高中生物：专题一基因工程学案中图版选修

专题一基因工程

1.1 DNA重组技术的基本工具

一、预习与质疑（课前完成）

1、预习内容

选修3 P1—P7

2、预习目标

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。

3、预习重难点

重点：DNA 重组技术所需要的三种基本工具的作用；

难点：基因工程载体需要具备的条件

4、预习检测（会解答以下问题）

知识回顾：

●DNA分子的结构特点是什么？

●噬菌体侵染细菌的实验

●原核生物的结构特点是什么？

知识点一：基因工程的概念

注意：对本概念应从以下几个方面理解：

知识点二：基因工程的三个基本工具：

1.限制性核酸内切酶---“分子手术刀”

1)来源：

2)功能：

3)切割方式：2.DNA连接酶——“分子缝合针”

1)分类: 和

2)作用及作用部位：

3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

1）分子运载车的分类：常用的是

其他载体

2）运载体使用的目的：

3）作为运载体必须具备的条件：1

2

3

4

逆向思维：假如运载体不具备这些条件会怎样？

二、讨论与研究

1）注意：你知道DNA水解酶、DNA解旋酶、DNA连接酶、DNA聚合酶的区别吗？

（1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶：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解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。

（3）DNA聚合酶：能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

（4）DNA连接酶：是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。

注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。

三、检测与反馈

考点一、基因工程的概念

例1．（2005高考）以下有关基因工程的叙述，正确的是（）

A、基因工程是细胞水平上的生物工程

B、基因工程的产物对人类都是有益的

C、基因工程产生的变异属于人工诱变

D、基因工程育种的优点之一是目的性强

点评：正确理解基因工程的概念是解题的关键。

考点二、基因工程的基本工具

例2.下列关于限制酶的说法不正确的是（）

A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布

B．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的切点不同

D．限制酶的作用是用来提取目的基因

点评：考察有关限制酶的题目，主要是考察限制酶的特点，这一点一定要牢记。

例3．在基因工程中用来完成基因的剪接的工具是（）

A．限制酶和连接酶 B．限制酶和水解酶

C．限制酶和运载体 D连接酶和运载体

点评：本题注意审题，剪接是既剪又接。

例4．有关基因工程的叙述正确的是（）

A．限制酶只在获取目的基因时才用 B．重组质粒的形成是在细胞内完成的

C．质粒都可以作为运载体

D．蛋白质的氨基酸排列顺序可以为合成目的基因提供线索

点评：解答本题时要综合考虑基因工程的基本工具的特点、条件、适用范围。

例5．下列哪项通常不被用作基因工程的运载体（）

A．细菌质粒 B．噬菌体

C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA

点评：牢记作为运载体必须具备的3个条件是解答本题的关键。

例6.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DNA

考点三、限制酶所识别序列的特点

例7．［2005天津］（1）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。

①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。___________________________

②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。_____________________

③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性未端能否连接起来？为什么？________________________________________________________

点评：限制酶所识别的是特定的碱基序列，并在特定部位进行切割，限制酶不同，所识别的碱基序列不同，黏性末端不同。但不同的粘性末端有时是可以进行拼接的，如：黏性末端

。两者不要混淆。

四、评价

1、学生评价

2、教师评价

五、教学设计思路与反思