编号选修—DNA重组技术的基本工具

1、1.1 DNA重组(zhn z)技术的基本工具 专题(zhunt)1 基 因 工 程 共二十页 学 习 目 标1简述基因工程的概念。2简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。3运用所学DNA重组技术的知识模拟制作重组DNA模型 重点DNA重组技术所需三种基本工具的作用。 难点基因工程载体需要具备的条件。共二十页导学案完成情况(qngkung)反馈共二十页一.问题导学【学法指导】通读教材，明确基因工程的概念；基因工程各种工具的特点、作用。（一）基因工程的概念 基因工程是指按照 ，进行严格的设计，并通过体外_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(rn men)需要的新的_

2、和_。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做_技术。学习(xux)流程人的意愿DNA重组技术生物类型生物产品分子DNA重组技术共二十页1、“分子手术刀”_（1）来源：主要是从_生物中分离纯化出来的。（2）种类: 约 种。（3）特点：能_，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_键断开。（4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端(m dun)通常有两种形式：_；_。（二）DNA重组技术(jsh)的基本工具 限制性核酸内切酶原核4000能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列磷酸二酯键粘性末端 平末端共二十页2、“分子(fnz)缝合针”_常用类EcoliDNA连接酶T4DNA连

3、接酶来源 特点连接 作用将双链DNA片段“缝合起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 键DNA连接酶大肠杆菌(d chn n jn) T4噬菌体粘性末端 粘性末端和平末端（但连接 平末端效率低 磷酸二酯键共二十页（1）种类：_、_、 _（2）质粒是一种 的、结构 、 于细菌拟核DNA之外，并具有自我 能力的很 的 链 状 分子。（3）载体具备的条件(tiojin) 有一个或多个 供 ； 在细胞中进行 ，或 ； 有特殊的 ，便于筛选。如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等。3、“分子运输车”基因进入(jnr)受体细胞的载体质粒 噬菌体衍生物动植物病毒 裸露 简单 独立复制 小 双 环 DNA限

4、制酶切割位点 外源DNA插入 整合到染色体DNA上，随自我复制 染色体DNA进行同步复制标记基因共二十页探究(tnji)一（一）基因工程的概念操作环境体 （内、外）操作水平 水平基本过程 拼接 表达结果符合人们需要的新的 和 特点 改造生物的遗传性状原理 思考：基因工程(jyn gngchng)是否改变了基因？ 二、合作探究外分子 获取目的基因 导入受体细胞生物产品生物类型定向基因重组否共二十页限制性核酸内切酶的作用特点及作用结果。 （参考以下两种限制酶：EcoR限制酶：识别的DNA序列是GAATTC，切割位点在G和A之间。 Sma限制酶：识别的DNA序列是CCCGGG，切割位点在G和C之间。

5、限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC）思考：在切割含目的(md)基因的DNA分子时，限制酶切割几个磷酸二酯键，为什么？要获得相同的黏性末端，一定要使用同一种限制酶切割吗？切割后的DNA末端有 和 。探究二（通过对资料的分析、讨论、解决问题）（二）DNA重组技术的基本(jbn)工具 1.限制性核酸内切酶四个 因为DNA是双链不一定，因为：有的不同限制酶切割的粘性末端相同粘性末端 平末端共二十页探究(tnji)三2.DNA连接酶DNA连接酶DNA聚合酶作用实质都是催化两个脱氧核苷酸之间形成 键是否需要模板 连接DNA单/双链 链 链作用过程在 之间形成

6、磷酸二酯键将 通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链作用结果将两个 片段连接成重组DNA分子合成新的DNA分子思考(sko)：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？DNA连接酶DNA聚合酶作用实质都是催化两个脱氧核苷酸之间形成 键是否需要模板 连接DNA单/双链 链 链作用过程在 之间形成磷酸二酯键将 通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链作用结果将两个 片段连接成重组DNA分子合成新的DNA分子 磷酸二酯不需要 需要双 单 游离的脱氧核苷酸 两个DNA片段DNA不是。因为：它们的作用特点不同。共二十页（1）有多个 ，以供 插入。（2）有 基因，以供重组DNA的筛选 （3）

7、有 能力。思考：将含有目的基因的DNA与质粒分别用EcoR酶切，酶切产物用DNA连接酶连接后，由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 和 三种。天然(tinrn)质粒 直接做基因工程的载体，必须经过 探究四 3. 从基因工程的整体思考，运载(ynzi)体需具备哪些条件？为什么？限制酶切点 外源DNA 标记 自我复制 质粒质粒 目的基因质粒 目的基因目的基因不能人工修饰共二十页一选择题1下表关于(guny)基因工程中有关基因操作的工具及对应的内容，正确的组合是( )分子手术刀分子缝合针分子运输车A限制性内切酶DNA连接酶提供目的基因的生物BDNA连接酶限制性内切酶质粒C限制性内切酶DNA连接酶

8、质粒DDNA连接酶限制性内切酶接受目的基因的生物 2. 实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性核酸内切酶。从大肠杆菌中提取的一种限制酶EcoRI，能识别DNA分子中的GAATTC序列，切点在G与A之间。这是应用了酶的 （ ）A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.催化活性受外界条件(tiojin)影响三拓展达标【达标检测】CB共二十页3限制性核酸内切酶的作用部位是（ ） A识别的碱基序列(xli)之间的碱基对 B相邻的两个磷酸之间的磷酸二酯键 C相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键 D相邻两个碱基之间的磷酸二酯键4. DNA连接酶的作用是 （ ） A. 使质粒

9、和目的基因的黏性末端之间形成氢键 B. 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 C. 使重组DNA与宿主DNA相连 D. 使单个的脱氧核苷酸连接形成一条链5下列关于限制酶和DNA连接酶的理解，正确的是（ ） A其化学本质都是蛋白质 BDNA连接酶可恢复DNA分子中的氢键 C在基因工程操作中可用DNA聚合酶代替DNA连接酶 D它们不能被反复利用 CBA共二十页6. 下列有关质粒的叙述，正确的是 （ ） A质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 B质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子 C质粒只有在侵入宿主细胞后才能在宿主细胞内复制 D细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立

10、进行的7以下说法正确的是 （ ） A所有的限制酶都只能识别同一种核苷酸序列 B质粒是基因工程中唯一的载体 C运载体必须具备的条件之一是具有多个限制酶切点(qidin)，以便与外源基因连接 DDNA连接酶与DNA聚合酶都是连接磷酸二酯键的，所以它们是相同的8科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因， 该抗性基因的主要作用是 ( ) A提高受体细胞在自然环境中的耐热性 B有利于检测目的基因否导入受体细胞 C增加质粒分子的相对分子质量 D便于(biny)与外源基因连接成DNA的过程。BCB共二十页二非选择题填表作用底物作用部位形成产物限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶双链DNA 磷

11、酸二酯键 DNA片段(pin dun)双链DNA 磷酸二酯键 重组(zhn z)DNA 游离的脱氧 磷酸二酯键 子代DNA核苷酸 双链DNA H键 DNA单链DNA 磷酸二酯键 游离的脱 氧核苷酸 共二十页2. 限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？以下是四种(s zhn)不同限制酶切割形成的DNA片段：(1) CTGCA (2) AC (3) GC G TG CG(4) G (5) G (6) GC CTTAA ACGTC CG (7) GT (8)AATTC CA G请用DNA连接酶将它们连接起来:（1） 和 （5） 能连接成_;（2） 和 （7）能连接成_;（3） 和 （6）能连接

12、成_;（4） 和 （8）能连接成_。共二十页3.限制性内切酶的识别序列和切点(qidin)是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点(qidin)是GATC。在质粒上有酶的一个切点(qidin)，在目的基因的两侧各有一个酶的切点(qidin)。（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？GATCCG CCTAGGGATCCTAG能。因为：他们的粘性末端(m dun)相同共二十页1如图18所示，若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因(jyn)

13、组DNA上切下目的基因(jyn)，并将之取代质粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000对碱基)上相应的EF区域 (0.2kb)，那么所形成的重组质pZHZ2_。A既能被E也能被F切开 B能被E但不能被F切开C既不能被E也不能被F切开 D能被F但不能被E切开A共二十页2已知在质粒pZHZl中，限制酶G切割位点距限制酶E切割位点0.8kb，限制酶H切割位点距限制酶F切割位点0.5kb。若分别用限制酶G和H酶切两份重组(zhn z)质粒pZHZ2样品，据表4所列酶切结果判断目的基因的大小为 kb；并将目的基因内部的限制酶G和H切割位点标注在图19中。1.2共二十页内容摘要1.1 DNA重组技术的基本工具。并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_键断开。（4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端(m dun)通常有两种形式：。如四