3.1重组DNA技术的基本工具第1课时导学案2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

3.1  重组DNA技术的基本工具

学习目标与任务：

1. 通过资料分析，结合必修已经学过的知识，概述基因工程的理论基础，理解其产生和发展的学科基础
2. 通过观察课本上的图例及认真阅读文字说明，阐明重组DNA技术的实现需要利用限制酶、DNA连接酶和载体三种基本工具
3. 通过课本文字结合资料分析，阐明限制酶的作用特点和作用结果
4. 通过课本文字描述，阐明DNA连接酶的作用及比较2类连接酶作用的特点类型

学习重点：限制酶及DNA连接酶的作用特点

学习难点：限制酶的作用特点

学习过程：

一、基因工程的概念理解

结合课本第3张章节图中基因工程的概念，完成以下内容：(课本对应位置做好标注)

1. 操作环境：体外环境         2.原理：               

3.操作对象：  基因            4.操作水平：            

5.结果：                      

6.意义：                      

二、基因工程的理论基础

阅读该段文字，结合必修所学的知识，回答问题

番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。我国华南农业大学的科研人员利用农杆菌转化法，将番木瓜环斑病毒株系Ys的复制酶基因转入番木瓜,成功培育出了转基因番木瓜“华农1号“。并于2006年获得生产应用安全证书，在广东大规模种植后，产生了极大的经济、社会和环境效益。从根本上解决了番木瓜生产受环斑病毒威胁的问题，从而恢复了番木瓜“岭南佳果”美誉，并供应国内外市场，也满足了食品工业、医药和保健等开发的需要。

病毒株系Ys的复制酶基因能通过拼接并在番木瓜中表达出相同蛋白质的理论基础是：

（1）病毒株系Ys和番木瓜的遗传物质都是            。

（2）病毒株系Ys和番木瓜的DNA分子能够拼接在一起，原因是基因的          、                、                  相同 。

（3）病毒株系Ys的复制酶基因在病毒株系Ys和番木瓜内表达出来的蛋白质相同，因为几乎所有生物都共用一套                      。

（4）遗传信息的传递都遵循                   。

【总结】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？(基因工程的理论基础)

①基因是控制生物性状的                        

②遗传信息的传递都遵循                        

③生物界共用一套                              

三、基因工程的基本工具

阅读教材P70第一段中阐述的培育转基因番木瓜的过程，重组DNA技术的实现至少需要利用的三种“分子工具”是：“分子手术刀”——                      ；“分子缝合针”——                      ；“分子运输车”——              

（一）                      ——“分子手术刀”

[资料1]1970年，史密斯（H.D.Smith)等人首次从大肠杆菌中提取出了一种限制性内切核酸酶（restriction endonuclease)。这种内切核酸酶能够识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特异性的位点上把双链DNA分子“切割”开（如图)。DNA被切割后所产生的交错的切口，也就是在每条链的一端留下的单链末端，叫做黏性末端。

结合资料，阅读教材P71第一段的内容。思考回答问题：(在课本对应位置做好标注)

1. 限制性内切核酸酶的来源：主要是           
2. 限制性内切核酸酶的作用特点：                               
3. 限制性内切核酸酶的切割部位：              

思考，你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？为什么不切割自身的DNA分子？

 

阅读P71第二段的内容，结合图3-3，思考回答以下问题：课本中所举例的两种限制酶切割DNA片段后产生的末端有什么不同?

4. 切割结果：          

大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由___个、___个或       的核苷酸组成

观察以下几种限制酶的识别序列，有什么特点？