专题DNA重组技术的基本工具

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1、理解教材新知专题11.1把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二考向三1．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．限制性核酸内切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脱氧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。[自读教材·夯基础]1．基因工程的概念2．

2、基因工程的诞生和发展(1)基础理论的重大突破：①是遗传物质的证明；DNA学车问答http://ask.jsyst.cn学车问题回答驾驶员模拟考试2016http://www.jsyst.cn科目一科目二科目三科目四②DNA双螺旋结构和的确立；③的破译。(2)技术发明使基因工程的实施成为可能：①基因转移载体和相继发现；②技术的发明；③DNA体外重组得到实现，获得成功。(3)基因工程的发展与完善：1983年，世界第一例培养成功，基因工程进入迅速发展阶段。1988年的发明，使基因工程进一步发展和完善。中心法则遗传密码工具酶DNA合成和测序重组DNA表达实验转基因

3、烟草PCR技术1．通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么？提示：基因重组。2．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么？提示：生物共用一套遗传密码。操作环境操作对象操作水平基本过程结　果生物体外基　因DNA分子水平剪切→连接→导入→表达定向地改造生物的遗传性状[跟随名师·解疑难]1．对基因工程概念的理解2．基因工程的原理和理论基础(1)原理：基因重组。(2)理论基础：①拼接：不同生物DNA的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。②表

4、达：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。[自读教材·夯基础]1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从生物中分离出来。原核2．DNA连接酶(1)作用：将双链片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的。(2)种类：DNA磷酸二酯键种类比较项目E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源特点只能“缝合”具有的双链DNA片段既可以“缝合”双链DNA片段互补的，又可以“缝合”双链DNA片段的大肠杆菌T4噬菌体黏性末端黏性末端平末端3．运载体(1)作用：将送入细胞中。(2)种类：、λ噬菌体衍生物和等。外源基因动植物病毒质粒1

5、．结合DNA复制的过程分析，限制酶和DNA解旋酶的作用部位有何不同？提示：限制酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于两个碱基之间的氢键。2．结合教材P5图13，分析黏性末端和平末端是如何形成的？提示：限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA两条单链分割开，就形成黏性末端，而从识别序列的中心轴线切开就产生平末端。3．限制酶切割产生的黏性末端和平末端在恢复时需用什么酶？所用的该种酶是否可以不加选择？为什么？提示：DNA连接酶。不可以，E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既可以连接黏性末端又可以连接平末端。作用应用限制

6、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[跟随名师·解疑难]1．DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较(1)区别：(2)两者的关系可表示为：2．限制性核酸内切酶与解旋酶的区别(1)相同点：都是作用于DNA分子中的化学键。(2)不同点：作用部位不同，前者作用于磷酸二酯键，后者作用于氢键。3．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较比较项目DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质相同，都是催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯键不同点是否需要模板不需要需要接DNA链双链单链作用过程在两个

7、DNA片段间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯键作用结果将已存在的DNA片段连接合成新的DNA分子用途基因工程DNA复制4．上述四种酶的作用部位图解(1)作用于a(磷酸二酯键)的酶有：限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。(2)作用于b(氢键)的酶是解旋酶。[特别提醒](1)不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同；同一个DNA分子用不同限制酶切割，产生的黏性末端一般不相同。(2)不同限制酶切割形成的黏性末端，如果互补则可以相互重新配对。[例1]下表所示为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断

8、以下说法中，正确的是()限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名称识别