【创新方案】2016年高中生物苏教版选修三配套 专题1 1.1DNA重组技术的基本工具课件

一、基因工程的概念限制酶

原核生物

特定核苷酸序列

磷酸二酯键

平末端

黏性末端一、限制性核酸内切酶(限制酶)阅读教材P4～5，分析图1－2、1－3，探究下列问题：1．限制酶切割DNA分子时，其切割部位在哪里？具有怎样的作用特点？提示：(1)切割部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)作用特点：①具有专一性。具体表现在两个方面：识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列；切割特定序列中的特定位点。②可用于DNA的切割，获取目的基因和切割载体。2．利用限制酶切割得到的是黏性末端或平末端，二者有什么区别？提示：(1)黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开形成的，如图所示。(2)平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形成的，如图所示。具有黏性末端的DNA片段能够通过互补碱基间的配对重新结合，而具有平末端的DNA片段不容易结合。(2)两种酶在基因工程中有什么作用及应用。

提示：作用应用限制性核酸内切酶使特定部位的磷酸二酯键断裂用于提取目的基因和切割载体DNA连接酶在DNA片段之间重新形成磷酸二酯键用于目的基因和载体的连接

如图为DNA分子结构示意图，下列对该图的描述正确的

是()

如图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下

列问题。(1)a代表的物质和质粒的化学本质相同，都是______，二者还具有其他共同点，如①__________，②_________(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为—A—TGCGC，则与之连接的目的基因切割末端应为________________；可使用________________把质粒和目的基因连接。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为______，其作用是_______________________________________。(4)下列常在基因工程中作为载体的是(

)A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因B．土壤农杆菌环状RNA分子C．大肠杆菌的质粒D．动物细胞的染色体

基因工程中的限制酶与载体(1)载体必须具备一个或多个限制酶的切割位点，但每种酶的切点最好只有一个。若用于切割载体的限制酶有多个点，则切割后质粒可能会丢失某些片段，若丢失的片段含有复制起始点，则重组DNA分子进入受体细胞后便不能进行自主复制。(2)限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。

[关键语句]1．基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间的基因重组。2．不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA分子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结构。3．外源DNA导入受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。4．限制酶的作用特点是识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割。5．限制酶和DNA连接酶的作用部位都是两个核苷酸间的磷酸二酯键。6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。1．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状2．下列关于限制酶的说法正确的是()A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D．限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，并不是广泛存在于各种生物中；一种限制酶能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开；DNA分子经限制酶切割会形成黏性末端和平末端两种。答案：B

3．下列有关DNA连接酶的叙述正确的是()①催化具有相同的黏性末端的DNA片段之间连接②催化具有不同的黏性末端的DNA片段之间连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键的形成A．①②B．③④C．①④D．②③解析：DNA连接酶催化相同(即互补)的黏性末端进行连接，而不是不同的黏性末端的任意连接。DNA连接酶作用的部位是磷酸二酯键，不是氢键。答案：C

5．下列哪项不是基因工程中经常使用的载体(

)A．细菌质粒B．噬菌体C．动植物病毒D．细菌拟核DNA解析：载体能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，并且具有多个限制酶切点及某些标记基因。基因工程中常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。答案：D

6．如图为某基因工程中利用的质粒简图，小箭头所指分别为限制酶EcoRⅠ、BamHⅠ的酶切位点，ampR为青霉素(抗生素)抗性基因，tetR为四环素(抗生素)抗性基因，P为启动子，T为终止子，ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRⅠ、BamHⅠ在内的多种酶的酶切位点。据图回答下列问题：(1)在基因工程中常用的工具有三种：一是用于切割DNA分子的__________；二是将目的基因与载体拼接的______________；三是作为载体的质粒。(2)将含有目的基因的DNA与经特定的酶切后的载体(质粒)进行拼接形成重组DNA，理论上讲，重组DNA可能有“_________”、“__________________”、“__________________”三种，其中有效的(所需要的)重组DNA是______________。因此需要对这些拼接产物进行分离提纯。(3)利用图示的质粒拼接形成的三种拼接产物(重组DNA)与无任何抗