教学准备
1. 教学目标
知识目标
⑴简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。 ⑵DNA重组技术的模拟操作。 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 ⑴关注基因工程的发展
⑵认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 2. 教学重点/难点
教学重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用 教学难点: 基因工程载体需要具备的条件。 3. 教学用具 4. 标签 教学过程
【导入】引入新课
gkstk课件]出示抗虫棉图片,以抗虫棉的优点和培育技术导入基因工程。 【讲授】提出概念 基因工程的概念
gkstk课本]基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。
gkstk总结]对本概念应从以下几个方面理解:
操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本过程
剪切→拼接→导入→表达 结果
人类需要的基因产物
gkstk过渡]因为基因工程是在分子水平上进行的操作,所以需要特定的“分子工具”对DNA分子进行切割、改造、修饰并导入到受体细胞中。 【讲授】师生共同完成三种工具的学习 gkstk自学]学生自学本节内容。 gkstk自学]师生共同总结如下:
1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)gkstk主要是从原核生物中分离纯化来的。 (2)种类:近4000种
(3)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。
(4)限制性内切酶的切割方式:①在中心轴线两侧将DNA切开,切口是黏性末端。②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。 2.DNA连接酶——“分子缝合针” 种类 来源 作用
E.coliDNA连接酶
大肠杆菌
缝合黏性末端被切开的磷酸二酯键 T4DNA连接酶 T4噬菌体
缝合黏性末端和平末端 gkstk比较]有关的DNA酶
(1)DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基
(2)DNA解旋酶:能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链,作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。注意:使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如94℃)、重金属盐的作用下,也可使DNA解旋。
(3)DNA聚合酶:能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。
(4)DNA连接酶:是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)种类:
①质粒:常存在于原核细胞和酵母菌中,是一种分子质量较小的环状的裸露的DNA分子,独立于拟核之外。
②病毒:常用λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 (2)运载体使用的目的:
①是用它做运载工具,将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)作为运载体必须具备的条件:
①在宿主细胞中保存下来并大量复制(使目的基因进行扩增) ②有多个限制性内切酶切点。(供外源基因插入其中) ③具有标记基因。(供重组DNA鉴定和选择)
gkstk讲解]真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
高中生物人教版选修3教案：专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 Word版无答案
