新教材2023版高中生物第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具课件新人教版选择性必修3

第1节重组DNA技术的基本工具课前自主预习案课堂互动探究案课前自主预习案知识梳理·填准记牢——自主·预习·先知知识点一基因工程及其诞生与发展1．基因工程的概念(1)操作场所：________。(2)操作技术：________等技术。(3)操作结果：赋予生物新的________，创造出更符合人们需要的新的________和生物产品。(4)操作水平：________水平。生物体外转基因遗传特性生物类型DNA分子2．基因工程的诞生与发展(选择对应的序号)A．基础理论________________。B．技术支持________________。①DNA是遗传物质的证明②基因转移载体的发现③工具酶的发现④DNA双螺旋结构和中心法则的确立⑤DNA体外重组的实现⑥重组DNA表达实验的成功⑦PCR技术的发明⑧遗传密码的破译①④⑧②③⑤⑥⑦知识点二DNA重组技术的基本工具1．限制性内切核酸酶(又称限制酶)——“分子手术刀”(1)来源：主要来自________。(2)功能：能够识别双链DNA分子的特定____________，并使每一条链中特定部位的____________断开。(3)结果：产生________和________。原核生物核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端平末端(4)应用：已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为

和

，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。EcoRⅠ限制酶和Sma

Ⅰ限制酶识别的________不同，切割位点________(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有________。黏性末端平末端碱基序列不同专一性2．DNA连接酶——“分子缝合针”(1)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___________。(2)种类

种类比较E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源________________特点只能连接________既可以连接黏性末端，又可以连接________磷酸二酯键大肠杆菌T4噬菌体黏性末端平末端3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)种类：①质粒：是一种裸露的结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞的拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状____________。②噬菌体和____________等。(2)目的：①将目的基因________到受体细胞中去。②在受体细胞内对目的基因进行大量________，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步________。双链DNA分子动植物病毒转运复制复制(3)必备条件：①在宿主细胞中保存下来并大量________。②有一个至多个__________________。③有一定的____________，便于筛选。④对___________无害。复制限制酶切割位点标记基因受体细胞知识点三重组DNA分子的模拟操作1．材料用具：剪刀代表_________，透明胶条代表_____________。2．切割位点(1)分别从两块硬纸板上的一条DNA链上找出________________序列，并选________之间作切口进行“切割”。(2)再从另一条链上__________之间寻找EcoRⅠ相应的切口剪开。3．操作结果：若操作正确，不同颜色的黏性末端应能________；否则，说明操作有误。EcoRⅠDNA连接酶G—A—A—T—T—CG—A互补的碱基互补配对知识点四DNA的粗提取与鉴定1．实验原理(1)________不溶于酒精，________溶于酒精。(2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于________________溶液。(3)在一定温度下，DNA遇________试剂会呈现蓝色。DNA蛋白质2mol/L的NaCl二苯胺2．实验步骤(1)称取30g洋葱，切碎，放入研钵中并倒入10mL研磨液，充分研磨。↓(2)漏斗中垫________，将研磨液过滤到烧杯中，____℃处理，取上清液放入烧杯中。↓(3)在上清液中加入体积相等的、预冷的________溶液，静置2～3min，用玻璃棒沿同一方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去水分。纱布4酒精↓(4)取两支20mL的试管编号A、B，各加入2mol/L的________溶液5mL，将丝状物溶于B试管的NaCl溶液中。然后向两支试管中各加入4mL的__________。混匀后，将试管置于________中加热5min。↓(5)结果观察：A试管________，B试管________。NaCl二苯胺试剂沸水不变蓝变蓝色知识应用·强化落实——效果·检测·定向判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)1．基因工程的原理是基因重组，不过在这里这种变异是定向的。(

)2．DNA聚合酶也可以用作DNA重组技术的工具。(

)3．限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害。(

)4．不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端相同。(

)√×

提示：DNA重组技术的工具有限制酶、DNA连接酶和载体，没有DNA聚合酶。×

提示：限制酶在原来的原核细胞内用于切割外源DNA，使之失效，从而保护自身。√5．DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。(

)6．载体的种类有质粒、噬菌体、动植物病毒等，其中动植物病毒必须是DNA病毒。(

)7．重组DNA技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。(

)8．不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端。(

)9．限制酶和DNA连接酶的作用部位一致，但作用相反。(

)10．DNA连接酶能连接互补的黏性末端或平末端，故该酶没有专一性。(

)×

提示：E.coliDNA连接酶不能连接平末端。√××√×11．用兔的成熟红细胞可提取DNA。(

)12．进行DNA粗提取和鉴定实验时，加入酒精溶液后用力进行快速、充分的搅拌。(

)13．在溶有DNA的

NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。(

)×

提示：哺乳动物成熟的红细胞无细胞核。可选用鸡血细胞作提取DNA的材料。×

提示：加入酒精用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂。×

提示：在溶有DNA的

NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，需沸水浴加热5min，冷却后才可观察到溶液的颜色呈现蓝色。

课堂互动探究案课程标准1.基因工程是一种重组DNA技术。2．概述基因工程是在微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展起来的。3．阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。

素养达成1.了解基因工程的概念、诞生及发展。(生命观念、社会责任)2．掌握限制酶及DNA连接酶的作用。(科学思维)3．理解载体需具备的条件。(科学思维)设疑激趣在亚洲和非洲的贫困地区，人们由于无法获取足够的肉类和蔬菜，导致维生素A严重缺乏，据世界卫生组织估计，全世界有1.2亿～2.5亿人缺乏维生素A，每年约有100多万儿童因缺乏维生素A失去生命。胡萝卜素可在人体内转变成维生素A，因此，科学家利用基因工程技术，将有关酶的基因转入水稻中，并诱导它们在水稻细胞中表达，使水稻体内能够合成β­胡萝卜素。如果人每天食用的大米含β­胡萝卜素，就能满足人体对维生素A的需求。人们是怎样将胡萝卜体内的基因转移到水稻体内的呢？这个过程中需要哪些技术和操作工具呢？夯基提能·分层突破——互动·探究·智涂学习主题一基因工程的工具酶活动1阅读下列材料，思考并回答下列问题：1．DNA分子中磷酸与脱氧核糖是如何连接的？该化学键的名称是什么？

2．限制酶的作用特点是什么？所识别的序列有何特点？作用后的结果有哪两种形式？

提示：DNA分子中磷酸与脱氧核糖交替连接。其中同一核苷酸内部磷酸与脱氧核糖的5号碳相连，相邻两核苷酸之间磷酸与3号碳相连。连接形成的化学键叫磷酸二酯键。提示：(1)一种限制酶只能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。(2)限制酶所识别的序列一般都具有反向对称重复排列的特点。(3)黏性末端和平末端。3．DNA连接酶的作用是什么？提示：将具有相同或互补黏性末端以及具有平末端的DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来“缝合”成新的DNA分子。活动2下图中的图1和图2分别表示的是EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶产生两种不同末端的示意图。请据图回答：1．请说出EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列及切割的位点。

2．EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶切割产生的DNA末端分别是什么形式？

提示：EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是GAATTC，切割位点在G和A之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是CCCGGG，切割位点在G和C之间。提示：EcoRⅠ限制酶将DNA切割成黏性末端，SmaⅠ限制酶将DNA切割成平末端。3．以上实例说明限制酶有何特性？该特性的含义是什么？

4．DNA连接酶、限制酶和DNA聚合酶都作用于哪种化学键，分别对这种化学键有何影响？提示：说明限制酶具有专一性。专一性指的是限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上进行切割。提示：均作用于磷酸二酯键，DNA连接酶和DNA聚合酶是形成磷酸二酯键，限制酶是破坏磷酸二酯键。活动3回答下列问题：1．为什么限制酶主要从原核生物中分离纯化而来？推测它在原核生物中的作用是什么？它会不会切割自己的DNA分子？

2．限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用是否都体现了酶的专一性？

提示：原核细胞容易受到外源DNA的入侵，原核细胞中的限制酶能够切割入侵的外源DNA而保护自身。原核细胞中的限制酶不会切割自己的DNA分子，因为酶具有专一性或自己的DNA分子已被修饰而不被识别。提示：限制性内切核酸酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，体现了酶的专一性。E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，对末端的碱基序列没有要求；T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，又可以连接双链DNA分子的平末端，都对末端的碱基序列没有要求，专一性不强。[易错警示](1)限制酶不切割自身DNA的原因是该生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰。(2)限制酶作用于磷酸二酯键，而不是氢键。(3)DNA连接酶无识别的特异性，对于具有互补黏性末端的DNA片段以及具有平末端的DNA片段都能连接起来。[特别提醒](1)限制酶是一类酶而不是一种酶。(2)不同种类的限制酶识别的序列与切割的位点不同，这与酶的专一性是一致的。(3)在切割含目的基因的DNA分子时，需用限制酶切割2次，产生4个末端。只有这样，才能使目的基因的两端都有可连接的末端。(4)限制酶的识别序列与被作用的DNA序列是不同的。前者一般由6个核苷酸组成，少数由4、8个或其他数量的核苷酸组成；后者是双链序列。(5)DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口连接起来，因此DNA连接酶不需要模板。两个DNA片段要具有互补的黏性末端才能通过DNA连接酶拼接起来；平末端只能用T4DNA连接酶连接。(6)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同，即同一种限制酶一定能切出相同的黏性末端，相同的黏性末端不一定来自同一种限制酶的切割。1.限制酶与DNA连接酶的分析比较(1)区别(2)两者的关系可表示为：项目作用应用限制酶使特定部位的磷酸二酯键断开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基因表达载体的构建(3)磷酸二酯键指的是下图圆圈中的化学键，而限制酶切割或DNA连接酶连接的只能是箭头所指处的化学键，因为圈中另一个化学键属于一个核苷酸的内部结构。(4)识别序列的特点呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中轴线(如图)，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向、对称、重复排列的。如

中轴线，两侧碱基互补对称；

为轴，两侧碱基互补对称。中轴线(5)作用结果：限制酶切割DNA产生的DNA末端有黏性末端和平末端两种形式。①黏性末端是限制性内切核酸酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时形成的，如图所示：②平末端是限制性内切核酸酶在它识别序列的中轴线处切开时形成的，如图所示：3.与DNA相关的五种酶的比较名称作用部位作用结果限制酶磷酸二酯键将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键将双链DNA分子局部解旋为单链1．(学业水平一、二)下列关于限制性内切核酸酶(限制酶)的叙述，正确的是(

)A．均来源于原核生物B．识别序列均由6个核苷酸组成C．特异性表现在识别和切割两个方面D．也可识别RNA分子的特定核苷酸序列答案：C解析：限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成，B错误；限制酶能识别特定的核苷酸序列，并切割特定核苷酸之间的磷酸二酯键，C正确；限制酶可识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，不能识别RNA分子的特定核苷酸序列，D错误。2．(学业水平一、二)下列有关DNA连接酶的叙述，正确的是(

)A．T4DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来B．E.coliDNA连接酶能将双链DNA片段平末端之间进行连接C．DNA连接酶能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键D．DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸答案：C解析：DNA连接酶能使两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，从而将它们连接起来。E.coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端。3．(学业水平三、四)下列关于几种酶作用的叙述，错误的是(

)A．DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接B．RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录C.一种限制酶能识别多种核苷酸序列，并切割出多种目的基因D．DNA聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA单链答案：C解析：限制酶具有专一性，一种限制酶一般只能识别一种核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，C错误；DNA连接酶能使不同DNA片段的脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接，重新形成DNA分子，A正确；RNA聚合酶能与基因的特定位点结合，催化遗传信息的转录，B正确；DNA聚合酶能以DNA的一条链为模板，把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA单链，复制形成新的DNA分子，D正确。4．(学业水平三、四，不定项选择)下表所示为常用的限制酶及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法，正确的是(

)注：Y＝C或T，R＝A或G。A．限制酶切割后不一定形成黏性末端B．限制酶的切割位点一定在识别序列的内部C．不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端D．一种限制酶不一定只识别一种核苷酸序列答案：AD解析：Sma

Ⅰ酶切割后产生的是平末端，A正确；Sau3AⅠ酶的切割位点在识别序列的外部，B错误；BamHⅠ酶与Sau3AⅠ酶切割后能形成相同的黏性末端，C错误；由表中信息可知，HindⅡ能识别4种不同的核苷酸序列，D正确。学习主题二基因工程中的载体活动1思考并回答相关质粒的问题：1．质粒作为目的基因的载体，其本质是什么？

提示：小型环状DNA。2．所有载体都是质粒吗？为什么？

3．质粒上的一些抗生素抗性基因有什么作用？

提示：不是，除了质粒外，载体还有动植物病毒和噬菌体等。提示：作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选；检测目的基因是否导入受体细胞。活动2思考并回答有关载体的问题：1．将外源基因直接导入受体细胞可行吗？为什么？

2．细胞膜上的载体与基因工程中的载体有什么不同？提示：不可行，因为如果没有载体导入受体细胞，目的基因无法进行自我复制和稳定存在以及表达。提示：(1)化学本质不同：细胞膜上的载体化学成分是蛋白质；基因工程中的载体可能是物质，如质粒(DNA)、λ噬菌体的衍生物，也可能是生物，如动植物病毒等。(2)功能不同：细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞；基因工程中的载体是一种“分子运输车”，把目的基因导入受体细胞。[特别提醒](1)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，前者的实质是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞，后者是蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。(2)一般来说，要对天然质粒进行人工改造才可以使用。1.作为载体所具备的条件条件分析稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA分子的筛选无毒害作用避免受体细胞受到损伤2.常用载体的种类及用途种类用途质粒将外源基因导入大肠杆菌等受体细胞λ噬菌体的衍生物植物病毒将外源基因导入植物细胞动物病毒将外源基因导入动物细胞3.标记基因的筛选原理(1)前提：载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。(2)过程：含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性，因此培养受体细胞的培养基中加入该种抗生素即可筛选。(3)结果：在培养基上，被抗生素杀死的是没有抗性的受体细胞，没被杀死的具有抗性的受体细胞得以筛选。原理如图所示：1．(学业水平一、二)质粒是基因工程中最常用的载体，其主要特点是(

)①能自主复制②不能自主复制③结构简单

④是蛋白质⑤是环状RNA

⑥是环状DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦

B．①④⑥C．①③⑥⑦

D．②③⑥⑦答案：C解析：质粒存在于细菌和酵母菌等微生物中，是一种结构简单、独立于拟核或细胞核之外的环状DNA分子。质粒作为载体在受体细胞中能“友好”地“借居”，并能在细胞中进行自我复制。2．(学业水平三、四)下面是四种不同质粒的示意图，其中ori为复制必需的序列，amp为氨苄青霉素抗性基因，tet

为四环素抗性基因，箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组DNA的细胞，应选用的质粒是(

)答案：C解析：根据题意，选用的质粒上应有复制必需序列和四环素抗性基因，且不含氨苄青霉素抗性基因。A项破坏了复制必需的序列，B项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好，C项氨苄青霉素抗性基因被破坏，四环素抗性基因完好，D项氨苄青霉素抗性基因完好，四环素抗性基因被破坏。3．(学业水平一、二)作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是(

)A．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C．具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合D．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择答案：A解析：作为载体必须能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因，A正确；作为载体必须具有一个或多个限制酶切点，以便于目的基因的插入，而不是表达，B错误；作为载体必须具有标记基因，以便于重组DNA分子的筛选，C错误；作为载体必须是安全的，对受体细胞无害，以便宿主细胞能进行正常的生命活动，D错误。4．(学业水平三、四)限制酶Mun

Ⅰ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及切割位点分别是

和

。如图表示四种质粒和目的基因，其中，质粒上箭头所指部位为酶的识别位点，阴影部分表示标记基因。适于作为图示目的基因载体的质粒是(

)答案：A解析：用限制酶MunⅠ切割A质粒后，不会破坏标记基因，而且还能产生与目的基因两侧黏性末端相同的末端，适于作为目的基因的载体。B项中质粒没有标记基因，不适于作为目的基因的载体。C、D质粒含有标记基因，但用限制酶切割后会被破坏，因此不适于作为目的基因的载体。学习主题三DNA的粗提取与鉴定活动1实验材料的选取：哺乳动物的红细胞和鸡的血液提取DNA效果更好的是________。原因是________________________________________________________________________________________________________________。鸡的血液

鸡血细胞的核DNA含量丰富，材料易得，而哺乳动物的红细胞无细胞核，不含DNA活动2实验操作分析：1．实验过程要充分地研磨，如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响？

2．实验过程中应如何使用玻璃棒搅拌？为什么？提示：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，导致看不到丝状沉淀物，用二苯胺鉴定不显示蓝色。提示：搅拌时玻璃棒不能直插烧杯底部，搅拌要轻缓，并向一个方向搅拌以便获得较完整的DNA分子。[名师提醒]DNA的粗提取与鉴定中的注意事项(1)过滤含DNA的黏稠物时不能用滤纸代替纱布，否则会因DNA被吸附到滤纸上，而导致DNA大量损失。(2)用玻璃棒搅拌时，动作要缓慢且沿同一方向进行，目的是防止DNA被破坏。(3)二苯胺试剂要现配现用，否则二苯胺会变成浅蓝色，影响鉴定效果。(4)鉴定DNA还可使用甲基绿染液，甲基绿染液可将DNA染成绿色。1.加入洗涤剂的目的是溶解细胞膜、核膜，释放出细胞内含物。加入食盐的目的是使构成染色体的核蛋白加速解聚，游离出DNA分子，并使DNA分子充分溶解于浓NaCl溶液中。2．过滤不能用滤纸代替纱布，因为DNA会被吸附到滤纸上而大量损失，影响最终提取的DNA量。3．滤液中可能含有DNA、RNA以及蛋白质、脂质、糖类等细胞成分。1．(学业水平一、二)下列各项中不宜选作DNA提取材料的是(

)A．洋葱表皮细胞B．鲜豌豆种子C．人的红细胞

D．猪肝答案：C解析：作为DNA提取材料的首要条件是细胞内要含有DNA，次要条件是DNA的含量丰富，而哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，不含DNA，所以不宜选作实验材料。2．(学业水平一、二)下面不能影响DNA粗提取含量的是(

)A．选材

B．洗涤剂的用量C．二苯胺的用量D．搅拌和研磨的程度答案：C解析：A项：尽量选择DNA含量高的材料粗提取DNA。B项：洗涤剂的用量和类型能影响细胞膜的瓦解程度，从而影响DNA释放量的变化。C项：二苯胺是DNA的鉴定剂，而非提取剂。D项：搅拌和研磨充分有利于DNA的释放。3．(学业水平一、二)玻璃棒搅拌出的较纯净的DNA的颜色以及DNA遇二苯胺(沸水浴)染上的颜色分别是(

)A．黄色、紫色B．白色、砖红色C．白色、蓝色D．蓝色、砖红色答案：C解析：从体积分数为95%的冷酒精中析出的较纯净DNA的颜色是白色；鉴定DNA时，DNA遇二苯胺在沸水浴条件下呈现蓝色。4．(学业水平三、四，不定项选择)甲、乙两图为“DNA的粗提取与鉴定”实验中涉及的两个操作装置图。相关叙述正确的是(

)A．图甲的烧杯和图乙的试管中所用溶剂都为NaCl溶液，但两者浓度不同B．图乙经沸水浴后即可观察到一支试管中的溶液明显变蓝，另一支试管中不变蓝C．图甲操作需用玻璃棒迅速搅拌以使DNA成为絮状沉淀并缠绕在玻璃棒上D．图乙操作中所用的二苯胺试剂需现配现用以达到较好的鉴定效果答案：BD解析：图甲为在体积分数为95%的冷酒精中析出DNA，图乙的试管中所用溶剂为NaCl溶液，A错误；DNA鉴定需要进行沸水浴，B正确；图甲操作需用玻璃棒缓慢搅拌，避免DNA断裂，C错误；二苯胺容易被氧化，图乙操作中所用的二苯胺试剂需现配现用以达到较好的鉴定效果，D正确。强化落实·学业达标——归纳·提升·素养网络建构主干落实1.基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。2．DNA重组技术的基本工具有限制性内切核酸酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。3．限制性内切核酸酶可识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点上切割。4．E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端。5．质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在受体细胞内稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因；对受体细胞无害。6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。高效课堂·实践运用——随堂·巩固·达标1.如图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是(

)A．5′－CTTAAG－3′，切点在C和T之间B．5′－CTTAAG－3′，切点在G和A之间C．5′－GAATTC－3′，切点在G和A之间D．5′－CTTAAG－3′，切点在C和T之间答案：C解析：两条链均按照5′→3′方向分析，由题图可知该限制酶识别的碱基序列为5′－GAATTC－3′，并在G与A之间断开磷酸二酯键，故选C。2．对DNA连接酶的功能描述正确的是(

)A．将碱基、脱氧核糖和磷酸之间的化学键连接起来B．在基因工程中只作用于一个切口处的两个黏性末端C．用于DNA复制时母链与子链间形成氢键D．与DNA聚合酶作用的部位相同，作用对象不同答案：D解析：DNA连接酶连接的是磷酸二酯键，A错误；DNA连接酶在基因工程中可作用于一个切口处的两个黏性末端或平末端，B错误；DNA复制过程中需要解旋酶和DNA聚合酶等，母链和子链通过碱基互补配对用氢键连接起来，C错误；DNA连接酶连接双链DNA片段的切口，即能将断开的两个DNA片段连接起来，而DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接到已有的单链DNA上，D正确。3．质粒是基因工程最常用的载体，下列有关质粒的说法错误的是(

)A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B．质粒作为载体时，应具有标记基因和多个限制酶切点C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核(或细胞核)之外的细胞质基质中D．质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制答案：A解析：质粒为小型环状DNA分子，不仅存在于细菌中，也存在于某些真核生物如酵母菌中，但病毒中没有质粒；质粒作为载体时，应具有标记基因和多个限制酶切割位点；质粒为小型环状DNA分子，存在于细胞核或拟核之外的细胞质基质中；质粒能够在宿主细胞中稳定保存，并在宿主细胞内复制。4．现有一长度为1000个碱基对(bp)的DNA分子，用限制酶EcoRⅠ酶切后得到的DNA分子仍是1000bp，用Kpn

Ⅰ单独酶切后得到400bp和600bp两种长度的DNA分子，用EcoRⅠ、Kpn

Ⅰ同时酶切后得到200bp和600bp两种长度的DNA分子。如图所示，该DNA分子的酶切图谱正确的是(

)答案：D

解析：该DNA分子用限制酶EcoRⅠ切割后长度不变，可知该DNA分子为环状结构，根据EcoRⅠ、Kpn

Ⅰ的作用特点，可知酶切图谱为D项所示。5．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__________________________(写出两条即可)。(2)若质粒DNA分子的切割末端为

，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在一起。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为________，其作用是_____________________。DNA能够自我复制、具有遗传效应DNA连接酶标记基因供重组DNA的鉴定和选择解析：质粒是基因工程中最常用的载体，是一种裸露的、结构简单、独立于细胞核或细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子，具有一个至多个限制酶切割位点，进入受体细胞后能自我复制，具有标记基因便于重组DNA的鉴定与选择。(4)下列常在基因工程中用作载体的是(

)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C疑难解答·名师指津——释疑·解惑·教材(一)从社会中来提示：科学家用到了限制酶、DNA连接酶、载体等“分子工具”。限制酶能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并将DNA双链切断，形成具有黏性末端或平末端的片段。DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，即催化一个DNA片段3′端的羟基与另一个DNA片段5′端的磷酸基团上的羟