課件：11DNA重組技術(shù)的基本工具（人教版選修3）

1、名師商城 1.1DNA重組技術(shù)的基本工具課標領航1了解限制酶及DNA連接酶的來源。2掌握限制酶及DNA連接酶的作用。3理解載體需具備的條件?！局攸c】三種工具的作用?！倦y點】黏性末端和平末端；載體的特點。轉(zhuǎn)基因夜光貓美國新奧爾良奧德班瀕危物種研究中心為探索一些人類疾病的治療方法，以貓為實驗對象(貓的基因構(gòu)成與人類相似)進行了一系列實驗。為了了解外源基因是否可情景導航以安全地移植到貓科動物的基因序列中，該研究中心利用基因工程技術(shù)培育出美國首只轉(zhuǎn)基因夜光貓。紫外線燈光下夜光貓的眼睛、牙床和舌頭會發(fā)出鮮艷的橙黃色的熒光。夜光貓的培育施工是在DNA分子水平上進行的，在微小的DNA分子上進行的操作，需要專

2、門的工具。這些工具是什么？各自的作用是什么？讓我們一起來了解一下吧！基礎自主梳理一、基因工程的概念1基因工程的別名：DNA重組技術(shù)。2操作環(huán)境：生物體外。3操作對象：_。4操作水平：_。5基本過程：_。6結(jié)果：人類需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因DNA分子水平剪切拼接導入表達核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端原核平末端2DNA連接酶“分子縫合針”(1)作用：將雙鏈DNA片段縫合起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的_。(2)種類E.coliDNA連接酶：只能縫合雙鏈DNA的_。T4DNA連接酶：既可縫合雙鏈DNA的黏性末端，又可縫合雙鏈DNA的_。磷酸二酯鍵黏性末端平末端思考感悟限制酶和DNA連

3、接酶作用的位點相同嗎？【提示】相同。都是磷酸二酯鍵。自我復制限制酶切割位點核心要點突破利用圖解法理解記憶限制酶的有關(guān)問題要點一1識別序列的組成大多數(shù)限制酶的識別序列由6個核苷酸組成，例如EcoRI、Sma I限制酶的識別序列，也有少數(shù)限制酶的識別序列由4、5或8個核苷酸組成。2限制酶都是切割識別特定的核苷酸序列的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。3限制酶切出的黏性末端和平末端的區(qū)別： 基因工程中，須使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶的識別序列和切點是GGATCC，限制酶的識別序列和切點是GATC。根據(jù)圖示判斷下列操作正確的是()例1A目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割B目的基因

4、和質(zhì)粒均用限制酶切割C質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割【嘗試解答】D【解析】 首先把目的基因切下來要用到限制酶；如果再用限制酶切割質(zhì)粒，則2個標記基因都被切開，標記基因?qū)⑹プ饔?。而用限制酶切割質(zhì)?？杀Ａ粢粋€標記基因，而產(chǎn)生的黏性末端和限制酶切割下來的目的基因可以互補配對?！净犹骄俊可项}中限制酶切開化學鍵后產(chǎn)生哪種類型的末端？【提示】黏性末端。【易誤警示】(1)限制性核酸內(nèi)切酶是一類酶而不是一種酶。(2)限制性核酸內(nèi)切酶作用的化學鍵為磷酸二酯鍵，而不是氫鍵。(3)不同種類的限制性核酸內(nèi)切酶識別與切割的位點不同，這與酶的專一性是一致的。與DNA有關(guān)

5、的各種酶比較要點二名稱作用參與生理過程應用作用位點(如圖)DNA連接酶連接兩個DNA片段基因工程a限制性內(nèi)切酶切割某種特定的脫氧核苷酸序列aDNA聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸DNA復制a名稱作用參與生理過程應用作用位點(如圖)RNA聚合酶在核苷酸鏈上添加單個核苷酸轉(zhuǎn)錄a解旋酶使堿基間氫鍵斷裂形成單脫氧核苷酸鏈DNA復制及轉(zhuǎn)錄b逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA逆轉(zhuǎn)錄、基因工程特別提醒 DNA連接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯鍵，而不是氫鍵，氫鍵是分子間的靜電吸引力，不需通過酶催化形成。DNA連接酶只能在兩個DNA片段間形成磷酸二酯鍵，而DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有DNA片段

6、上，且需要以一條DNA鏈為模板。目前發(fā)現(xiàn)的DNA連接酶不具有連接單鏈DNA的能力。 下列關(guān)于DNA連接酶的敘述正確的是()催化相同黏性末端的DNA片段之間的連接催化不同黏性末端的DNA片段之間的連接催化兩個黏性末端互補堿基間氫鍵的形成催化DNA分子兩條鏈的脫氧核糖與磷酸之間磷酸二酯鍵的形成ABC D 【嘗試解答】D例2【解析】在DNA重組技術(shù)中，兩個DNA片段間必須有相同的黏性末端才能互補配對，進行結(jié)合；具有相同黏性末端的DNA分子連接時，DNA連接酶的作用是催化脫氧核苷酸鏈的脫氧核糖與磷酸之間磷酸二酯鍵的形成，即把“梯子”的“扶手”縫合起來?！咎揭?guī)尋律】限制酶與DNA連接酶的關(guān)系跟蹤訓練兩個

7、具有相同黏性末端的DNA片段，在條件適宜時，經(jīng)酶的作用合成一個重組DNA分子。該酶是()ADNA連接酶 BRNA聚合酶CDNA聚合酶 D限制性內(nèi)切酶解析：選A。本題考查幾種酶的作用。DNA連接酶可以連接兩個DNA片段之間的磷酸二酯鍵形成一個DNA分子；RNA聚合酶可以催化單個游離的核糖核苷酸形成RNA；DNA聚合酶可以催化單個游離的脫氧核糖核苷酸形成DNA；限制性內(nèi)切酶可以將DNA分子從特定的位點切割成兩個DNA片段。常用的載體質(zhì)粒要點三1來源及結(jié)構(gòu)：質(zhì)粒主要存在于細菌等原核生物中，是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，并且具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子，如下圖所示：2標記基因：質(zhì)粒上有一些特殊的基因，如抗四環(huán)素基因、抗氨芐青霉素基因，用于對重組DNA進行鑒定和選擇。3作為載體的條件(1)能自我復制。(2)有一個至多個限制酶切割位點。(3)有特殊的標記基因。(4)對受體細胞無害等。 如圖為大腸桿菌及質(zhì)粒載體的結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)圖回答下列問題。例3(3)氨芐青霉素抗性基因在質(zhì)粒DNA上稱為_，其作用是_。(4)下列常在基因工程中用作載體的是()A蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因B土壤農(nóng)桿菌中的RNA分子C大腸桿菌的質(zhì)粒D動物細胞的染色體【思路點撥】本題通過質(zhì)粒結(jié)構(gòu)的模式圖考查質(zhì)粒的功能和特點，分析如下：【探規(guī)尋律】(