高中生物选修三 DNA重组技术的基本工具

人教版高中生物选修三

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1．1 DNA重组技术的基本工具

1．了解基因工程的概念、诞生及发展。 2.掌握限制酶及DNA连接酶的作用。(重、难点) 3．理解载体需具备的条件。(重点)

一、基因工程(阅读专题1前言部分)

基因工程的别名

DNA重组技术

操作环境 生物体外

操作对象 基因

操作水平 DNA分子水平

结果 新的生物类型和生物产品

二、基因工程的基本工具(阅读教材P4～P6)

1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”

(1)来源：主要来自于原核生物。

(2)特点：具有专一性。

①识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。

②切割特定核苷酸序列中的特定位点。

(3)作用：断开每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(4)结果：产生黏性末端和平末端。

限制酶有特性，“特定”突显专一性。

2．DNA连接酶——“分子缝合针” 人教版高中生物选修三

2 (1)种类E·coli DNA连接酶来源：大肠杆菌特点：只能“缝合”具有互补的

黏性末端的双链DNA片段T4DNA连接酶来源：T4噬菌体特点：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

(2)作用：形成磷酸二酯键。

(3)结果：形成重组DNA分子。

3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

(1)作用：将外源基因送入细胞中。

(2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。

(3)

三、重组DNA分子的模拟操作(阅读教材P6～P7)

1．材料用具：剪刀代表EcoR Ⅰ，透明胶条代表DNA连接酶。

2．切割位点

(1)分别从两块硬纸板上的一条DNA链上找出G—A—A—T—T—C序列，并选G—A之间作切口进行“切割”。

(2)再从另一条链上互补的碱基之间寻找EcoRⅠ相应的切口剪开。

3．操作结果：若操作正确，不同颜色的黏性末端应能互补配对；否则，说明操作有误。

试卷第1页，总34页 高中生物选修三DNA重组技术的基本工具同步练习含答案

卷I（选择题）

一、 选择题 （本题共计 10 小题 ，每题 3 分 ，共计30分 ， ）

1. 如图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，根据图像判定每个细胞发生的变异类型，正确的是（ ）

A.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变

B.①基因突变或基因重组 ②基因突变 ③基因重组

C.①基因突变 ②基因突变 ③基因突变或基因重组

D.①基因突变或基因重组②基因突变或基因重组③基因重组

2. 在减数分裂过程中，染色体可能会发生如图所示的变异，该变异最可能属于

（ ）

A.基因突变 B.染色体结构变异

C.基因重组 D.染色体数目变异

3. 由一棵水稻所收获的种子发育而成的个体总会有一些差异，这种变异主要来自（ ）

A.基因突变 B.基因重组 C.基因分离 D.染色体变异

4. 下列关于基因重组的叙述不正确的是（ ）

A.同一双亲的子女的遗传差异与基因重组有关

B.纯合子自交会发生基因重组，导致子代发生性状分离

C.非同源染色体上的非等位基因的重新组合属于基因重组

D.有性生殖过程中，控制不同性状的基因的重新组合叫做基因重组

5. 下列能说明基因重组的实质的是（ ）

①具有对相对性状亲本杂交𝐹2性状分离为比3:1；

试卷第2页，总34页 ②𝑆型肺炎双球菌的𝐷𝑁𝐴使某些𝑅型肺炎双球菌转化成𝑆型；

③具有二对相对性状的亲本杂交𝐹2性状分离比为9:3:3:1；

④具有二对相对性状𝐹1形成配子时，非同源染色体上的非等位基因重新组合；

⑤具有二对相对性状𝐹1与双隐性个体测交后代表现型比例为1:1:1:1；

⑥人的胰岛素基因导入酵母菌后培育成工程菌．

A.①③⑤ B.②③⑤ C.②④⑥ D.③④⑥

6. 下列关于重组的说法正确的是（ ）

A.基因重组可发生在精原细胞有丝分裂过程中

B.基因重组是生物变异的根本来源

DNA重组技术基本工具的教学设计

设计思路

“DNA重组技术的基本工具”这节课位于人教版高中生物选修三第一专题第一节第二课时。基因工程是现代生物技术的核心内容，通过模拟DNA重组过程，将具体的操作程序有机联系起来，加深对这一程序的理解，有利于提高学生的认知水平和接受能力。针对重点难点对教学内容进行结构化处理，并与基因工程的实际操作练习起来；在模拟探究的过程中不断生成问题，引导学生依据载体的特点，按照相似性原理，选择和建立模型，进而对模型进行“剪”与“连”等操作，并分析操作结果。

教学分析

1．教材分析

重点：DNA重组技术的三种基本工具

难点：载体的特点及应用

2．学情分析

通过上一节课的学习，学生们已初步掌握了“DNA重组技术的基本工具”有哪些，其作用是什么。但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用，是非常抽象的内容，仅仅靠学生的想象，很难真正理解并融会贯通；同时，中学生的心理发育特点，决定了他们更乐于通过实际动手操作来解决遇到的问题，同时对自己新发现的问题有更加强烈的探究欲望。

3．教学条件分析

对于本节课的教学设计而言，需要如下教学条件：电脑，投影仪，彩色复印纸，剪刀，双面胶。

教学目标

简述基因工程原理及基本操作程序

掌握基因工程基本操作程序的四个步骤

通过动手操作、小组合作，提高学生自主学习及合作探究的能力。

教学策略与手段

教学模式：探究式教学，通过创设问题情境，在分析问题、解决问题的过程中不断生成一系列新的问题，培养学生的自学能力，以及探究和思维能力。

教学策略：利用教学多媒体，自制教具，使抽象的问题形象化，引导学生自主动手操作，解决每一程序中的技术难点和重点。

教学手段：PPT，自制教具，投影仪等综合教学辅助工具。本节课模拟探究的是载体与目的基因的连接，所以将教材提供的碱基序列加以调整，用彩色打印纸打印，如图：

然后粘贴出环状DNA和链状DNA，同时提供剪刀、胶带，如图：

《DNA重组技术的基本工具》教案设计

一、教学课题

（一）教学目标和要求

知识目标：（1）了解基因工程的基本概念。

（2）简述三种工具的作用

（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。

能力目标：（1）通过对材料的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。

（2）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推 理、

分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。

（3）通过学生动手制作重组DNA的模型，培养学生的动手能力以及合作精神。

情感目标：（1）通过学习基因工程的概念，使学生认识到科学研究的严谨，激发为祖国奋斗的精神。

（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

(二)教学重点和难点

教学重点：（1）简述三种工具的作用

（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

教学难点：载体必须具备的条件

二、教材分析

《DNA重组技术的基本工具》为生物选修三现代生物科技专题的第一章第一节，是我们高二下学期的内容。这节课是在必修二第六章基因工程的基础上的提升，基因工程是生物科技的前沿内容，这一专题的教学首先要考虑基础性。尤其我们生活中从来没有接触到对基因进行处理的工具，较为抽象，从分子水平上的理解也更难。因此，更应该用现实生活中常见的工具来诠释，是学生很容易理解，使学生在知识能力和情感上得到提升。

《DNA重组技术的基本工具》是一片科技性较强的文章。

教学重点是DNA重组技术的基本工具所需的三种工具的作用。

教学难点是载体需要具备的条件

教学之前用百度在网上搜索《DNA重组技术的基本工具》的相关教学材料，查阅很多教案作参考，了解到教学的重点和难点，并做了相关习题，对出现的各种题型都有所了解，确定课堂教学形式和方法。根据课堂需要，让学生更容易理解和掌握，利用百度搜索找到各种图片做成PPT课堂给同学们演示，给学生视觉上的直观感受。