精选人教版高中生物选修三专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具教学案含解析

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1[1].1 DNA重组技术的基本工具 教案 人教版选修3

1[1].1 DNA重组技术的基本工具  教案  人教版选修3

1.1 DNA重组技术的基本工具教案人教版选修3●课标要求简述基因工程的诞生,简述基因工程的原理及技术。

●课标解读1.结合酶的专一性特点,理解限制酶识别不同的DNA序列。

2.结合图示,掌握DNA连接酶的种类及作用的特点。

3.对比DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

4.理解基因工程载体需要具备的条件。

●教学地位本节内容系统的介绍了基因工程技术中采用的三种基本工具——限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体。

本节内容是课标要求“简述基因工程的原理及技术”的主要内容,也是学习基因工程的基本操作程序的基础。

本节内容是高考中的常考内容,几乎涉及基因工程的高考题中,对本节内容均有考查。

●教法指导1.基因工程属于科技含量较高的生物技术,学生对此了解较少,如果采用直白、平淡的“介绍”式授课,不利于调动学生学习的积极性。

可通过创设情景,提出问题,“诱导”学生积极参与教学活动。

如对于基因工程需要的这三种基本工具的引入,教师可设问:外源基因能不能自动进入受体细胞?如果能进入,成功率如何?——从而引出基因工程需要载体;载体是如何运载目的基因的,目的基因如何与载体结合?——通过这些问题可相继引出其他的两种基本工具限制酶和DNA连接酶。

2.本节内容较为抽象,如果只是阅读文字叙述或者教师的“介绍”,学生很难理解。

如限制酶的作用特点,学生对限制酶的切割位点、黏性末端、平末端等内容往往难以理解,因此在授课时要注意图文结合,通过示意图、DNA分子的平面结构图等帮助学生在图中去理解相关内容,并要求学生根据理解画出相关的示意图。

本部分内容在高考考查时往往结合示意图进行考查,因此要特别注意锻炼学生读图、识图的能力。

●新课导入建议1.本专题导言中“能生产医用蛋白的烟草”可作为导入新课的背景材料,引导学生展开想象,体会基因工程技术的“魔力”,激发学生对基因工程技术的兴趣。

2.结合基因表达的内容,回忆基因与蛋白质之间的关系,引导学生了解基因工程的大体操作思路,作为学习基因工程的概念及基因工程的基本工具的铺垫。

人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(3)

人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(3)

1.1DNA重组技术的基本工具一.教学目标1.知识与技能(1)了解基因工程的基本概念。

(2)清楚基因操作的工具。

[来源:21世纪教育网.com]2.过程与方法(1)通过多媒体课件对基本概念、基本原理的学习,引导学生主动参与教学过程的探究活动,培养学生的获取新知的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

(2)以具体事例讲述,学生制作模型,使学生切身体会基因工程“剪、拼、接、转”的主要过程。

3.情感态度和价值观(1)通过学习基因工程的概念,使学生认识到科学研究需要的严谨,激发为祖国而奋斗的精神。

(2)通过学习基因操作的工具,使学生树立结构与功能相统一的辩证唯物主义观念。

二.教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

三.教学难点基因工程载体需要具备的条件。

四.教具准备相应挂图,相关网络资料。

五.课时安排1课时[来源21世纪教育网.com]六.教学过程一.复习导入新课教师活动:投影幻灯片,引导学生思考、分析讨论。

1.遗传的物质基础是什么?[来源:21世纪教育网21世纪教育网.COM]2.生物体遗传的基本单位是什么?3.为什么生物界的各种生物间的性状有如此大的差别呢?4.生物的性状是怎样表达的?5.各种生物的性状都是基因特异性表达的结果,那么,人类能不能改造基因呢?使原来本身没有某一性状的生物而具有某个特定的性状呢?6.各种生物间的性状千差万别,这是为什么呢?引导学生回答:生物体的不同性状是基因特异性表达的结果。

教师举例:1.青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素2.豆科植物的根瘤菌能够固定空气中的氮气3.人的胰岛B 细胞能分泌胰岛素调节血糖的浓度教师提问:以上几种生物各有其特定的性状,这些性状都是基因特异性表达的结果。

但是人类能不能改造基因呢?在引导学生思考、探究的同时引出本节课题。

二、讲授新课1.基因工程的概念:课前布置学生自学教材上的知识内容,让学生理解基因工程的概念,并引导学生回答表中内容。

人教版生物选修三教案:1.1 DNA重组技术的基本工具 Word版含答案

人教版生物选修三教案:1.1 DNA重组技术的基本工具 Word版含答案

1.1DNA重组技术的基本工具教学设计山东省沾化县第一中学韩振勇1 教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版选修3专题1基因工程中第1节内容,本节是《基因工程》专题的基础,是掌握后面知识的保障。

对于基因工程,学生接触得很少,文字描述中会感到抽象,为巩固三种基因操作工具的作用特点,强化学生的动手能力和小组成员间的协作能力,可以设置一个模拟制作活动──构建重组DNA,将具体的操作程序有机联系起来,加深对这一程序的理解,有利于提高学生的认知水平和接受能力。

2 学情分析学生经过必修二的学习已经初步掌握DNA重组技术所需三种基本工具的作用等知识,基础知识较扎实,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。

但基因工程一节对学生来说难点较多,如果处理不好,会变成简单的死记硬背。

因此在教学过程中,应在教师引导下适时加强学生解决问题等方面的能力。

3 教学目标3.1 知识目标⑴简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

⑵DNA重组技术的模拟操作。

3.2 能力目标尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案3.3 情感态度与价值观⑴关注基因工程的发展⑵认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

4 教学重点与难点4.1 教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用4.2 教学难点基因工程载体需要具备的条件。

6 教学反思学生了解到的基因工程实例是激发他们学习的兴趣。

我们通过创设情境,提出问题,引导学生积极参与教学活动,这既有利于调动学生学习的积极性,也有利于学生科学素养的全面提高。

比如:在介绍限制酶的的来源时,可以通过问题“限制酶从哪里来寻找”,诱导学生思考、阅读教材得出结论。

另外,本节内容比较抽象,上课过程中结合一些图片、动画,特别是让学生亲自去动手模拟制作DNA重组的模型,这样更能激发学生学习的热情,效果会更好。

新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计

新人教版高中生物选修三专题1基因工程教学设计

新人教版高中生物选修三教学设计专题1基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具教学设计一、教材分析《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

二、教学目标1.知识目标:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。

3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。

(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。

三、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。

四、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。

五、教学方法1、学案导学:见学案。

2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。

(二)情景导入、展示目标。

教师首先提问:(1)我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)(2)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。

人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案

人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案

人教版高中生物选修3专题一课题1 1.1 DNA重组技术的基本工具教案专题1 基因工程1.1DNA重组技术的基本工具一教材分析及教学思路本节课内容是人教版普通高中生物必修三专题1基因工程的第一节内容。

在《课程标准》中本专题理解层级的考点是基因工程的应用,这节内容是属于了解层次。

而基因工程的应用是建立在对基因工程的基本原理、工具、操作流程的基础上的,并且在《考试说明》中本节内容属于理解层次,其重要性显而易见。

由于基因工程是在分子水平上进行的生物工程,在高中阶段不可能直接让学生进行相关实验和操作,所以教师应在备课时作充分准备,如准备相关的模拟试验来让学生亲自体验这一动态过程。

本节课通过学生自学基本知识,然后亲自动手重组DNA分子,然后在分析重组DNA分子的过程,学生审视观察自己的重组DNA模型来突破本节的瓶颈问题。

最后表格形式总结本节课,并且加以巩固练习。

二学情分析知识基础:学生之前在必修二教材中已经学习了主要遗传物质DNA的结构、基因工程的概念、基因工程常用的工具及步骤,对于理解基因工程中的“剪切连接”有一个物质基础,本节课将在此基础上引导学生分析重组DNA分子的基本工具的本质、种类、作用对象、结果加以分析。

情感基础:基因工程是一门新兴工程,基因工程的每一个应用都深深吸引着学生眼球,学生对这一节的内容有着浓厚的兴趣。

而且在必修二的教学中也涉及的基因工程的内容,学生对于重组DNA分子有着很多的疑问,教师正好抓住这一契机,激发学生对本节知识的渴望。

能力基础:在学习这节课之前学生已经掌握了一定的生物学的逻辑思维方式,思维的目的性、连续性和逻辑性已初步建立。

同时,高中学生对科学探究有了一定的认识,具备一定的动手能力,以及观察分析能力。

三教学目标知识目标:(1)重组DNA分子的基本工具的本质、种类、来源、作用对象、特点及作用。

(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论的研究和技术创新。

能力目标:通过亲自动手构建重组DNA分子,审视观察自己的重组DNA模型,学会科学的观察方法,培养收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力。

选修三专题一1.1《DNA重组技术的基本工》教案.doc

选修三专题一1.1《DNA重组技术的基本工》教案.doc

专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具一、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。

二、教学目标1.知识目标:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。

(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。

2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。

3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。

(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。

三、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。

四、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。

五、教学方法1、学案导学:见学案。

2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。

七、课时安排:1课时八、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。

检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。

(二)情景导入、展示目标。

教师首先提问:(1)我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)(2)回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。

我们来看本节课的学习目标。

(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。

人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(8)

人教版高中生物选修3专题1基因工程第一节DNA重组技术的基本工具教案(8)

1.1 DNA重组技术的基本工具教学过程教学内容教学手段和方法预期目标1.创设情境,引入对基因重组技术工具的学习。

2.学习“分师:1973年转基因微生物──转基因大肠杆菌问世;1980年第一个转基因动物──转基因小鼠诞生;1983年第一例转基因植物──转基因烟草出现,实现了一种生物的某些性状在另一种生物中的表达。

同学们,性状的表达与我们从前学过的什么过程有关?生:与基因控制蛋白质的合成有关。

师:假若这是一个DNA上的能指导合成某种药物蛋白的基因(老师用手指出纸条上的该区段),而这是一条烟草的DNA(老师拿出另一纸条)。

同学们分析,要实现药物基因在烟草中的表达,提前要做哪些关键工作?生:1. 要将药物基因切割下来;2. 要将药物基因整合到烟草的DNA上。

师:同学们说得对!但还应该实际考虑问题,这两条纸带所代表的DNA是在同一个细胞中吗?生:不是。

师:所以这里就存在一个基因转移的实际问题,谁能具体说一下?生:就是如何将控制合成药物的基因转入烟草细胞的问题。

师:同学们思考的问题,正是科学家们思考的问题。

刚才我们所探讨的工作,都是在分子水平上进行的,切割也好,连接也好,转移也好,无一例外。

中国有句俗语叫“没有金刚钻儿,不揽瓷器活儿”。

科学家们在实施基因工程之前,苦苦求索,终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”,使基因工程的设想成为了现实。

这三种“金刚钻儿”,一是准确切割DNA的工具,“分子手术刀”──限制酶;二是DNA片段的连接工具,“分子缝合针”──DNA连接酶;三是基因转移工具,“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。

下面我们就来学习这方面的内拿出两种不同颜色的等宽的纸条。

学生讨论。

第三个内容不好回答,教师要引导。

赞扬也是教育的一种方式。

引导大家思考。

联系旧知识,使学生认识到基因工程也是建立在基因控制蛋白质合成的基础理论上的,不可割裂。

抽象变直观,增强诱思的效果。

使学生认识到科学的发展有赖于技术的创新。

【人教版】生物选修三:1.1《DNA重组技术的基本工具》教学案(含答案)

【人教版】生物选修三:1.1《DNA重组技术的基本工具》教学案(含答案)

选修三专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。

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。

二、教学建议1.课时数:本节教学建议用1课时。

2.课时侧重点:(1)DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。

3.教学策略(1)设置问题情境,引导学生在思索中学习新知识。

本节内容主要是介绍DNA重组技术的三种基本工具及其作用。

如果我们采用直白、平淡的方式介绍,不利于调动学生学习的积极性,也不利于限制酶──“分子手术刀”,主要是介绍限制酶的作用,切割后产生的结果。

可在进入这部分内容学习时,设置学生关心的问题“限制酶从哪里寻找”,诱导学生联想从前学过的内容──噬菌体侵染细菌的实验,进而认识细菌等单细胞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,有何保护机制?进而诱导学生产生“可能是有什么酶来切割外源DNA,而使之失效,达到保护自身的目的”。

这样就将书中直白的“这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来”的写法,变成了一个自主探索的思想活动。

DNA连接酶──DNA片段的“分子缝合针”,写得比较简洁。

我们可以从原有的知识出发,诱发学生思考,达到辨析、明理的作用。

要想连接被切割开的DNA,学生根据从前学过的知识,第一反应就想到“DNA聚合酶”。

学生这种想法的产生是很自然的。

但实际上并不能用这种酶进行DNA片段的连接。

应引领学生分析DNA聚合酶与DNA连接酶的不同作用,从而达到更深层次认识DNA连接酶的目的。

基因进入受体细胞的载体──“分子运输车”的学习内容,提到作为载体必需的四个条件。

教学不能仅仅着眼于让学生记住这几个条件,而应该通过诱导思索,明确为什么要有这四个条件才能充当载体。

(2)让抽象的语言在直观的插图中找到注释,在实际动手中形成正确认识。

语言文字具有抽象、概括的特点;插图等信息媒体,具有形象、直观的特点,容易被感知和理解,但抽象、概括功能差。

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DNA 重组技术的基本工具一、基因工程的概念及其诞生与发展1.基因工程的概念[填表]2.基因工程的诞生和发展(1)基础理论的突破:DNA 是遗传物质的证明;DNA 双螺旋结构和中心法则的确立;遗传密码的破译。

(2)技术的发明:基因转移载体和工具酶的相继发现;DNA 合成和测序技术的发明;DNA 体外重组的实现及重组DNA 表达实验的成功;第一例转基因动物的问世及PCR 技术的发明。

二、DNA 重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶(又称限制酶)1.基因工程的基本原理是基因重组,外源DNA 能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

2.DNA 重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。

3.限制性核酸内切酶可识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并在特定位点上切割。

4.E·coli.DNA 连接酶只能连接黏性末端,而T4DNA 连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。

5.质粒作为基因工程的载体需具备的条件有:能在宿主细胞内稳定保存并自我复制;具有一个或多个限制酶切割位点;具有标记基因。

6.在基因工程中使用的载体除质粒外,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

(1)来源:主要来自原核生物。

(2)功能:能够识别双链DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

(3)结果:产生黏性末端或平末端。

(4)应用:已知限制酶Eco RⅠ和Sma Ⅰ识别的碱基序列和酶切位点分别为G ↓AATTC 和CCC ↓GGG ,在图中写出两种限制酶切割DNA 后产生的末端并写出末端的种类。

Eco RⅠ限制酶和Sma Ⅰ限制酶识别的碱基序列不同,切割位点不同(填“相同”或“不同”),说明限制酶具有专一性。

2.DNA 连接酶(1)作用:将双链DNA 片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(2)种类:[填表]3.基因进入受体细胞的载体(1)种类 ①常用载体:质粒⎩⎪⎨⎪⎧ 化学本质:双链环状DNA 分子特点⎩⎨⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因②其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

(2)作用①作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞内。

②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。

(3)载体须具备的条件及其作用(连线)三、重组DNA分子的模拟操作1.所用材料用具中,剪刀代表Eco RⅠ,透明胶条代表DNA连接酶。

2.用剪刀进行DNA“切割”时,应找出G—A—A—T—T—C序列并在G—A之间作切口进行“切割”。

3.若操作正确,不同颜色的黏性末端能互补配对。

1.基因工程是一种新兴的生物技术,实施该工程的最终目的是(..)A.定向提取生物体的DNA分子B.定向对DNA分子进行人工“剪切”C.在生物体外对DNA分子进行改造D.定向改造生物的遗传性状解析:选D.基因工程也称DNA重组技术,它是按照人类的意愿,将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术,故实施基因工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状。

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,其化学本质是蛋白质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后都会形成黏性末端D.限制酶均特异性地识别由6个核苷酸组成的序列解析:选 B.限制酶主要存在于微生物中;限制酶具有专一性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列;不同的限制酶切割DNA后会形成黏性末端或平末端;限制性核酸内切酶均能特异性地识别核苷酸序列,但识别的核苷酸序列不一定由6个核苷酸组成。

3.“分子缝合针”——DNA连接酶“缝合”的部位是(..)A.碱基对之间的氢键B.碱基与脱氧核糖C.双链DNA片段间的磷酸二酯键D.脱氧核糖与脱氧核糖解析:选 C.相邻的两个脱氧核苷酸之间由磷酸和脱氧核糖形成的磷酸二酯键连接,DNA连接酶连接的是此化学键。

4.下列通常不被用作基因工程载体的是(..)A.细菌质粒......B.λ噬菌体的衍生物C.动植物病毒..........D.细菌核区的DNA解析:选D.常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

细菌的核区由一个大型的环状DNA分子经反复折叠缠绕而成,它控制着细菌的主要性状,一般不能用作基因工程的载体。

5.质粒是基因工程最常用的载体,下列有关质粒的说法错误的是(..)A.质粒不仅存在于细菌中,某些病毒也具有B.质粒作为载体时,应具有标记基因和多个限制酶切点C.质粒为小型环状DNA分子,存在于拟核(区)外的细胞质基质中D.质粒能够在宿主细胞中稳定保存,并在宿主细胞内复制解析:选A.质粒为小型环状DNA分子,不仅存在于细菌中,也存在于某些真核生物中,但病毒中没有质粒;质粒作为载体时,应具有标记基因和多个限制酶切割位点;质粒为小型环状DNA分子,存在于细胞核或拟核外的细胞质基质中;质粒能够在宿主细胞中稳定保存,并在宿主细胞内复制。

核心要点一| 基因工程中的工具酶1.限制性核酸内切酶 (1)作用特点:具有专一性,表现在以下两个方面①能够识别双链DNA 分子中特定的核苷酸序列。

②能够切割特定序列中的特定位点。

(2)识别序列的特点:遵循碱基互补配对原则,无论是奇数个碱基还是偶数个碱基,都可以找到一条中心轴线,如图,中轴线两侧的双链DNA 上的碱基是反向对称重复排列的。

如GC CG ⎪⎪⎪ GC CG 以中心线为轴,两侧碱基互补对称;CCAGG GGTCC以AT 为轴,两侧碱基互补对称。

(3)作用产物:黏性末端或平末端。

①黏性末端:是限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时形成的,如图所示:②平末端:是限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时形成的,如图所示:2.限制性核酸内切酶与DNA 连接酶的关系(1)区别:(2)两者的关系可表示为:3.DNA 连接酶与DNA 聚合酶的比较[题组冲关] 1.下列关于几种酶作用的叙述,错误的是(..)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 .一种限制酶能识别多种核苷酸序列,并切割出多种目的基因D .DNA 聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA 单链解析:选 C.限制酶具有专一性,一种限制酶一般只能识别一种核苷酸序列,并在特定位点切割DNA 分子。

DNA 连接酶能使不同DNA 片段的脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接,重新形成DNA 分子;RNA 聚合酶能与基因的特定位点结合,催化遗传信息的转录;DNA 聚合酶能以DNA 的一条链为模板,把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA 单链,复制形成新的DNA 分子。

2.(江苏高考改编)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注。

请回答下列问题:图1图2(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用__________________两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过________酶作用后获得重组质粒。

(2)若Bam HⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接,连接部位的6个碱基对序列为________________________,对于该部位,这两种酶________(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。

(3)若用Sau3AⅠ切图1质粒最多可能获得________种大小不同的DNA片段。

解析:(1)基因工程中选择合适的限制酶切割质粒和目的基因时,应保留目的基因和至少一个标记基因结构的完整性,即遵循“目的基因切两侧,标记基因留一个”的基本原则,最好选择切割产生不同末端的两种限制酶同时切割质粒和目的基因,以避免目的基因的反向插入带来的不正常表达,因此据图分析应选择的限制酶为BclⅠ和HindⅢ,切割后质粒上保留的四环素抗性基因作为标记基因。

酶切后的载体和目的基因通过DNA连接酶的作用形成重组质粒。

(2)因为BclⅠ和Bam HⅠ酶切产生的黏性末端相同,所以可以被DNA连接酶连接,连接部位的6个碱基对序列为T GATC CA CTAG G⎝⎛⎭⎪⎫G GATC AC CTAG T,但是连接后形成的DNA中不再具有BclⅠ和Bam HⅠ的识别序列,连接部位不能被这两种酶切开。

(3)由图可知,能被限制酶BclⅠ和Bam HⅠ切割的序列也能被Sau3AⅠ识别并切割,因此图中质粒上存在3个Sau3AⅠ的切割位点,若将3个切割位点之间的DNA片段分别编号为a、b和c,则完全酶切(3个切割位点均被切割)会产生3种大小的DNA片段,即为a、b和c;考虑只切1个切割位点,有三种情况,都产生一种大小的DNA片段,即大小均为a +b+c;考虑切2个切割位点,则会产生a+b、c、a+c、b、b+c、a几种不同大小的DNA片段。

综上所述,若用Sau3AⅠ识别并切割图中质粒,最多可获得7种大小的DNA片段,即为a+b+c、a+b、a+c、b+c、a、b、c。

答案:(1)BclⅠ和HindⅢ.DNA连接(2)T GATC CA CTAG G⎝⎛⎭⎪⎫G GATC AC CTAG T.都不能.(3)7[方法规律]①应选择切割位点位于目的基因两端的限制核心要点二| 基因工程中的载体1.种类(1)常用载体:质粒,它是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

(2)其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

2.具备条件(1)能自我复制:能够在受体细胞中进行自我复制,或整合到染色体DNA上,随染色体DNA进行同步复制。

(2)有切割位点:有一个至多个限制酶切割位点,供外源基因插入。

(3)具有标记基因:具有特殊的标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(4)无毒害作用:对受体细胞无毒害作用,否则受体细胞将受到损伤甚至死亡。

3.作用(1)用它作为运输工具,将目的基因送入受体细胞中。

(2)利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。

[名师点拨].细胞膜上的载体与基因工程中的载体不同(1)化学本质不同:细胞膜上的载体化学成分是蛋白质;基因工程中的载体可能是物质,如质粒(DNA)、λ噬菌体的衍生物,也可能是生物,如动植物病毒等。

(2)功能不同:细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞;基因工程中的载体是一种“分子运输车”,把目的基因导入受体细胞。

[题组冲关]3.限制酶MunⅠ和限制酶Eco RⅠ的识别序列及切割位点分别是.—C↓TTAAG—.和.—G↓AATTC—。

如图表示的是四种质粒和目的基因,其中箭头所指部位为酶的识别位点,质粒的阴影部分表示标记基因。

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