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

生命力的意义在于拼搏，因为世界本身就是一个竞技场 第1节　重组DNA技术的基本工具 课标内容要求 核心素养对接 1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。 2．阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。 1.科学思维：模拟重组DNA分子的操作过程，说出合成新DNA分子的基本原理。 2．社会责任：关注基因工程的社会议题，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。 课前案 一、基因工程的概念 1.操作场所： 。 2.操作技术： 等技术。 3.操作结果：赋予生物新的 ，创造出更符合人们需要的新的 和生物产品。 4.操作水平： 水平。 二、DNA重组技术的基本工具 1．“分子手术刀”— (1)来源：主要来自 。 (2)功能：能够识别双链DNA分子的某种特定 ，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断开。 (3)结果：产生 或 。 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是 ；当限制酶在它识别序列的中心轴线处将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是 。 已知限制酶EcoR Ⅰ和Sma Ⅰ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。 (4)应用：大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸组成。EcoR Ⅰ限制酶和Sma Ⅰ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点 (填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有 。 2．“分子缝合针”— (1)作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 。 (2)种类[填表] 种类 比较 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 特点 只能连接 既可以连接黏性末端，又可以连接 3.“分子运输车”—— (1)载体——质粒 ①质粒的本质：是一种裸露的、结构简单，独立于 或 之外，并具有 能力的环状双链DNA分子。 ②质粒适于作基因运载体的特点 Ⅰ.质粒分子上有一个至多个 位点，供外源DNA片段（基因）插入其中。 Ⅱ.携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，能在细胞中 ，或 上，随 同步复制。 Ⅲ.人工改造的质粒常带有 ，如： 、 等，便于 。 (2)载体——噬菌体、动植物病毒等。 三、重组DNA分子的模拟操作 1．材料用具：剪刀代表 ，透明胶条代表 。 2．切割位点 (1)分别从两块硬纸板上的一条DNA链上找出 序列，并选 之间作切口进行“切割”。 (2)再从另一条链上 之间寻找EcoR Ⅰ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 ；否则，说明操作有误。 四、DNA的粗提取与鉴定 1．实验原理 (1) 不溶于酒精， 溶于酒精。 (2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于 溶液。 (3)在一定温度下，DNA遇 试剂会呈现蓝色。 2．实验步骤 (1)称取30 g洋葱，切碎，加入10 mL研磨液，充分研磨。 ↓ (2)漏斗中垫 ，将研磨液过滤到烧杯中，4 ℃处理，取上清液。 ↓ (3)在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置2～3 min，用玻璃棒沿同一方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去水分。 ↓ (4)取两支20 ml的试管编号A、B，各加入2 mol/L的NaCl溶液5 mL，将丝状物溶于B试管的NaCl溶液中。然