2020高中生物专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具教案新人教版选修3.docx

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1、1.1　DNA重组技术的基本工具[学习目标]　1.了解基因工程的概念。2.说出DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。3.清楚基因工程的载体需要具备的条件。知识点一　基因工程概念及工具酶知识梳理1.基因工程概念2．限制性核酸内切酶(又称限制酶)——“分子手术刀”(1)来源：主要来自原核生物。(2)种类：约4000种。(3)作用①识别：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。②切割：切割每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(4)识别序列特点①大多数限制酶识别序列由6个核苷酸组成，少数由4、5或8个核苷酸组成。②中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重

2、复排列。(5)结果：产生黏性末端或平末端。3．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磷酸二酯键。(2)DNA连接酶种类　1.基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？提示：①有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行；②基因工程可以在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。2．原核生物体内的限制酶不切割自身DNA的原因？提示：原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。3．限制性核酸内切酶是一种酶吗？提示：限制性核酸内切酶是

3、一类酶而不是一种酶。典题分析题型一　几种酶的比较[例1]　下列关于几种酶作用的叙述，不正确的是(　　)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单链解题分析　DNA连接酶能使不同脱氧核苷酸的磷酸与脱氧核糖连接形成磷酸二酯键，A正确；RNA聚合酶能与基因的特定位点(启动子)结合，催化遗传信息的转录，B正确；一种限制酶只能特异性的识别一种核苷酸序列，切割出一种目的基因，体现了酶的专一性，C

4、错误；DNA分子复制时，DNA聚合酶能把单个脱氧核苷酸分子连接成一条DNA单链，D正确。答案　C题后归纳几种酶的比较题型二　限制酶识别序列特点[例2]　下列关于如图所示黏性末端的说法错误的是(　　)A．甲、乙、丙黏性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产生的B．甲、乙具相同的黏性末端可形成重组DNA分子，但甲、丙之间不能C．DNA连接酶作用位点在b处，催化磷酸基团和脱氧核糖之间形成化学键D．切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组DNA分子解题分析　三种限制酶识别的碱基序列不同，故限制酶种类也不同，A正确；三个末端中甲、乙的碱基可互补配对，故二者

5、可形成重组DNA分子，该重组DNA分子不具有切割甲的限制性核酸内切酶识别的碱基序列，故不能被切割甲的限制性核酸内切酶识别切割，B、D正确；b处表示氢键，而DNA连接酶的作用是使两个DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来形成一个DNA分子，C错误。答案　C技法提升判断两个黏性末端是否为同一种限制酶切割产生的：一看游离碱基能否相互配对；二看两条链上的切点是否相同。技巧：将其中一个黏性末端旋转180°，若完全相同，则说明这两个黏性末端是由同一种限制酶切割产生的。知识点二　基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”知识梳理1.作用(1)将目的基因运输到受体细胞中去。(2)使目

6、的基因能够在受体细胞内进行大量复制。2．种类(1)常用载体：质粒。(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。3．质粒(1)定义：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。(2)质粒作为载体所具备的条件①有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中。②携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，在细胞中进行自我复制，或能够整合到受体细胞染色体DNA上，并随染色体DNA进行同步复制。③带有特殊的标记基因，以便重组后进行重组DNA的鉴定和选择，常用的标记基因有抗生素抗性基因、荧光蛋白基因等。④对受体

7、细胞无害，不影响受体细胞的正常生命活动等。　1.质粒是基因工程中最常用的载体，它只存在于原核细胞中吗？提示：不对。某些真核细胞中也存在质粒，如酵母菌。2．基因工程的载体和细胞膜上的载体的区别是什么？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。3．病毒为什么可以作为基因工程的载体？提示：因病毒能够侵染正常细胞，有的病毒还能将自己的核酸整合到宿

8、主细胞的染色体上，所以动