3.1 基因工程及其技术（课件 学案 练习，共12份） 苏教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

第一节　基因工程及其技术 第1课时　基因工程的发展历程和基因工程的基本工具 [学习目标]　1.简述基因工程的发展历程。2.阐明基因工程所需的三种基本工具的作用。 一、基因工程是在多学科基础上发展而来的和基因工程的工具酶 1．基因工程是在多学科基础上发展而来的 年份 科学家 主要成就 1957 科恩伯格 首次在大肠杆菌中发现了_____ 1967 罗思和海林斯基 发现一种具有自我复制能力的环状DNA分子，即_____ 其他科学家 在大肠杆菌细胞中发现了_____ 1970 特明和巴尔的摩 各自在RNA“肿瘤”病毒中发现了_____ 史密斯等 从流感嗜血杆菌中分离到一种特异性很强的_____ 1972 伯格等 完成了世界上首次DNA分子体外重组 1973 科恩等 _____转化大肠杆菌获得成功 科恩和博耶 证明真核生物的基因可以在_____生物中进行表达 1977 桑格 首次对完整基因组的_____进行测定 2.基因工程的工具酶 (1)基因工程的概念 操作环境 操作方法 人工“_____”和“_____” 操作过程 将外源目的基因与载体DNA进行组合形成_____，然后导入_____，并使其在受体细胞中_____ 操作原理 基因重组 目的 产生人类需要的_____ (2)“分子剪刀”———限制性内切核酸酶(又称限制酶) ①特点及作用 a．特点：_____(专一性)很强。 b．作用：能识别_____上特定的脱氧核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的_____断开。 ②切割方式 a．错位切：在DNA分子两条链的_____部位进行切割，切割后形成的两个DNA分子片段的末端均留下一段游离的_____，这种单链称为_____。 b．平切：在DNA分子两条链上_____的部位进行切割，切割后形成_____。 (3)“分子黏合剂”———DNA连接酶 ①两个具有黏性末端的DNA分子的连接 a．通过_____可以将黏性末端的两条链之间的碱基连接起来。 b．DNA分子基本骨架之间的_____通过DNA连接酶的作用连接。 ②DNA连接酶的分布及作用 a．分布：广泛存在于各种生物体内。 b．作用：在DNA复制、_____以及体内外重组过程中起着重要作用。 ③种类 种类 来源 作用 _____连接酶 大肠杆菌 可以用于连接具有_____的DNA分子 T4 DNA连接酶 T4噬菌体 可以用于连接具有黏性末端或_____的DNA分子 判断正误 (1)DNA连接酶能将DNA两条单链之间的碱基通过氢键连接起来(　　) (2)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(　　) (3)限制酶和DNA连接酶的作用部位不相同(　　) 任务一：分析限制酶与DNA连接酶 1．DNA连接酶与DNA聚合酶的作用一样吗？为什么？ _____ _____ _____ 2．不同生物的DNA分子能拼接起来的理论基础是什么？ _____ _____ 3．现有5种不同的限制酶①HindⅢ、②XbaⅠ、③EcoRⅤ、④SpeⅠ和⑤XhoⅠ，它们的识别序列和切割位点如图所示，回答下列问题： (1)若XbaⅠ切割DNA之后形成的末端为和，则XhoⅠ切割DNA之后形成的末端为_____。 (2)切割DNA片段后可形成平末端的限制酶有_____(填编号)，可以形成黏性末端的限制酶有_____(填编号)。 (3)限制酶_____(填编号)切割某一DNA片段后产生的DNA片段能与SpeⅠ切割另一DNA片段产生的DNA片段相连接，原因是_____。 1．回文序列 限制酶特异性识别和切割的部位具有回文序列，即在切割部位，一条链正向读的碱基顺序，与另一条链反向读的碱基顺序完全一致。例如：EcoRⅠ限制酶识别的DNA序列为，为回文序列。 2．即使利用不同的限制酶进行切割，但只要切割后产生的黏性末端互补(或相同)，就可用DNA连接酶连接起来。 3．与DNA相关的几种酶的比较 比较项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键 作用对象 DNA片段 DNA 单个的脱氧核苷酸 DNA 作用结果 将两个DNA片段连接成完整的DNA分子 切割DNA分子 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局 ... ...