2019-2020学年高中生物 第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生学案 浙科版选修3.doc

《2019-2020学年高中生物 第一章 基因工程 第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生学案 浙科版选修3.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一节　工具酶的发现和基因工程的诞生1．说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容。　2.掌握限制性核酸内切酶的含义及作用特点。(重点)3．说出DNA连接酶的作用。(重点)　4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。(难点)一、基因工程概述1．含义：基因工程是狭义的遗传工程，广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。2．核心：构建重组DNA分子。二、基因工程的诞生1．理论基础(1)DNA是生物遗传物质的发现。(2)DNA双螺旋结构的确立

2、。(3)遗传信息传递方式的认定。2．技术上的保障限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒的发现与应用。三、限制性核酸内切酶1．功能：识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列。2．结果：把DNA分子切割成许多不同的片段。1．用限制性核酸内切酶酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？提示：两个。四、DNA连接酶作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子。五、质粒1．实质：是能够自主复制的双链环状DNA分子，是一种特殊的遗传物质。2．存在方式：在细菌中独立于染色体之外。3．作用：作为基因工程的

3、载体。4．最常用的质粒：大肠杆菌的质粒。152．基因工程的载体只有质粒一种吗？提示：不是。质粒是最常用的载体。　限制性核酸内切酶1．产物：互补的粘性末端或平末端。当限制性核酸内切酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是粘性末端，当在识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。2．特点：具有专一性，表现在两个方面。如图：(1)识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列。(2)切割特定序列中的特定位点。3．切割键：断开的是DNA分子中相邻脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，而不是连接两条链之间的氢键。如下图

4、：双链DNA结构和磷酸二酯键的位置限制性核酸内切酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸序列。下图为四种限制性核酸内切酶BamHⅠ，EcoRⅠ，HindⅢ以及BglⅡ的识别序列。箭头表示每一种限制性核酸内切酶的特定切割部位，其中哪两种限制性核酸内切酶所切割出来的DNA片段末端可以互补粘合？其正确的末端互补序列是(　　)BamHⅠ　　　EcoRⅠ　　　　　HindⅢ　　　　BglⅡ15　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序

5、列—AATT—B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列—GATC—C．EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列—AATT—D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列—GATC—[解析]　[答案]　D(1)限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。(2)限制性核酸内切酶不是一般的DNA水解酶，限制性核酸内切酶只对DNA中特定的核苷酸序列识别和切割。(3)限制性核酸内切酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4、5、8个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。　　下面是3种限制性核酸内切酶对

6、DNA分子的识别序列和剪切位点图(箭头表示切点，切出的断面为粘性末端)。下列叙述错误的是(　　)A．不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶的专一性B．限制性核酸内切酶2和3识别的序列都包含6个碱基对C．限制性核酸内切酶1和酶3剪出的粘性末端相同D．能够识别和切割RNA分子内一小段核苷酸序列的酶只有限制性核酸内切酶2解析：选D。不同的限制性核酸内切酶有不同的识别序列和切割位点，体现了酶具有专一性；限制性核酸内切酶2和3识别的序列分别是CCGCGG和GGATCC，15均为6个碱基对；限制性核酸内

7、切酶1和3剪出的粘性末端相同，均为GATC；三种限制性核酸内切酶均不能识别和切割RNA中核糖核苷酸序列。　DNA连接酶1．DNA连接酶与限制性核酸内切酶的比较2．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶与DNA聚合酶都能催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯键，但两者之间存在差异，表现如下：DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸加到已存在的脱氧核糖核苷酸链上，形成磷酸二酯键下列关于DNA连接酶的作用，叙述正确的是(　　)A．DNA连接酶的基本组成单位是脱

8、氧核苷酸B．将单个核苷酸加到DNA片段的骨架上连接起来，重新形成磷酸二酯键C．连接DNA链上碱基之间的氢键D．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键[解析]　(1)DNA聚合酶只能将单个的脱氧核苷酸添加到已有的脱氧核苷酸链上，形成磷酸二酯键，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。(2)DNA聚合酶是以一条DNA链为模板将单个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成