浙科版高中生物选修三1.1《工具酶的发现和基因工程的诞生》 （课件）+学案 (共2份打包)

第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生（学案） 一、学习目标： ①说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容 ②说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点 ③说出DNA连接酶的作用 ④简述质粒的含义及其在基因工程中的作用 二、学习过程： 引入：棉铃虫损害棉花的花蕾，使棉花减产，而传统用农药杀灭棉铃虫的方法不仅污染环境且效果逐年下降，因此我们是否能寻求新的方法使棉花自身抵抗棉铃虫？ 1、转基因棉花的培育流程 获得 基因 形成 导入 表达 2、三大工具的特点及作用 （1）载体： 作用：将外源基因（目的基因）送入受体细胞 种类：最常用的载体 ，其他载体 本质： （2）限制性核酸内切酶 作用：能够 和 DNA分子内一小段特殊 的酶 部位： 结果： 已知限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—A↓AGCTT—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,请画出切割后的粘性末端 (3)DNA连接酶 作用：具有 的两个DNA 连接起来 部位： 活动：模拟重组DNA的构建 任务一：已知EcoRI的识别序列和切点是-G↓AATTC-,将多个目的基因1与多个质粒经酶切后混合并加入DNA连接酶，可能得到哪些不同的结果（最多考虑切割片段的两两连接）？ 任务二：已知EcoRI和HindⅢ的识别序列和切点分别是-G↓AATTC-和-A↓AGCTT-,将多个目的基因2与多个质粒经酶切后混合并加入DNA连接酶，可能得到哪些不同的结果（最多考虑切割片段的两两连接）？ 三、思维拓展： 1、已知BamHI和BglⅡ的识别序列和切点分别是-G↓GATCC-和 -A↓GATCT-,在质粒上有BamHI的一个切点，在目的基因的两侧各有1个BglⅡ的切点。请问能否将目的基因与质粒连接在一起？为什么？ 2、下图表示四种限制性核酸内切酶BamHⅠ， EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的识别序列和切割位点。为防止酶切后含目的基因的DNA片段自身连接呈环状，下列不能同时切割的目的基因的两种酶是 图1 图2 A. EcoRI和HindⅢ B. EcoRI和BglⅡ C. BamHⅠ和HindⅢ D. BamHⅠ和BglⅡ $$ 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生 喷洒农药对棉铃虫种群密度影响的曲线图 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 获得 抗虫基因 导入 棉花细胞 （目的基因） 载体 与 连接 (受体细胞) 重组DNA分子 抗虫性状 表达 1、基因载体 作为运载工具，将外源基因（目的基因）送入受体细胞。 作用： 质粒（最常用）、噬菌体和某些动植物病毒 种类： 本质： DNA分子 细菌、酵母菌、放线菌等 最常用的是大肠杆菌的质粒 来源： 结构： 双链环状 特点： 自我复制 2、限制性核酸内切酶 能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。 含义： 磷酸二酯键 切割部位： 产生相同的粘性未端 作用结果： 大肠杆菌中的一种限制性核酸内切酶（EcoRI）只能识别GAATTC序列，并只能在G和A之间切开 举例： 5， 5， 5， 5， 3， 3， 3， 3， C T T A A G G A A T T C 酶Ⅰ 酶Ⅱ 已知限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—A↓AGCTT—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,请画出切割后的粘性末端（参看课本P2图1-1） DNA片段 DNA片段 C G G C C G T A T A A T A T G C G C G C T A A T C G T A T A A T A T G C T A T A C G G C C G T T A A A T T G C T A T A A 3、DNA连接酶 磷酸二酯键 连接部位： 将具有末端碱基互补的两个DNA片段连接起来 作用： C G G C C G T T A A A T T G C T A T A A 活动：模拟重组DNA的构建 活动说明：4人为一