11《DNA重組技術(shù)的基本工具》導(dǎo)學(xué)案

上傳人:精****料 文檔編號(hào):68639248 上傳時(shí)間:2022-04-03 格式:DOC 頁數(shù):4 大?。?4.50KB
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1、高二生物選修三導(dǎo)學(xué)案1.1 學(xué)習(xí)內(nèi)容 DNA重組技術(shù)的基本工具 4 導(dǎo)學(xué)目標(biāo) 1. 結(jié)合限制酶的特點(diǎn),區(qū)分DNA序列與識(shí)別序列的不同。 2. 結(jié)合圖示,掌握DNA連接酶的種類及作用的特點(diǎn)。 3. 對(duì)比DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。 4. 理解基因工程載體需要具備的條件。 知識(shí)鏈接 一 .基因工程的概念 基因工程的別名 操作環(huán)境 生物體外 操作對(duì)象 操作水平 基本過程 結(jié)果 二 .基因工程的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持 理論 基礎(chǔ)           是遺傳物質(zhì) DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和       

2、     的建立              的破譯   技 術(shù) 支 持 基因轉(zhuǎn)移載體――      的發(fā)現(xiàn) 多種     和    ,以及     酶(工具酶) 的發(fā)現(xiàn) DNA合成和      技術(shù)的發(fā)明       的實(shí)現(xiàn)、        的成功 第一例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問世、        技術(shù)的發(fā)明 思考 通過基因工程培育的抗蟲棉在生產(chǎn)實(shí)踐中有哪些優(yōu)點(diǎn)? 新知預(yù)習(xí) 三 . DNA重組技術(shù)的基本工具 1.限制性核酸內(nèi)切酶(也稱“限制酶”)              (1)來源:主要來自于        。 (2)種類:約       種。 (3)

3、特點(diǎn) ?、僮R(shí)別雙鏈DNA分子的某種        序列。  ②切割每一條鏈中      的兩個(gè)核苷酸之間的         。 (4)結(jié)果:產(chǎn)生黏性末端或          。 2.DNA連接酶 ?。ǎ保┓N類 種類 比較 項(xiàng)目 E·coli DNA連接酶 T4DNA連接酶 來源 特點(diǎn) 只能“縫合”具有     的 雙鏈DNA片段 既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的    , 又可以“縫合”雙鏈DNA片段的       (2)作用結(jié)果:恢復(fù)被       切開的兩個(gè)核苷酸之間的        ,拼接成新的DNA分子。 3.

4、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體            種類  質(zhì)粒:是一種小型的環(huán)狀                  的衍生物           動(dòng)植物病毒等   載體        ①能自我復(fù)制        特點(diǎn) ②具有                          ③具有                    ④對(duì)受體細(xì)胞無害        作用結(jié)果:            四. 重組DNA分子的模擬操作 1.所用材料中,剪刀代表      ,透明膠代表       。

5、 2.用剪刀切割時(shí),應(yīng)找出          序列,并 在        之間作切口進(jìn)行“切割”?!? 3.若操作正確,不同顏色的黏性末端應(yīng)能          思考 模擬操作中剪刀在G-A之間進(jìn)行剪切完全等同于限制酶的作用機(jī)理嗎? 課堂互動(dòng)探究 一、 限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀” (一)探究導(dǎo)引  1.限制酶主要是從何種生物中分離純化得到的? 2.限制酶能識(shí)別DNA的特定序列并在特定的部位進(jìn)行切割,這體現(xiàn)酶具有什么特點(diǎn)? 3.所有限制酶的識(shí)別點(diǎn)都相同嗎? (二)例題1 限制酶是一種核酸切割酶,可辨識(shí)并切割DNA分子上特定的核苷

6、酸序列。如圖為四種限制酶 BamHⅠ,EcoRⅡ,HindⅢ,BglⅡ的辨識(shí)序列。箭頭表示每一種限制酶特定切割部位,其中哪兩種限制酶所 切割出來DNA末端可以互補(bǔ)黏合,其正確的末端互補(bǔ)序列應(yīng)該為     兩個(gè),其互補(bǔ)序列是        BamHⅠ         EcoRⅡ          HindⅢ          BglⅡ   ↓           ↓            ↓           ↓ -GGATCC-   ?。牵粒粒裕裕茫    。粒粒牵茫裕裕   。粒牵粒裕茫裕? -CCTAGG-   ?。茫裕裕粒粒牵    。裕裕茫牵粒粒  ?/p>

7、 -TCTAGA-       ↑           ↑            ↑           ↑   ?、佟           、凇          、邸           、? (三)互動(dòng)探究 ?。ǎ保┓治錾鲜霾煌拗泼妇哂胁煌淖R(shí)別序列,說明限制酶具有什么特點(diǎn)。   (2)不同限制酶切割形成的黏性末端能發(fā)生粘合嗎?借助于什么方式來完成粘合? 二、DNA連接酶――“分子縫合針” (一)探究引導(dǎo) 1. DNA連接酶作用的部位是什么? 2. DNA連接酶與DNA聚合酶的作用相同嗎? 3. 生物體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行DNA復(fù)制過程中用到DNA連接酶嗎

8、?  (二)例題  下列有關(guān)DNA連接酶的敘述正確的是( ?。? ①催化具有相同的黏性末端的DNA片段之間連接 ②催化具有不同的黏性末端的DNA片段之間連接 ③催化兩個(gè)黏性末端互補(bǔ)堿基間氫鍵的形成 ④催化脫氧核糖與磷酸之間的磷酸二酯鍵的形成 (三)訓(xùn)練 關(guān)于磷酸二酯鍵說法正確的是(  ) A、只有目的基因中存在 B、只有質(zhì)粒中存在 C、DNA單鏈或雙鏈分子中都存在 D、只存在于雙鏈DNA分子中 三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體――“分子運(yùn)輸車” (一)探究引導(dǎo) 1.最常用的載體是什么? 2.病毒能作為載體的理由是什么? 3.天然質(zhì)粒能否直接用

9、作基因工程的載體? (二)例題 下表中列出了幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn),圖1、圖2中箭頭表示限制酶的酶切位點(diǎn)。 請(qǐng)回答下列問題: 限制酶 BamH I Hind III EcoR I Sma I 識(shí)別序列及 切割位點(diǎn) ↓ G GATCC CCTAG G ↑ ↓ A AGCTT TTCGA A ↑ ↓ G AATTC CTTAA G ↑ ↓ C CCGGG GGGCC C ↑ 抗生素抗性基因 BamH I

10、 EcoR I EcoR I 目的基因 外源DNA Sma I EcoR I SmaI BamH I Hind III Hind III

11、 圖1 圖2 (1)一個(gè)圖1 所示的質(zhì)粒分子經(jīng)Sma I切割前后,分別含有 個(gè)游離的磷酸基因。 (2)若對(duì)圖中質(zhì)粒進(jìn)行改造,插入的Sma I酶切位點(diǎn)越多,質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性越 。 (3)用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒,不能使用Sma I切割,原因是 。 (4)與只使用EcoR I相比較,使用BamH I和Hind III兩 種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒,外源DNA的優(yōu)

12、點(diǎn)在于可以防止 . (5)為了獲取取重組質(zhì)粒,將切割后的質(zhì)粒與目的基因片段混合,并加入 酶。 (6)現(xiàn)使用BamH I和Hind III兩種限制酶同時(shí)處理質(zhì)粒、外源DNA,并經(jīng)拼接獲得的重組質(zhì)粒進(jìn)行再次酶切,假設(shè)所用的酶均可將識(shí)別位點(diǎn)完全切開,請(qǐng)根據(jù)圖1、2中標(biāo)示的酶切位點(diǎn)及表所列的識(shí)別序列,對(duì)以下酶切結(jié)果作出判斷。 ①采用BamH I和Hind III酶切,得到 種DNA片段。 ②采用EcoR I和Hind III酶切,得到 種DNA片段。 (三)互動(dòng)探究 (1)本題中抗生素抗性基因的作用是什么? (2)本題中不能用EcoR I和BamH I或EcoR I和Hind III兩種限制酶分別處理質(zhì)粒和外源DNA,為什么?

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