生物人教版选择性必修3 3

2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平：
基因重组 基因 分子水平
5.结果： 6.意义：
赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要 的新的生物类型和生物制品
定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍
活动1 一分边析阅基读因，工一程边的完理成论学基案础上的表格
1. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
人教版高中生物 选择性必修3
第3章 基因工程
第1节
重组DNA技术的基本工具
1 阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用 (重、难点)。
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。
我国是棉花的生产和消费大国，棉花在种植过程 中，常会受到一些虫害的侵袭，其中以棉铃虫最为常 见，它可以使棉花产量减少三分之一，甚至绝收。
细菌
细菌
细菌
1.推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？ 限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身 安全。
2.为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将 甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。
同种限制酶产生的黏性末端相同。不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。
活动2 一分边析阅限读制，酶一和边D完N成A学连案接上酶的表格 4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用 限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点 如下。
SpeⅠ：
HindⅢ：
XbaⅠ：
XhoⅠ：
活动2 一分边析阅限读制，酶一和边D完N成A学连案接上酶的表格 4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用 限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点 如下。
(2)同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端 是否一定不同？
__E__.c_o_li__D_N_A__连__接__酶___ 大肠杆菌
____T_4_D__N_A__连__接__酶____ T4噬菌体
都能将双链DNA片段“缝合“起来， 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
活动2 一分边析阅限读制，酶一和边D完N成A学连案接上酶的表格
3.请结合限制酶的作用特点，回答以下问题： （1）限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
不能 限制酶只能识别并切开双链DNA分子
（2）请结合右图，推断限制酶切一次可断开 两 个 磷酸二酯键，产生 两 个游离的磷酸基团，产生 2 个 黏性末端，消耗 2 分子水。
EScomRa I
55''
33''
பைடு நூலகம்识别序列为 GCCACAGTTGCG
切割部位为 GCGA之间
33''
55' '
黏性平末末端端
当限制酶在它识别序列的中轴线两处侧将将DNDAN分A分 子的两条链分别切开时，产生的是黏平性末末端端。。
活动2 一分边析阅限读制，酶一和边D完N成A学连案接上酶的表格
限制酶
科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因 抗虫棉，使虫害得到有效控制。在培育转基因抗虫棉时，既 要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼 接”；又要将重组DNA分子导入棉花体内，并使其表达。
DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操 作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。
那么，科学家究竟用到了哪些“分子工具”？ 这些“分子工具”各具有什么特征呢？
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
1 来源： 主要是从原核生物中分离纯化来的 2 作用： 能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中
特定部位的磷酸二酯键断开。
磷酸二酯键
限制酶名字的由来
属名Escherichia首字母 R型菌株
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
1 作用：将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
G AATTC
G AATT C
CT T A A G
C TT AA G
用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键
2 种类: 种类 来源 作用
差别
1.2 DNA连接酶——“分子缝合针”
活动2 一分边析阅限读制，酶一和边D完N成A学连案接上酶的表格
4．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用 限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点 如下。
(1)请写出限制酶SpeⅠ、HindⅢ、XbaⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端。
大量施用农药
能不能导入“杀虫基 因”到棉花细胞，使棉 花自身产生抗虫蛋白来 抵抗棉铃虫呢？
抗
转基因
虫
基
因 基因工程
<
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基因工程的概念和工具酶
1.基因工程的概念
基因工程
是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造
出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看，由于
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫 重组DNA技术。
(3)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的 DNA片段相连接？为什么？连接完成后，该重组DNA分子的新连接处能否再被 所用的限制酶识别？为什么？ XbaⅠ。因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端。不能。因为所用的两种 限制酶均不能识别该重组DNA分子的新连接处的脱氧核苷酸序列。
EcoRⅠ
从中分离的第一个限制酶 种名coli 前两个字母
例如：流感嗜血杆菌 (Haemophilus influenzae)d株 中先后分离到3种限制酶， 则分别命名为: Hind I Hind II Hind III
1.1 限制性内切核酸酶（限制酶）——“分子手术刀”
3 结果：产生黏性末端或平末端
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
2. 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达
(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。
问题探讨一边阅读，一边完成学案上的表格