高中生物人教版选修3DNA重组技术的基本工具

1.1DNA重组技术的基本工具一、教学目标1.知识与技能（1）了解基因工程的基本概念。

（2）清楚基因操作的工具。

2.过程与方法（1）通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习，引导学生主动参与教学过程的探究活动，培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

（2）以具体事例讲述，学生制作模型，使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

3.情感态度和价值观（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究需要的严谨，激发为祖国而奋斗的精神。

（2）通过学习基因操作的工具，使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。

一. 教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

二. 教学难点基因工程载体需要具备的条件。

三. 教具准备相应挂图，相关网络资料。

四. 课时安排1课时五. 教学过程一．复习导入新课教师活动：投影幻灯片，引导学生思考、分析讨论。

1．遗传的物质基础是什么？2．生物体遗传的基本单位是什么？3．为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢？4．生物的性状是怎样表达的？5．各种生物的性状都是基因特异性表达的结果，那么，人类能不能改造基因呢？使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢？6．各种生物间的性状千差万别，这是为什么呢？引导学生回答：生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。

教师举例：1．青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2．豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3．人的胰岛B细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问：以上几种生物各有其特定的性状，这些性状都是基因特异性表达的结果。

但是人类能不能改造基因呢？在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。

二、讲授新课1．基因工程的概念：课前布置学生自学教材上的知识内容，让学生理解基因工程的概念，并引导学生回答表中内容。

教师活动：投影问题引导学生讨论，引出基因操作的工具。

基因工程的操作水平是在DNA分子水平进行的，所以用普通的操作工具能够在如此微观的条件下操作吗？2．基因操作的工具教师活动：投影基因工程抗虫棉的简要过程。

第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具基础巩固1.下列关于基因工程的叙述,错误的是( )A.一种限制酶一般只能识别特定的核苷酸序列B.基因工程所依据的原理是基因突变C.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的D.基因工程能够定向地改变生物的性状,培育出新品种答案:B解析:基因工程依据的原理是基因重组。

2.20世纪90年代开始兴起的DNA疫苗被称为第三代疫苗。

医学专家将病毒抗原基因中的一段编码序列(通常是裸露的DNA)与质粒重组后注入人体的肌细胞内,通过表达使人获得免疫能力。

下列叙述错误的是( )A.病毒抗原基因与质粒重组时需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶B.病毒抗原基因在体内表达时会发生碱基互补配对C.重组质粒在机体细胞内表达后,能引起机体免疫反应D.重组质粒在机体细胞内的表达产物具有与原病毒一样的致病性答案:D解析:重组质粒在机体细胞内的表达产物为病毒抗原,能引起机体发生免疫反应,但不具有与原病毒一样的致病性。

3.限制酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。

下图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ及BglⅡ的识别序列及每一种限制酶的特定切割部位。

其中切割出来的DNA片段末端可以互补结合的两种限制酶是( )A.BamH Ⅰ和EcoR ⅠB.BamH Ⅰ和Hind ⅢC.BamH Ⅰ和BglⅡD.EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ答案:C解析:BamHⅠ和BglⅡ切出的黏性末端的碱基能互补配对。

4.下列关于质粒的说法,错误的是( )A.质粒存在于细菌和酵母菌等生物的细胞中B.质粒DNA分子中每个磷酸基团都连着两个脱氧核糖C.不同的质粒DNA中(A+G)/(T+C)的比值一定相同D.质粒是基因工程中常用的工具酶答案:D5.下列关于基因工程各种工具的叙述,错误的是( )A.E.coli DNA连接酶可以“缝合”黏性末端和平末端B.限制酶主要来自原核生物,限制酶一般不切割自身DNAC.载体上必须有2个以上限制性内切核酸酶的切割位点D.限制酶断开磷酸二酯键,T4 DNA连接酶能恢复磷酸二酯键答案:C6.已知在一线性DNA分子上有3个某种限制酶的切割位点,如下图中箭头所指。

DNA重组技术的基本工具学习目标：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。

重难点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件学习过程：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，因此具有性。

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片段末端是怎样的？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。

两种DNA连接酶的比较：（1）相同点：都缝合键。

（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TDNA连接酶既可以“缝4合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”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1.载体具备的条件：（1）（2）（3）2.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、有关基因工程叙述正确的是（）A、限制酶只在获得目的基因时才用B、重组质粒的形成是在细胞内完成的C、质粒都可作为运载体D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料2、下列关于酶的说法不正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布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的切点不同D、限制酶的作用主要是用来提取目的基因3、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、噬菌体C、动植物病毒D、细菌核区的DNA4、下列说法正确的是（）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”5、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6、下列关于基因工程的叙述中错误的是（）A、基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿定向改造生物，培育新品种B、基因工程技术是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍，培育生物新类型的方法C、基因工程的基本工具是：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和基因的运载体D、基因工程的研究成果，目前大多需要通过发酵工程和酶工程来实现产业化7、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●拓展题：8、番茄在运输过程中，由于过早成熟而易腐烂。