第四章 第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性（课件 学案 练习，共9份）浙科版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

第一节　基因工程赋予生物新的遗传特性 第1课时　基因工程的工具酶和载体及DNA的粗提取和鉴定 [学习目标]　1.概述基因工程的建立过程。2.说明基因工程工具酶和载体的作用。3.尝试DNA的粗提取和鉴定。 一、基因工程的建立过程、基因工程工具酶和载体的作用 1．基因工程是在多个生物学分支学科的基础上发展而来(基因工程的理论基础) 2．对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础 (1)限制性内切核酸酶(对DNA分子进行剪切) 提醒　细菌等微生物细胞内含有的限制酶能破坏外源DNA，“限制”病毒在细菌内的寄生，限制酶的保护作用是细菌等微生物进化出的一种防御机制。 (2)DNA连接酶(对DNA分子进行连接) (3)载体(外源DNA片段借助载体可在受体细胞内进行复制) 判断正误 (1)自然界中不同生物共用一套遗传密码(　　) (2)不同的限制酶有不同的识别序列和切割位点(　　) (3)不同的限制酶识别的序列均为6个核苷酸对(　　) (4)DNA连接酶都能连接两个黏性末端和两个平末端(　　) (5)质粒是双链环状DNA分子，是一种常用载体(　　) (6)载体能与外源DNA相连并将其送入受体细胞进行扩增(　　) 任务一：基因工程的理论基础 1．为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ _____ _____ 2．为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ _____ _____ 任务二：限制酶 1．请结合限制酶的作用特点，回答以下问题： (1)限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？为什么？ _____ _____ (2)请结合如图图示，推测限制酶(该限制酶只产生黏性末端)剪切一次后可形成多少个游离的磷酸基团？几个黏性末端？消耗几分子水？ _____ 2．请写出下列限制酶剪切形成的黏性末端，并思考不同限制酶剪切产生的黏性末端是否相同？ _____ _____ _____ 3．图示黏性末端是由几种限制酶作用产生的？ _____ _____ 4．推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA分子？ _____ _____ _____ 任务三：DNA连接酶 1．请比较DNA连接酶和DNA聚合酶并完成下表。 种类 DNA聚合酶 DNA连接酶 不同点 作用实质 催化 加到已有的脱氧核苷酸片段上，形成磷酸二酯键 催化 之间形成磷酸二酯键 作用结果 催化形成与模板链互补的DNA链，形成新的双链DNA分子 催化具有互补黏性末端或平末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA分子 模板 相同点 ①化学本质都是蛋白质； ②都是催化形成磷酸二酯键 2.DNA片段经限制酶处理后产生的相同黏性末端，再经过DNA连接酶处理后，形成的新的序列，能否再被所用的限制酶识别？ (1)若两个相同黏性末端都是由同种限制酶(EcoR Ⅰ)剪切后所得，____(填“能”或“不能”)再被所用的限制酶识别(如图所示)。 (2)若两个相同黏性末端是由不同限制酶剪切所得，一般_____(填“能”或“不能”)再被所用的限制酶识别(如图所示)。 任务四：载体需具备的条件 1．载体要与外源DNA片段连接，需要具备什么条件？ _____ _____ _____ 2．要使携带的外源DNA片段在受体细胞中稳定存在，载体需要具备什么条件？ _____ _____ _____ 3．我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞，为了便于筛选含重组DNA分子的受体细胞，载体需要具备什么条件？ _____ _____ _____ 　与DNA相关的几种酶的比较 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分子局部解旋为单链 1．限制酶可识别并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。如图为四种限制酶BamH Ⅰ、EcoR Ⅰ、Hind Ⅲ以及Bgl Ⅱ的识别序列： 箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以 ... ...