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高中生物选修3专题一姓名班级曾子学校高中生物学案使用日期：年月日学案评级：（优秀一般较差）1专题11.1DNA重组技术的基本工具编者阎讲民刘宝龙2015/2/9一、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。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）限制酶是如何切割DNA分子的？（2）参考课本P4图1—2，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。（3）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端。高中生物选修3专题一姓名班级曾子学校高中生物学案使用日期：年月日学案评级：（优秀一般较差）24、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）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（）A．能复制B．有多个限制酶切点C．具有标记基因D．它是环状DNA5、科学家选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性B．有利于检测目的基因否导入受体细胞C．增加质粒分子的相对分子质量D．便于与外源基因连接课后练习与提高1、限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？（）高中生物选修3专题一姓名班级曾子学校高中生物学案使用日期：年月日学案评级：（优秀一般较差）3A.BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT—B.BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC—C.EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT—D.BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—2、在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个），放入DNA扩增仪中扩增4代，那么，在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是（）A．540个B．7560个C．8100个D．17280个3、基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是A、限制酶只用于切割获取目的基因B、载体与目的基因必须用同一种限制酶处理C、基因工程所用的工具酶是限制酶，DNA连接酶D、带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测4、下列关于DNA连接酶的叙述中，正确的是A.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和脱氧核糖C.DNA连接酶连接的是黏性末端两条链主链上的磷酸和核糖D.同一种DNA连接酶可以切出不同的黏性末端5、与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：A．反转录酶B．RNA聚合酶C．DNA连接酶D．解旋酶6、下列有关质粒的叙述，正确的是A．质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B．质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子C．质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制D．细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行的7、关于右图DNA分子片段的说法正确的是（）A．限制性内切酶可作用于①部位，解旋酶作用于③部位B．②处的碱基缺失导致染色体结构的变异C．把此DNA放在含15N的培养液中复制2代，子代中含15N的DNA占3/4D．该DNA的特异性表现在碱基种类和（A+T）/（G+C）的比例上8、下图是利用基因工程办法生产人白细胞干扰素的基本过程图，据图回答：（1）①过程需要___________酶的参与。（2）②物质是从大肠杆菌分离出的_________________。其化学本质是________________，它必须能在宿主细胞中__________________________。(3)③过程表明目的基因______________________________________________。①GCATATGCATAT15N14N②③……………