江苏省南京市高中生物 第一章 基因工程 1.1 基因工程概述(1)导学案(无答案)苏教版选修3

选修三第一章基因工程

第一节基因工程概述（1）

【课程标准】

1．简述基因工程的诞生。2．简述基因工程的原理及技术。

【学习目标】

1．通过观看视频和阅读教材文本资料，能简述基因工程的诞生和发展历程；

2．借助相关实例的分析归纳，能说出基因工程的概念；

3．通过材料分析和模拟实验，初步认识基因工程三大工具的具体作用和特点。

【教学过程】

一、基因工程的发展历程：

【活动1】阅读教材P7-P8相关资料，尝试用自己的语言简述基因工程的诞生及发展过程。

【活动2】结合相关实例，阅读教材相关信息，思考：如何准确理解基因工程概念的含义？

操作环境操作对象操作水平基本过程结果

二、基因工程的工具——酶和载体

【活动3】分析利用基因工程培育抗虫棉的简要过程图解，思考：在培育抗虫棉过程中哪些步骤特别关键？解决这些关键步骤需要哪些特别的工具？

【活动4】阅读教材P9-P10有关内容，尝试分析回答以下问题：

（1）为什么把限制性核酸内切酶称为基因工程的“分子手术刀”？它的具体作用是什么？有什么特点？

（2）限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？它所识别的序列往往有什么特点？

（3）什么叫黏性末端？

【小结】关于限制性核酸内切酶：

（1）作用：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开。

（2）特点:具有专一性，表现在两个方面：

①识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列。

②切割特定序列中的特定位点。

（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。

【活动5】参阅教材P12“边做边学”动手模拟限制酶和DNA连续酶的作用过程：…CTCTTGATGGAATCTCAGAATTCAGT CTGTGAATC…

甲

…GAGAACTACCTTAGAGTCTTAAGTCAGACACTTAG…

…ACTTCGATGGAATTCAGAACTTCTCCAATC…

乙

…TGAAGCTACCTTAAGTCTTGAAGAGGTTAG…

模拟活动：

（1）在所供上图中分别找出EcoR I所识别的序列；

（2）用剪刀模拟EcoR I在甲、乙两片段上切割，形成DNA片段；

（3）分别从切割甲、乙产生的片段中选择一个，用胶带模拟DNA连接酶将两片段的黏性末端连接起来。

并讨论。（1）实验中为什么要用同一种限制酶切割两种DNA分子呢？

（2）DNA连接酶实际上连续的是哪一部分？

（3）切割后的片段可以连成几种新的DNA分子？

【思维拓展】DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？

【小结】：关于限制性核酸内切酶：

（1）作用：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的。

（2）DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较

DNA连接酶DNA聚合酶

不同点

连接的DNA 链链

模板模板模板

连接的对象2个DNA片段

单个脱氧核苷酸加到已存在的单链

DNA片段上

相同点

作用实质形成

化学本质蛋白质

【活动6】能将外源的目的基因成功导入受体细胞的工具是什么？它应具备哪些条件？

【小结】关于载体

（1）载体的作用：载体是基因运输工具，在基因操作过程中，使用载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。

（2）载体的种类：、和等。最早应用最常应用的载体是，它是细菌细胞中的一种很小的双链 DNA分子。

（3）载体必须具备三个条件：

①含有且能保证在受体细胞中进行。

②具有一至多个，便于目的基因的插入。

③具有，以便于鉴定和筛选。

【评价反馈】

1．下列关于限制酶的说法正确的是（）

A、限制酶都只识别GAATTC碱基序列

B、EcoR I切割的是G—A之间的氢键

C、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列

D、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端

2．下图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点

是（）A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间

C．GAATTC，切点在G和A之间 D．GAATTC，切点在C和T之间

3、DNA连接酶催化的反应是（）

A．DNA复制时母链与子链之间形成氢键

B．黏性末端碱基之间形成氢键

C．两个DNA片段黏性末端之间的缝隙的连接

D．A、B、C都不正确

4．对右图中相关酶功能的叙述，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．切断b处的为限制性内切酶

5、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