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文檔簡介
1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具,高二生物組:解敏,教材分析,高中生物選修3第一章基因工程,是選修3整本書的重點(diǎn),它是其它幾個(gè)章節(jié)的基礎(chǔ)。 本節(jié)是專題一基因工程的第一節(jié),內(nèi)容較抽象,不易理解,但這節(jié)的學(xué)習(xí)是下一節(jié)基因工程的基本操作程序的基礎(chǔ),在整體上起到舉足輕重的作用,是本章的重點(diǎn)內(nèi)容。,重點(diǎn) 難點(diǎn),教學(xué)重點(diǎn): DNA重組技術(shù)所需要3種基本工具的作用 教學(xué)難點(diǎn) 基因工程載體需要具備的條件,目標(biāo)分析,知識(shí)目標(biāo): 簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用 能力目標(biāo): 培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手制作模型的能力 情感目標(biāo): 認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新,教法、學(xué)法分析 :,教法:本節(jié)課結(jié)合多媒體教學(xué),啟發(fā)式,分組討論式等教學(xué)方法,由此體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。 學(xué)法:在整個(gè)教學(xué)過程中,重要的是讓學(xué)生充分體現(xiàn)其主體性。 讓學(xué)生讀通過閱讀課文,培養(yǎng)學(xué)生收集信息的能力。 讓學(xué)生講討論分析信息,培養(yǎng)學(xué)生語言組織和表達(dá)能力。 讓學(xué)生想思考問題,培養(yǎng)學(xué)生歸納、比較等綜合能力。,生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國),乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷),過程分析,基因工程的概念:,回顧:,資料分析:,位于費(fèi)城托馬斯杰斐遜大學(xué)的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的DNA譯碼移入煙草作物中。 轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體蛋白質(zhì),而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂犬病病毒。,導(dǎo)入:,此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)實(shí)現(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達(dá)? 性狀的表達(dá)與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)? 要實(shí)現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達(dá),要提前做哪些關(guān)鍵工作?,學(xué)習(xí)目標(biāo),1 簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工 具的作用 2 培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手制作模型的能力 3 認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新,DNA重組技術(shù)的基本工具,準(zhǔn)確切割DNA的工具(“分子手術(shù)刀”) 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA片段的連接工具(“分子縫合針”) DNA連接酶 基因轉(zhuǎn)移工具(“分子運(yùn)輸車”) 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,思考 分組討論,原核生物為什么沒有在長期的進(jìn)化過程中由于外源DNA的入侵而滅絕,有什么保護(hù)機(jī)制?,限制性內(nèi)切酶從哪里尋找?,1. 限制性核酸內(nèi)切酶,限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點(diǎn): 能識(shí)別特定核苷酸序列; 從特定部位的兩個(gè)核苷酸之間切開。,限制性內(nèi)切酶,限制酶,黏性末端和平末端,限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn),限制酶所識(shí)別的序列,無論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基,都可以找到一條中心軸線,中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。,分組討論:,以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段,試分析: GC AATTC GC CTTAA CG G CG G,(1)其中和 是由一種限制酶切割形成的 末端,兩者要重組成一個(gè)DNA 分子,所用DNA連接酶通常是 。 (2) 和 是由另一種限制酶切割形成的 末端,兩者要形成重組DNA片段,所用的連接酶通常是 。,反饋練習(xí):,2 .基因的針線DNA連接酶,切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接,你覺得可以用什么酶?,DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點(diǎn)?,閱讀思考:,閱讀 總結(jié),限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果,一種產(chǎn)生黏性末端,一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時(shí),也有兩種酶。,黏性末端,平末端,3.基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體,常用的運(yùn)載體:,質(zhì)粒、 噬菌體和動(dòng)、 植物病毒等,載體必須具備的條件,如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣? 目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞,沒有標(biāo)記基因我們能否鑒定? 假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣? 作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣?,作為載體的必要條件,1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存; 2、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接; 3、具有某些標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選。(如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等 ) 4、對(duì)受體細(xì)胞無害,達(dá)標(biāo)練習(xí),在基因工程中,切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段,需使用( ) 同種限制酶 B. 兩種限制酶 同種連接酶 D. 兩種連接酶 基因工程常用的受體細(xì)胞有( ) (1)大腸桿菌 (2)枯草桿菌 (3)支原體 (4)動(dòng)植物細(xì)胞 A. (3)(4) B. (1)(2)(4) C. (2)(3)(4) D. (1)(2)(3),A、 BamHI和EcoRI;末端互補(bǔ)序列AATT B、 BamHI和Hind;末端互補(bǔ)序列GATC C、 EcoRI和Hind;末端互補(bǔ)序列AATT D、 BamHI和BglII;末端互補(bǔ)序列GATC,限制酶是一種核酸切割酶,可辨識(shí)并切割DNA分子上 特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamHI, EcoRI,Hind以及Bgl的辨識(shí)序列。箭頭表示 每一種限制酶的特定切割部位,其中哪兩種限制酶 所切割出來的DNA片段末端可以互補(bǔ)黏合?其正確 的末端互補(bǔ)序列為何?( ),不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 A、能復(fù)制 ( ) B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C、具有標(biāo)記基因 D、它是環(huán)狀DNA,D,補(bǔ)救練習(xí),基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中,不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是 ( ) A、人工合成目的基因 B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá),C,一、基因工程的概念. 二、DNA重組技術(shù)
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