基因工程导学案1

高中生物选修三现代生物技术导学案

专题1 基因工程

1．1 DNA重组技术的基本工具

一、三维目标 知识目标： 1、简述基因工程的原理及技术

2、简述DNA重组技术所需三种基本工具的种类及作用 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 情感态度与价值观方面： 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、学习重点和难点 DNA重组技术所需的三种基本工具的种类及作用； 基因工程载体需要具备的条件 三、学习探究区

探究要点一：基因工程的概念（原理） 手段 目的 通过体外____________和___________等技术，赋予生物以新的遗传特性 按照人们的愿望，创造出更符合人们需要的新的___________和___________ ） 设计和施工水平 ___________ 水平（因此又叫做 探究要点二： 1、“分子手术刀”------____________（又称 ） （1）来源：主要是从____________中分离纯化出来的。

寻根问底：这类酶存在于____________生物中的作用是什么？

____________________________________________________________________ （2）功能：___________________________________________________________；

____________________________________（简单记忆法：两个特定） （3）结果：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式， 即____________（在识别序列的________________________切） 和____________（在识别序列的____________处切）。

重难点探究：1、限制性核酸内切酶的作用是否具有专一性？体现在哪些方面？

2、限制酶识别序列特点？

例1、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，但微生物中很少 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、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 2、“分子缝合针”——___________

（1）种类：包括两类DNA连接酶，即___________连接酶和___________连接酶

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（分类依据：______________________）

（2）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______________________键

（3）区别：E?coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的__________末端之间连接起来，不能将双链DNA片段__________末端之间进行连接。

（4）T4DNA连接酶既可以缝合双链DNA片段互补的__________末端，又可以缝合双链DNA片段的__________末端，但连接平末端之间的效率比较低。 重难点探究：（1）、DNA连接酶连接的是双链DNA还是单链DNA？ （2）、比较DNA连接酶与DNA聚合酶的异同点 比较项目 相同点 不同点 成分 DNA连接酶 DNA聚合酶 作用部位 作用过程 作用结果 （3）、比较DNA连接酶与限制性核酸内切酶 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 作用 应用 3、“分子运输车”——____________________ （1）基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。

（2）最常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的_______状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。

（3）其他载体还有 __________、__________________和 等。 （5）作为载体必须具备以下条件： a、目的基因进入受体细胞后要扩增产生更多的目的基因，因此要求携带目的基因的载体具有____________________的特点。

b、载体DNA要携带目的基因，因此必须具有____________________切点。

c、目的基因进入受体细胞后要进行鉴定和选择，因此要具有____________________。 d、霍乱弧菌中含有质粒，能否用来做载体？__________，因此载体应该_____________ 重难点探究：1、为什么要用载体将外源基因送到细胞内，直接把外源基因导入不行吗？四、课堂巩固

（一）选择题

1、关于限制酶的说法中，正确的是（ ） A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列 B、EcoRI切割的是G—A之间的氢键

C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNA D．限制酶只存在于原核生物中 2、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 3、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是( )

A、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因 B、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达

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C．具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件 D、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选 4、质粒是基因工程最常见的载体，它的主要特点是( )

①能自主复制 ②不能自主复制 ③结构很小 ④是蛋白质 ⑤是环状RNA ⑥是环状DNA ⑦能“友好”地“借居”

A、①③⑤⑦ B、②④⑥ C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦ 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 6、关于质粒的叙述正确的是( )

A、质粒是能够自我复制的环状DNA分子 B、质粒是唯一的载体

C、重组质粒是目的基因 D、质粒可在宿主外单独复制 7、基因工程中可用作载体的是( )

①质粒 ②噬菌体 ③病毒 ④动物细胞核

A、①②③ B、①②④ C．②③④ D、①③④

8、下列关于基因工程中所选用的质粒的说法，错误的是( ) A、不能没有标记基因 B、是小型链状的DNA分子 C、能够自我复制 D．可与目的基因重组 9、下列黏性未端属于同一限制酶切割而成的是( )

A、①② B、①③ C、①④ D．②③

10、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是( ) (1)限制酶(2)连接酶(3)解旋酶(4)还原酶

A、(1)(2)(3) B、(1)(2)(4) C、(1)(2) D、(1)(3) （二）填空题：

11、把目的基因与质粒DNA缝合时，中间的碱基对靠____________连接起来，而两链上的磷酸、脱氧核糖则在__________的作用下连接起来。质粒是基因操作中经常用的________。

12、基因工程又叫做___________技术或_________技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工___________和_________，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。

13、治疗糖尿病用的胰岛素，在过去主要是从动物(如猪、牛)体获得的。自20世纪70年代基因工程发展起来以后，人们开始采用高新技术生产胰岛素，其操作过程如图1—5所示：

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(1)图中的质粒存在于细菌细胞中，从其分子结构看，可确定它是一种_____________。 (2)请根据碱基互补配对的原则判断，在连接酶的作用下，甲与乙能否拼接起来，并说明理由。

(3)细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒也由一个变成两个，两个变成四个??质粒的这种增加方式在遗传学上称为___________。目的基因通过表达后，能使细菌产生胰岛素，这是因为基因具有控制______________合成的功能。

高三生物选修3导学案（二）

专题1 基因工程 1．2 基因工程的基本操作程序

一、三维目标：

知识目标：简述基因工程原理及基本操作程序。

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。 情感态度与价值观方面：关注基因工程的发展。

二、学习重点：基因工程基本操作程序的四个步骤。 学习难点：（1）从基因文库中获取目的基因。 （2）利用PCR技术扩增目的基因。 三、学习探究区 （一）、目的基因的获取：

1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。 2．获取目的基因的方法

(1)从基因文库中获取目的基因

①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导人受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因组文库：含有一种生物的 基因

②种类

部分基因文库：含有一种生物的 基因，如__________文库 ③目的基因的获取

根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。

(2)利用PCR技术扩增目的基因。

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