山东省临清四所高中骨干教师联合制作生物 选修三专题一1.1《DNA重组技术的基本工具》导学案

学校：临清一中  学科：生物  编写人：吕瑞  审稿人：孙书明

专题1  1.1   DNA重组技术的基本工具

课前预习学案

一、预习目标

    简述DNA重组技术所需的三种基本工具。   

二、预习内容

1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过______________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。由于基因工程是在__________水平上进行设计和施工的，因此又叫做______________。

2、培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即_________________的“手术刀”、_______________________的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“_________”。

3、切割DNA的工具是________________，又称______。这类酶主要是从________中分离纯化而来的。它们能够________________________________________，并且使每一条链中特定部位的_________________的____________断开。DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和______。

4、将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠____________来完成的。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从________中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为_____________。这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的____________________________。

5、质粒是一种裸露的、________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有_________________的_______________分子。它有一个至多个______________，供外源DNA片段插入其中。携带外源DNA的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行________，或者整合到染色体DNA上，随染色体DNA____________。它还有特殊的____________，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组DNA的__________。在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_________________、___________等。

三、提出疑惑

同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中

疑惑点	疑惑内容

 

课内探究学案

一、学习目标及重难点

1、简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

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。

学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

学习难点：基因工程载体需要具备的条件。

二、学习过程

1、基因工程的概念

    回答：什么是基因工程？

 

2、科技探索之路（基因工程是如何发展起来的？阅读课本P2—3页）

思考并回答：

（1）基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？

 

（2）哪些基础理论的突破催生了基因工程？

 

（3）哪些技术发明促进了基因工程的实施？

 

（4）你觉得，基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新？

 

3、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”

思考并回答：

（1）从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？

 

（2）限制酶是如何切割DNA分子的？

 

（3）参考课本P4图1—2，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。

 

（4）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端。

 

   

 

 

4、DNA连接酶——“分子缝合针”

    思考并回答：

（1）DNA连接酶是怎么分类的？

 

（2）DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗？有哪些区别？

 

 

（3）E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗？为什么？

 

 

5、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

思考并回答：

    （1）载体的作用是什么？为什么需要载体？把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗？

    （2）我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体，可以吗？为什么？

 

    （3）我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？

 

    （4）如果载体上没有限制酶切割位点，能否把目的基因运输进入受体细胞？

 

6、活动：模拟操作重组DNA分子

    （分组进行；完成后小组之间进行交流） 

 

三、反思总结

 

四、当堂检测

   1、下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是 （   ）

 

          

A．DNA连接酶和解旋酶                  B．DNA聚合酶和限制性核酸内切酶

C．限制性核酸内切酶和DNA连接酶        D．DNA聚合酶和RNA聚合酶

   2、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不正确的是               （   ）

 

    A.切断a处的酶为限制性核酸内切酶     

    B.连接a处的酶为DNA连接酶

C.切断b处的酶为解旋酶                

D.切断b处的酶为限制性核酸内切酶

 

 

 

 

   3、以下说法正确的是                                                （   ）
　    A．所有的限制酶只能识别同一种特定的核苷酸序列
　    B．质粒是基因工程中惟一的载体
　    C．载体必备的条件之一是：具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接
　    D．基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复

    4、不属于质粒被选为基因运载体的理由是                             （   ）