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1、 基因工程的工具 酶与载体澄城县王庄中学高二生物备课组 孙文利（1）能理解基因工程的概念（2）能掌握理解基因工程中两种工具酶和一种工具的作用一、一、【出示目标出示目标】1 1、知识内容、知识内容2 2、能力方法、能力方法 能将基因工程的技术与实际生活相联系二、【学案导学二、【学案导学】1 1、知识清单、知识清单 配套教辅资料书配套教辅资料书P P3 32 2、学案检测、学案检测（1 1）基因工程中三种基本工具的作用）基因工程中三种基本工具的作用分别是什么？分别是什么？（2 2）工具酶的作用部位分别在哪？）工具酶的作用部位分别在哪？（3 3）具备什么条件才能充当）具备什么条件才能充当“分子运分子
2、运输车输车”？各组选派代表趴板出示答案各组选派代表趴板出示答案学生分组探讨自主学习中的疑难问题学生分组探讨自主学习中的疑难问题对于疑义答案，学生自评，教师补充对于疑义答案，学生自评，教师补充三、三、【成果展示【成果展示】四、【教师点拨四、【教师点拨】一、基因工程的概念1、原理：2、操作水平：3、又称：4、优点：基因重组DNA分子水平DNA重组技术或基因拼接技术 定向改造生物性状 克服远缘杂交不亲和的障碍 育种周期短二、基因操作的工具二、基因操作的工具、基因的剪刀、基因的剪刀限制性内切酶限制性内切酶（限制酶）（限制酶）一种限制酶一种限制酶只能识别只能识别一种一种特特定的定的核苷酸核苷酸序列序列，
3、并在特定的，并在特定的位位点点上将上将DNA DNA 分子切断。目前已发分子切断。目前已发现的限制酶有现的限制酶有500500多种。多种。重播重播平口末端平口末端平口末端平口末端 平口末端平口末端平口末端平口末端黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端DNADNA被限制酶切断后有两个反向互补的被限制酶切断后有两个反向互补的“黏黏性末端性末端”（单链的片段单链的片段）。被同一种限制酶切断的。被同一种限制酶切断的几个几个DNADNA具有相同的黏性末端，能够通过互补进具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。行配对。切割位点切割位点实质：实质：2个磷酸二酯键的断裂氢个磷酸二酯键的断裂氢键会自然断裂键会自然断
4、裂磷磷酸酸二二酯酯键键重重播播、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将连接酶的作用是：将互补配对的两个互补配对的两个黏性末端连接黏性末端连接起来，使之成为一个完整的起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。实质实质：（氢键容易结合）：（氢键容易结合）催化形成磷酸二酯键催化形成磷酸二酯键 DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶是一聚合酶是一回事吗？为什么？回事吗？为什么？ 不是一回事不是一回事 相同点：都形成磷酸二酯键相同点：都形成磷酸二酯键 不同点：不同点： 1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键；而核酸
5、片段上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是连接酶是在两个在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键片段之间形成磷酸二酯键 2） DNA聚合酶需要以一条聚合酶需要以一条DNA链为模板；而链为模板；而DNA连接酶不需要模板。连接酶不需要模板。3 3、“分子运输车分子运输车”运载体运载体（2 2）种类：）种类：（1 1）需要具备的条件：）需要具备的条件：能在宿主细胞内稳定保存，并大量复制。能在宿主细胞内稳定保存，并大量复制。有多个限制性核酸内切酶切割位点，以有多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接。便与外源基因连接。具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。质粒、动植物
6、病毒等质粒、动植物病毒等一一一一. .限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶二二二二.DNA.DNA连接酶连接酶连接酶连接酶 作用作用作用作用: :把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙“ “缝合缝合缝合缝合” ”起起起起来来来来三三三三. .基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体结果结果结果结果: :产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端作用作用作用作用: :将外来的将外来的将外来的将外来的DNADNA切断切断切断切断条件条件条件条件: :自我复制、限制酶切点、标自
7、我复制、限制酶切点、标自我复制、限制酶切点、标自我复制、限制酶切点、标记基因记基因记基因记基因种类种类种类种类: :质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等两大结构体系知识内容能力方法 能将基因工能将基因工程的技术与实际程的技术与实际生活相联系生活相联系1、基基因因工工程程依依据据的的遗遗传传学学原原理理是是（ ）A基因突变基因突变 B基因重组基因重组 C染色体变异染色体变异 DDNA复制复制五、【练案拓展】B2、以下说法正确的是、以下说法正确的是 （ ） A、所所有有的的限限制制酶酶只只能能识识别别一一种种特特定定的的核核苷苷酸序列酸序列 B、质粒是基因工程中
8、唯一的运载体、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运运载载体体必必须须具具备备的的条条件件之之一一是是：具具有有多多个限制酶切点，以便与外源基因连接个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来、基因控制的性状都能在后代表现出来C C3、不不属属于于质质粒粒被被选选为为基基因因运运载载体体的的理理由是（由是（ ） A、能复制、能复制 B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD D4.4.下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是描述，错误的是 （ ） A.A.一种限制性
9、核酸内切酶只能识别一种特定一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列的脱氧核苷酸序列 B.B.限制性核酸内切酶的活性受温度的影响限制性核酸内切酶的活性受温度的影响 C.C.限制性核酸内切酶能识别和切割限制性核酸内切酶能识别和切割RNARNA D. D.限制性核酸内切酶可从原核生物中提取限制性核酸内切酶可从原核生物中提取 C C5.5.下列关于下列关于DNADNA连接酶作用的叙述，正确的是（连接酶作用的叙述，正确的是（ ）A.A.将单个核苷酸加到某将单个核苷酸加到某DNADNA片段末端，形成磷片段末端，形成磷酸二酯键酸二酯键B.B.将断开的两个将断开的两个DNADNA片段的骨架连接起来
10、，重片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键新形成磷酸二酯键C.C.连接两条连接两条DNADNA链上碱基之间的氢键链上碱基之间的氢键D.D.只能将双链只能将双链DNADNA片段互补的黏性末端之间连片段互补的黏性末端之间连接起来，而不能将双链接起来，而不能将双链DNADNA片段平末端之间进片段平末端之间进行连接行连接B6、有关基因工程的叙述中，错误的是（、有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶可用于目的基因的获取限制性内切酶可用于目的基因的获取 C、目的基因须由运载体导入受体细胞、目的基因须由运载体导入受
11、体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶人工合成目的基因不用限制性内切酶A A一一一一. .限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶二二二二.DNA.DNA连接酶连接酶连接酶连接酶 作用作用作用作用: :把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙把黏性末端之间的缝隙“ “缝合缝合缝合缝合” ”起起起起来来来来三三三三. .基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体结果结果结果结果: :产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端作用作用作用作用: :将外来的将外来的将外来的将外来的DNADNA切断切断切断切断条件条件条件条件: :自我复制、限制酶切点、标自我复制、限制酶切点、标自我复制、限制酶切点、标自我复制、限制酶切点、标记基因记基因记基因记基因种类种类种类种类: :质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等质粒、动植物病毒等知识内容能力方法 能将基因工能将基因工程的技术与实际程的技术与实际生活相联系生活相联系六、【整理反思】
