1.1DNA重组技术的基本工具学案

1高中生物选修三现代生物技术导学案专题1基因工程1．1DNA重组技术的基本工具学习目标：①简单描述基因工程的概念及目的。②说出DNA重组技术的三个工具及各工具的特点和用途。③利用DNA重组技术的工具解答有关题目。学习重点：DNA重组技术所需要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学习过程：【相关知识回顾】（1）基因的本质（2）基因与DNA的关系（3）基因与染色体的关系（4）基因与性状（蛋白质）的关系【自主学习】一、基因工程的概念1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和，赋予生物以新的遗传特性，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。基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果例1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（）A．单倍体育种B．杂交育种C．基因工程育种D．多倍体育种2、“分子手术刀”——（又称）（1）来源：主要来自于。（2）种类：约种。（3）这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。（4）功能：能够识别双链DNA分子的某种核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。大多数限制酶的识别序列由个核苷酸组成。（5）限制性内切酶的切割方式：①在中心轴线两侧将DNA切开，切口是末端。②沿着中心轴线切开DNA，切口是。例2、下列关于限制酶的说法正确的是（）A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少2B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键3、“分子缝合针”——根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为DNA连接酶。另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。（1）相同点：都缝合键。（2）区别：E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的之间连接起来，而不能将双链DNA片段之间进行连接；而T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”双链DNA片段的。但连接平末端的之间的效率较。4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。（2）基因工程中使用的载体有：、和等。其中最常用的是。质粒：是一种、、，并具有能力的。有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。（3）质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。（4）作为载体必须具备以下条件：①能够在宿主细胞中并稳定地保存；②具有，以便与外源基因连接；③具有，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等；④对受体细胞，易分离。例3、质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦B．①④⑥C．①③⑥⑦D．②③⑥⑦【易混点区分】几种酶的比较：（1）酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸。（2）酶：主要存在于微生物中。这些生物易受外源DNA入侵，它是一种防御工具。它的切割作用是在DNA分子内部进行。（3）酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意：使DNA解成两条长链的方法除用酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。（4）酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。（5）酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA片段的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。3例4、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处的酶为限制核酸性内切酶B．连接a处的酶为DNA连接酶C．切断b处的酶为解旋酶D．连接b处的酶为DNA连接酶【自我检测】1．关于限制酶的说法中，正确的是（）A．限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列B．EcoRI切割的是G—A之间的氢键C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD．限制酶只存在于原核生物中2．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3．在受体细胞中能检测出目的基因是因为（）A．目的基因上有标记B．质粒具有某些标记基因C．重组质粒能够复制D．以上都不正确4．下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是（）A．①②B．①③C．①④D．②③5．要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）（1）限制酶（2）连接酶（3）解旋酶（4）还原酶A．（1）（2）（3）B．（1）（2）（4）C．（1）（2）D．（1）（3）6．下列关于各种酶作用的叙述，不正确的是（）A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录C．一种DNA限制酶能识别多种核苷酸序列，切割出多种目的基因D．胰蛋白酶能作用于离体的动物组织，使其分散成单个细胞7．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（）4A．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D．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割测序工作中，8．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是（）A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件D．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选