1、11DNA重组技术的基本工具课标领航1了解限制酶及DNA连接酶的来源。2掌握限制酶及DNA连接酶的作用。3理解载体需具备的条件。【重点】三种工具的作用。【难点】黏性末端和平末端；载体的特点。转基因夜光猫美国新奥尔良奥德班濒危物种研究中心为探索一些人类疾病的治疗方法，以猫为实验对象(猫的基因构成与人类相似)进行了一系列实验。为了了解外源基因是否可情景导航以安全地移植到猫科动物的基因序列中，该研究中心利用基因工程技术培育出美国首只转基因夜光猫。紫外线灯光下夜光猫的眼睛、牙床和舌头会发出鲜艳的橙黄色的荧光。夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的，在微小的DNA分子上进行的操作，需要专门的工具。这
2、些工具是什么？各自的作用是什么？让我们一起来了解一下吧！核心要点突破基础自主梳理知能过关演练11DNA重组技术的基本工基础自主梳理一、基因工程的概念1基因工程的别名：DNA重组技术。2操作环境：生物体外。3操作对象：_。4操作水平：_。5基本过程：_。6结果：人类需要的新的生物类型和生物产品。基因DNA分子水平剪切拼接导入表达核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端原核平末端2DNA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E.coliDNA连接酶：只能缝合双链DNA的_。T4DNA连接酶：既可缝合双链DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的_
3、。磷酸二酯键黏性末端平末端思考感悟限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？【提示】相同。都是磷酸二酯键。自我复制限制酶切割位点核心要点突破利用图解法理解记忆限制酶的有关问题要点一1识别序列的组成大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，例如EcoRI、Sma I限制酶的识别序列，也有少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。2限制酶都是切割识别特定的核苷酸序列的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。3限制酶切出的黏性末端和平末端的区别：(2011年雅礼中学高二检测)基因工程中，须使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛 选。已 知 限 制 酶 的 识 别 序 列 和 切 点 是 GGATCC，限
4、制酶的识别序列和切点是GATC。根据图示判断下列操作正确的是()例例11A目的基因和质粒均用限制酶切割B目的基因和质粒均用限制酶切割C质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D质粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割【尝试解答】D【解析】首先把目的基因切下来要用到限制酶；如果再用限制酶切割质粒，则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制酶切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制酶切割下来的目的基因可以互补配对。【互动探究】上题中限制酶切开化学键后产生哪种类型的末端？【提示】黏性末端。【易误警示】(1)限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。(2)限制性核酸内切酶作用的化学键为磷酸
5、二酯键，而不是氢键。(3)不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同，这与酶的专一性是一致的。与DNA有关的各种酶比较要点二名称作用参与生理过程应用作用位点(如图)DNA连接酶连接两个DNA片段基因工程a限制性内切酶切割某种特定的脱氧核苷酸序列aDNA聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸DNA复制a名称作用参与生理过程应用作用位点(如图)RNA聚合酶在核苷酸链上添加单个核苷酸转录a解旋酶使碱基间氢键断裂形成单脱氧核苷酸链DNA复制及转录b逆转录酶以RNA为模板合成DNA逆转录、基因工程特别提醒DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键，而不是氢键，氢键是分子间的静电吸引力，不需通过酶
6、催化形成。DNA连接酶只能在两个DNA片段间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有DNA片段上，且需要以一条DNA链为模板。目前发现的DNA连接酶不具有连接单链DNA的能力。(2011年北大附中高二检测)下列关于DNA连接酶的叙述正确的是()催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成ABCD【尝试解答】D例例22【解析】在DNA重组技术中，两个DNA片段间必须有相同的黏性末端才能互补配对，进行结合；具有相同黏性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是
7、催化脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成，即把“梯子”的“扶手”缝合起来。【探规寻律】限制酶与DNA连接酶的关系跟踪训练两个具有相同黏性末端的DNA片段，在条件适宜时，经酶的作用合成一个重组DNA分子。该酶是()ADNA连接酶BRNA聚合酶CDNA聚合酶D限制性内切酶解析：选A。本题考查几种酶的作用。DNA连接酶可以连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键形成一个DNA分子；RNA聚合酶可以催化单个游离的核糖核苷酸形成RNA；DNA聚合酶可以催化单个游离的脱氧核糖核苷酸形成DNA；限制性内切酶可以将DNA分子从特定的位点切割成两个DNA片段。常用的载体质粒要点三1来源及结构：质粒主要存在
8、于细菌等原核生物中，是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并且具有自我复制能力的双链环状DNA分子，如下图所示：2标记基因：质粒上有一些特殊的基因，如抗四环素基因、抗氨苄青霉素基因，用于对重组DNA进行鉴定和选择。3作为载体的条件(1)能自我复制。(2)有一个至多个限制酶切割位点。(3)有特殊的标记基因。(4)对受体细胞无害等。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。例例33(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用作载体的是()A苏云金芽孢杆菌抗虫基因B土壤农杆菌中的RNA分子C大肠杆菌的质粒D动物细胞的染色体【思路点拨】本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点，分析如下：【探规寻律】(1)主动运输中载体的化学本质是蛋白质，其作用是运输离子、氨基酸、核苷酸等物质进出细胞。(2)基因工程中的载体的化学本质是DNA，其作用是携带目的基因进入受体细胞。知能过关演练本部分内容讲解结束点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用
