是： （ ）A ．DNA 连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来B ．目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C ．目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D ．常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等9、限制酶在DNA 的任何部位都能将DNA 切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的DNA 片段：(1) …CTGCA (2) …AC (3) GC ……G …TG CG …（4）…G (5) G … (6) …GC…CTTAA ACGTC … …CG(7) GT … (8)AATTC …CA … G …请用DNA 连接酶将它们连接起来:______和_____能连接成_________________________;______和_____能连接成_________________________;______和_____能连接成_________________________;______和_____能连接成_________________________。

10、下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：（1）①过程需要___________酶的参与。

（2）②物质是从大肠杆菌分离出的_________________。

其化学本质是________________，它必须能在宿主细胞中__________________________。

(3)③过程表明目的基因______________________________________________。

① G C A T A TG C A T A T 15N 14N ②③ … … … … …。