基因重组讲义技术的基本工具

《DNA 重组技术的基本工具》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述 DNA 重组技术所需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。

2、能力目标（1）通过对 DNA 重组技术基本工具的学习，培养学生的分析和归纳能力。

（2）通过小组讨论和合作学习，提高学生的团队协作和交流能力。

3、情感目标（1）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

（2）关注基因工程的发展，激发学生对生物技术的兴趣和探索欲望。

二、教学重难点1、教学重点（1）DNA 重组技术中限制性核酸内切酶、DNA 连接酶的作用。

（2）基因进入受体细胞的载体的作用和特点。

2、教学难点（1）限制性核酸内切酶切割 DNA 分子的特点。

（2）DNA 连接酶的作用部位和连接方式。

三、教学方法讲授法、直观演示法、讨论法四、教学过程1、导入新课通过展示一些基因工程应用的实例，如转基因抗虫棉、胰岛素的生产等，引起学生的兴趣，提出问题：这些基因工程产品是如何产生的？从而引出 DNA 重组技术的基本工具这一主题。

2、限制性核酸内切酶（1）展示限制性核酸内切酶的作用示意图，讲解其来源和作用。

（2）以具体的 DNA 序列为例，演示限制性核酸内切酶的切割过程，强调其特异性。

（3）引导学生思考：限制性核酸内切酶切割后的 DNA 片段有什么特点？3、 DNA 连接酶（1）对比限制性核酸内切酶的作用，讲解 DNA 连接酶的作用。

（2）展示 DNA 连接酶连接 DNA 片段的示意图，说明其连接的部位和方式。

（3）组织学生讨论：DNA 连接酶与 DNA 聚合酶有什么区别？4、基因进入受体细胞的载体（1）介绍载体的作用，引导学生思考为什么需要载体将基因导入受体细胞。

（2）展示常见的载体，如质粒、噬菌体和动植物病毒等，讲解其结构和特点。

（3）让学生分组讨论：作为载体需要具备哪些条件？5、课堂小结（1）回顾 DNA 重组技术的三种基本工具及其作用。

（2）强调这三种工具在基因工程中的重要性和相互关系。

第1节重组DNA技术的基本工具[学习目标]阐明重组DNA技术所需的三种基本工具及其作用。

一、基因工程的概念和工具酶1．基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，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DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。

2．基因工程的工具酶(1)限制性内切核酸酶(限制酶)——“分子手术刀”来源主要来自原核生物种类数千种作用识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开结果产生黏性末端或平末端(2)DNA连接酶——“分子缝合针”①作用：将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

②种类种类来源特点E.coli DNA连接酶大肠杆菌只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段T4DNA连接酶T4噬菌体既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端的效率相对较低判断正误(1)基因工程可以实现遗传物质在不同物种间的转移，人们可以定向选育新品种()(2)限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列()(3)DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来()(4)限制酶和解旋酶的作用部位相同()答案(1)√(2)×(3)×(4)×解析(2)大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。

(3)DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(4)限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二酯键，解旋酶作用于氢键。

任务一：基因工程的理论基础1．基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？提示有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行重组；基因工程可以实现遗传物质在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。

基因工程基础知识梳理（一）一、DNA重组技术的基本工具基因工程又叫＿＿＿＿＿＿＿，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。

其操作水平是在＿＿＿＿＿＿＿上进行设计和施工，操作环境是在生物体外。

1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（1）主要来源：＿＿＿＿＿生物。

（2）特点：能够识别DNA特定的＿＿＿＿＿＿＿，切开两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿。

（3）DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。

2．DNA连接酶——“分子缝合针”（1）作用：将双链＿＿＿“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿。

（2）种类①E·coli DNA连接酶：只能缝合DNA的＿＿＿＿＿＿。

②T4DNA连接酶：即可缝合DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的＿＿＿＿＿。

3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）载体的种类①质粒：是一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有＿＿＿＿＿能力的＿＿＿＿＿。

②＿＿＿＿＿的衍生物。

③动植物病毒。

（2）质粒载体的特点①能够在细胞内＿＿＿＿＿＿＿。

②具有一个或多个＿＿＿＿＿＿＿，便于供外源DNA片段插入其中。

③具有特殊的＿＿＿＿＿＿＿，供重组DNA的鉴定和选择。

（3）质粒载体的处理：真正被用作载体的质粒，都必须在天然质粒的基础上进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

二、基因工程的基本操作程序1．目的基因的获取（1）目的基因：指编码蛋白质的＿＿＿＿＿。

（2）获取目的基因的方法①从基因文库中获取目的基因a．基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多＿＿＿＿＿，导入＿＿＿＿＿的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。

b．基因文库和种类（ⅰ）基因组文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿基因（ⅱ）部分基因文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿基因c．目的基因的获取依据：（ⅰ）基因的＿＿＿＿＿序列；（ⅱ）基因的功能；（ⅲ）基因在染色体上的位置；（ⅳ）基因的＿＿＿＿＿产物mRNA；（ⅴ）基因的翻译产物蛋白质。