2025届高三生物二轮复习微专题限制酶的选择教学设计

2025年“湘道杯”大赛 教学设计 人教版（2024）高中生物选择性必修三 3.2 基因工程的基本操作程序 基因表达载体的构建—限制酶的选择 （二轮复习微专题） 参赛人： 周 蓉 学校名： 道县第二中学 3.2 基因工程的基本操作程序 基因表达载体的构建—限制酶的选择 教学设计 1、 教材分析 在基因工程操作中，选择适当的限制酶酶切位点至关重要。通常，这些位点应被置于启动子和终止子之间，以确保目的基因能够被正确地嵌入载体中，并随质粒或T-DNA进行复制与表达。 不同的限制酶具有独特的识别序列和切割位点，在选择限制酶时，确保切割的准确性和高效性是必不可少的。 2、 教学目标 在基因表达载体的构建过程中，能够选择出合适的限制酶切割目的基因和运载体。 3、 教学方法 为达到这一教学目标，本节课通过设置典型例题，由易到难，层层递进，让学生掌握在不同情况下限制酶的选择原则。 四、教学过程 （一）复习导入 复习基因表达载体的构建过程 构建出的基因表达载体如图所示 由基因表达的各元件引导学生归纳：为确保目的基因在宿主细胞能稳定遗传并表达，限制酶的选择原则（一）:1、不破坏 原则 2、质粒的酶切位点位于 之间 3、不能破坏 4、确保出现相同 原则 构建表达载体时最好选择双酶切 原因：为了避免 。 （二）合作探究 1、能找到两种限制酶同时切割目的基因和载体 1.1 若要构建基因表达载体，最应选择的限制酶是__________________。 1.2 若要构建基因表达载体，最应选择的限制酶是__________________。 注意1： 质粒上有双标记基因，应破坏一个并保留另一个。（双标记法筛选重组DNA分子） 1.3 若利用酶切法获得目的基因，最应选择的限制酶是____________________。 注意2：一种酶的识别序列中包含另一种酶的识别序列。 1.4 用图中质粒和目的基因构建基因表达载体时，应该选择限制酶 切割质粒，选择限制酶 (只选择一种)切割目的基因。用该方法切割目的基因、质粒后 (填“能”或“不能”)防止目的基因的自身环化或与质粒的反向连接。 1.5 要在乳酸杆菌中表达W基因，需使用图1中的质粒为载体。图2为克隆得到的含W基因的DNA片段，W基因以乙链为转录模板链。 为获得能正确表达W基因的重组质粒，应选用限制酶____________切割图1中的质粒，选用限制酶____________切割图2中含W基因的DNA片段。 注意3：本题除了注意不同的酶切不同的识别序列产生相同的黏性末端，还要注意双酶切时目的基因与质粒的连接方向要正确。 对本题进行拆解： （1）目的基因与质粒连接时的连接方向： ①以乙链为模板进行转录时，mRNA的合成方向为 （填“5′→3′”或者“3′→5′”）。 ② 构建表达载体时，乙链的 （填 5′ 或 3′）端靠近质粒上的启动子 ，乙链的 （填 5′ 或 3′） 端靠近质粒上的终止子 。 （2）限制酶的选择： ①W基因的右端只有一种限制酶的酶切位点，即 ，（填限制酶）且质粒上也有该酶的酶切位点，所以目的基因和质粒可同时选择该种限制酶进行切割。（选出一种） ② 为了保证连接方向正确，此时质粒上选择的限制酶是 ，但W基因的左端没有相同的限制酶切位点，可选用其同尾酶 进行切割，得到相同的黏性末端 （二）不能找到两种限制酶同时切割目的基因和载体（在目的基因上添加与质粒相对应酶切位点） 方法： 。 结果： 。 1.6 在下面的目的基因上添加 EcoRⅠ的识别序列 五、课堂小结 1、选择双酶切可避免自身环化和反向连接 2、进行双酶切时应注意以下几点： ① 质粒上有双标记基因，应破坏一个并保留另一个。（双标记法筛选重组DNA分子） ②一种酶的识别序列中包含另一种酶的识别序列。 ③不同的酶切不同的识别序列产生相同的黏性末端。（同尾酶） ④如果题目给出了模板链，要注意双酶切时目的基因与质粒的连接方向要正确 ⑤如果在目的基因上不能切出与质粒相同的黏性末端，可利用PCR技术在目的基因上添加限制酶的识别序列 1 学科网（北京）股份有限公司 $$