2019年春高中生物专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具（第1课时）预习学案新人教版选修3.doc

1、1DNA 重组技术的基本工具课前预习学案1、预习目标简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具。 2、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

2、 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 EcoliDNA 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

3、_。在基因工程中所使用的运载体除质粒外，还有_、_等。三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点 疑惑内容课内探究学案1、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。2、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 P23 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（2）哪些基础理论的突破催生了基因工程？（3）哪些技术

4、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）从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源 DNA的入侵，那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？（2）限制酶是如何切割 DNA 分子的？（3）参考课本 P4 图 12，指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。（4）以 EcoRI 为例，画出限制酶切割后形成的末端。4、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

5、一回事儿吗？有哪些区别？（3） EcoliDNA 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） 3、反思总结工具名称 种类 作用限制酶DNA 连接酶载体4、当堂检测1、下图是基因工程主要

6、技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是 （ ）ADNA 连接酶和解旋酶 BDNA 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 DDNA 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3C.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

7、、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， Hind 以及 Bgl 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

8、为何？ （ ）A. BamHI 和 EcoRI；末端互补序列AATTB. BamHI 和 Hind ；末端互补序列GATCC. EcoRI 和 Hind ；末端互补序列 AATTD. BamHI 和 BglII；末端互补序列GATC2、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 （ ）A540 个 B7560 个 C8100 个 D17280 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

9、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 BRNA 聚合酶 CDNA 连接酶 D解旋酶46、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

10、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部位，解旋酶作用于部位B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、下列有关基因工程的叙 述，正确的是： （ ）ADNA 连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来B目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变C

11、目的基因与运载体结合的过程发生在细胞外D常使用的运载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等9、限制酶在 DNA 的任何部位都能将 DNA 切开吗？以下是四种不同限制酶切割形成的 DNA 片段：(1) CTGCA (2) AC (3) GCG TG CG（4）G (5) G (6) GCCTTAA ACGTC CG(7) GT (8)AATTCCA G 请用 DNA 连接酶将它们连接起来:_和_能连接成_ _;_和_能连接成_;_和_能连接成_;_和_能连接成_。10、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）过程需要_酶的参与。（2）物质是从大肠杆菌分离出的_。其化学本GCAT ATGCAT AT15N14N5质是_，它必须能在宿主细胞中_。(3)过程表明目的基因_ _。