3.1重组DNA技术的基本工具的学案-2023-2024学年高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3

第1节重组DNA技术的基本工具的学案 【学习目标】 (一)学习目标 1.简述重组DNA技术所需的三种基本工具及其作用。 2.掌握基因工程中作为载体需要具备的条件。 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。 【学习重难点】 (一)学习重难点 【教学重点】 1重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。 2.DNA的粗提取与鉴定。 【教学难点】 1.基因工程载体需要具备的条件。 2.DNA的粗提取与鉴定。 【预习新知】 (一)限制性内切核酸酶-“分子手术” 1.来源：主要是从 中分离纯化出来的。 2.作用：识别双链DNA分子的特定 ,并且使每一条链中特定部位的 断 开。 3作用部位： ,限制酶只切割两个核苷酸之间的 4.限制酶的命名：用生物属名的头一个字母与种加词的头两个字母，组成了3个字母的略语， 以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。例如，一种限制酶是从大肠杆菌(Escherichia coi)的R型菌株分离来的，就用字母ECoR表示；如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的 第一种限制酶，则进一步表示成EcoRI。 5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由 核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由 或 的核苷酸组成。 限制酶所识别的序列的特点是：呈现 ,无论是6个碱基还是4个碱基，都可 以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为 6.切割结果：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式 末端和 末端。 (1)实例1一EcoR I限制酶：EcoR I识别序列为 EcoR I切割部位为 之间 的磷酸二酯键，形成 (2)实例2一一SmaI限制酶：SmaI识别序列为 SmaI切割部位为 之间的 磷酸二酯键，形成 【易错提示】 (一)易错提示 细胞膜上的载体与基因工程中的载体的两个“不同” (1)化学本质不同 ①细胞膜上的载体化学成分是蛋白质。 ②基因工程中的载体可能是物质，如质粒DNA),也可能是生物，如噬菌体、动植物病毒等。 (2)功能不同 ①细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞。 ②基因工程中的载体是一种“分子运输车”，把目的基因导入受体细胞。 【深化探究】 (一)深化探究 1.(生命观念)图1和图2分别表示的是EcoR I限制酶和SmaI限制酶的作用示意图。请据图 回答： 切点 中轴线切点 黏性末端 图1 一 旺· 中轴线（切点 平末端 图2 请说出EcoR I限制酶和SmaI限制酶识别的碱基序列及切割的位点；EcoR I限制酶和SmaI 限制酶作用的结果分别是什么？ 提示：EcoR I限制酶识别的碱基序列是GAATTC,切害割位点在G和A之间；SmaI限制酶识 别的碱基序列是CCCGGG,切割位点在G和C之间。EoRI限制酶将DNA切割成黏性末端， SmaI限制酶将DNA切割成平末端。 2.(科学思维)质粒作为目的基因的载体，其本质是什么？所有质粒都是载体吗？为什么？ 提示：DNA。不是。作为载体必须具备一定的条件，条件不具备，则不能作为载体。 3.(科学思维)载体在基因工程中的作用是什么？ 提示：作为运输工具，将外源（目的）基因导入受体细胞，携带外源（目的）基因在受体细胞内大 量复制。 4.(科学思维)分析质粒载体结构模式图，回答下列问题： DNA 大肠杆菌细胞 日的基因 插入位点 氨苄青霉素 抗性基因 0.8 复制原点 00。质粒 大肠杆菌及质粒结构模式图 (1)质粒上氨苄青霉素抗性基因的作用是什么？ (2)为使外源基因插入质粒中，质粒需具备的条件是什么？ (1)提示：作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选。 (2)提示：有一个至多个限制性内切核酸酶的切割位点。 【巩固训练】 (一)巩固训练 1.下列对DNA连接酶的功能描述正确的是() A.将碱基、脱氧核糖、磷酸连接起来 B.在基因工程中只作用于两个黏性末端 C,与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同 D.用于DNA复制时母链与子链间形成氢键 2.下面是四种不同质粒的示意图，其中om为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因， 为四环素抗性基因，箭头表示同一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四 环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是 () A. B. C D 3.基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，以便于重组和筛选。已知限制酶 的识别序列和切点是一G↓GATCC一；限制酶Ⅱ的识别序列和切点是一↓GATC一。据图判断， 下列操作正确的是() GGATCC GATC CCTAGG CTAG Gene】 GeneⅡ GGATCC目的基因 GATC I11117177777 CCTAGG CTAG 注：Gene I和GeneⅡ表示两种标