生物人教版必修2教學(xué)教案：第六章第2節(jié)-基因工程及其應(yīng)用-(5)-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 05:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 個細(xì)胞中嗎？生：不是。師：所以這里就存在一個基因轉(zhuǎn)移的實(shí)際問題，誰能具體說一下？生：就是如何將控制合成藥物的基因轉(zhuǎn)入煙草細(xì)胞的問題。師：同學(xué)們思考的問題，正是科學(xué)家們思考的問題。剛才我們所探討的工作，都是在分子水平上進(jìn)行的，切割也好，連接也好，轉(zhuǎn)移也好，無一例外。 俗語叫“沒有金剛鉆兒，不攬瓷器活兒”?？茖W(xué)家們在實(shí)施基因工程之前，苦苦求索，終于找到了實(shí)施基因工程的三種“金剛鉆兒”，使基因工程的設(shè)想成為了現(xiàn)實(shí)。這三種“金剛鉆兒”，一是準(zhǔn)確切割DNA的工具，“分子手術(shù)刀”──限制酶；二是DNA片段的連接工具，“分子縫合針”──DNA連接酶；三是基因轉(zhuǎn)移工具，“分子運(yùn)輸車”──基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。下面我們就來學(xué)習(xí)這方面的內(nèi)容。師：在進(jìn)入對限制酶的學(xué)習(xí)時，你們可能最關(guān)心的是這種工具酶到哪里去尋找。我們不妨從以往學(xué)過的知識談起，引起思考。自然界中有各種生物，它們所處的環(huán)境不是真空。一些生物的DNA可能進(jìn)入另一種生物的細(xì)胞中。這種可能，同學(xué)們可用什么實(shí)例來說明？生：噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)。師：那么現(xiàn)今存在的生物為什么沒有在長期的進(jìn)化過程中被外源DNA的入侵而絕滅，仍能保持一種穩(wěn)定狀態(tài)呢？生：生物體有的有免疫系統(tǒng)，如動物；有的有保護(hù)作用的組織、器官，如植物。師：那么作為單細(xì)胞的生物來講，怎么會有那么復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)？它如何來抵抗入侵的外源DNA，保護(hù)自身呢？生：只有讓外來的DNA失效，才能保護(hù)自身。師：那么怎樣才能讓DNA失效？生：用DNA酶，因?yàn)樵诒匦拚n本中學(xué)過。師：用DNA酶，那么生物自身的DNA不也要失效了嗎？生：一種特殊的酶，能切割外來的DNA，而對自身不切割。師：根據(jù)你們的分析可知，這種酶可能是一種不同于DNA酶的、我們還沒有認(rèn)識的酶。我們討論至此，同學(xué)們是否有了從哪里獲得這種酶的意向？生：到單細(xì)胞的生物中去找。師：科學(xué)家的基本意向也和同學(xué)們一樣。單細(xì)胞生物比多細(xì)胞生物更容易受到外源DNA的侵入。在長期的進(jìn)化過程中，使其必須有處理外源DNA的酶。科學(xué)家們經(jīng)過不懈的努力，終于從原核生物中分離純化出這種酶，叫做限制酶。迄今已從近300種微生物中分離出4 000種限制酶。這種酶與我們以前知道的DNA酶的作用是不同的。請同學(xué)們看書，學(xué)習(xí)限制酶特有的作用。師：書中告訴我們這種特殊的酶有什么作用？生：它們能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。師：以上這句話，說出了兩層意思。一是識別特定核苷酸序列。請同學(xué)們看圖，EcoRI只能識別GAATTC的核苷酸序列，SmaI只識別CCCGGG的核苷酸序列。第二層意思是從特定部位的兩個核苷酸之間切開。請同學(xué)們看圖，EcoRI就從G和A之間切開，SmaI就從C和G之間切開。師：剛才我們提到科學(xué)家們已經(jīng)分離出4 000多種限制酶。由于酶的不同，它們識別的特定核苷酸序列也不同，這樣就為我們切割DNA提供了多種特定的“手術(shù)刀”。但它們切割DNA后形成的末端有兩種可能，請同學(xué)看圖回答。生：一種形成黏性末端，一種形成平末端。師：那么這兩種末端是如何形成的呢？請從書中找到答案。生：限制酶在它識別序列的中心位置兩側(cè)將DNA兩條單鏈分割開，就形成黏性末端，而從識別序列的中心位置切開就產(chǎn)生平末端。師：切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接，同學(xué)們根據(jù)以往學(xué)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)，能說出用什么酶嗎？生：用D
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