3.1 重组 DNA技术的基本工具导学案2025-2026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 导学案
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【学习目标】
1.生命观念:阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。
2.科学探究:进行 DNA的粗提取与鉴定。
3.社会责任:认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
【教学重难点】
1.教学重点: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。
2.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。
【知识导航】
基因工程:指按照人们的愿望,通过转基因 等技术,赋予生物新的遗传特性 ,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品 。从技术操作层面看,由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫 重组DNA技术 。
一、分子手术刀—限制性内切核酸酶
1.全称和简称
全称:_限制性内切核酸酶_
简称:__限制酶_
2.来源:主要是从_原核生物__中分离纯化出来的
3.作用:
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①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列 。
②使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。
4.作用部位:_磷酸二酯键__
5.识别序列:大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成,也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。
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__黏性末端_和__平末端__。
(1)EcoRⅠ限制酶切割
EcoRⅠ识别序列为GAATTC
EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键
(2)SmaⅠ限制酶切割
SmaⅠ识别序列为CCCGGG
SmaⅠ切割部位为CG之间的磷酸二酯键
二、分子缝合针—DNA连接酶
1.功能:将__两个DNA片段连接起来_,恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。
2.比较与DNA有关的六种酶
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名称 | 作用部位 | 作用底物 | 作用结果 |
限制酶 | 磷酸二酯键 | DNA | 将DNA切成两个片段 |
DNA连接酶 | 磷酸二酯键 | DNA片段 | 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 |
DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶 | 磷酸二酯键 | 脱氧核苷酸 | 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端 |
DNA(水解)酶 | 磷酸二酯键 | DNA | 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 |
解旋酶 | 碱基对之间的氢键 | DNA | 将双链DNA分子局部解旋为单链,形成两条长链 |
RNA聚合酶 | 磷酸二酯键 | 核糖核苷酸 | 将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端 |
三、分子运输车——载体
1.作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。
2.种类:质粒、噬菌体 的衍生物、动植物病毒 等。
3.作为载体需具备的条件
①_有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中__;
②_能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制_;
③_常有特殊的标记基因,便于重组DNA分子的筛选_;
④_对受体细胞无害_。
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