專題1課前預(yù)習(xí)·巧設(shè)計名師課堂·一點通創(chuàng)新演練·大沖關(guān)重點突破課堂強化知識清單案例師說1.1每課一練了解1.基因工程的概念2.DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的來源和作用理解基因工程載體需要具備的條件1.DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用2.基因工程載體需要具備的條件一、基因工程的概念指按照人們的愿望，進行嚴(yán)格的設(shè)計，并通過

和

等技術(shù)，賦予生物以新的

，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫做

。體外DNA重組轉(zhuǎn)基因遺傳特性DNA重組技術(shù)二、限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”(1)簡稱：限制性核酸內(nèi)切酶又稱

。(2)來源：主要從

中分離純化出來。(3)作用：①識別雙鏈DNA分子的某種

。②切割特定部位的兩個核苷酸之間的

。(4)作用結(jié)果：產(chǎn)生

或

。限制酶原核生物特定核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端平末端GA磷酸二酯鍵限制酶TTCA……………………限制酶識別序列★EcoRⅠ限制酶：★

SmaⅠ限制酶：GGGCCCGCTTAAGGGCCCGAATTC三、DNA連接酶——“分子縫合針”1．作用恢復(fù)被

切開的兩個核苷酸之間的

，拼接成新的DNA分子。

2．種類限制酶磷酸二酯鍵種類比較項目E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源特點只能“縫合”具有

的雙鏈DNA片段既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的

，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的

大腸桿菌T4噬菌體互補的黏性末端黏性末端平末端★EcoRⅠ限制酶：GAATTCCGAATTATAGTCDNA連接酶DNA連接酶DNA連接酶ATAGTCCGAATTCAATTDNA聚合酶GAGTATCDNA聚合酶四、基因因進入受受體細胞胞的載體體——““分子運運輸車”1．作用用將送入受體體細胞。。2．種類類(1)質(zhì)質(zhì)粒：是是一種很很小的。(2)其其他載體體：的衍生物物、等。3．特點點(1)能能夠進行行。(2)有有一個至至多個切割位點點，供外外源基因因插入。。(3)具具有特殊殊的，供重組組DNA的鑒定定和選擇擇。(4)對對受體細細胞無害害。外源基因因雙鏈環(huán)狀狀DNA分子λ噬菌體體動植物病病毒自我復(fù)制制限制酶標(biāo)記基因因一、限制制性核酸酸內(nèi)切酶酶——““分子手手術(shù)刀”1．閱讀讀教材P4～5，分析析圖1－－2、1－3，，探究下下列問題題：(1)限限制酶切切割DNA分子子時，其其切割部部位在哪哪里？具具有怎樣樣的作用用特點？？提示：①切割部部位是兩兩個核苷苷酸之間間的磷酸酸二酯鍵鍵。②作用特特點：a．具有有專一性性。具體體表現(xiàn)在在兩個方方面：識識別雙鏈鏈DNA分子中中特定的的核苷酸酸序列；；切割特特定序列列中的特特定位點點。b．可用用于DNA的切切割，獲獲取目的的基因和和切割載載體。(2)利利用限制制酶切割割得到的的是黏性性末端或或平末端端，二者者有什么么區(qū)別？？提示：①黏性末末端：是是限制酶酶在識別別序列的的中心軸軸線兩側(cè)側(cè)將DNA的兩兩條鏈分分別切開開形成的的，如下下圖所示示。②平末端端：是限限制酶在在識別序序列的中中心軸線線處切開開形成的的，如下下圖所示示。具有黏性末端端的DNA片片段能夠通過過互補堿基間間的配對重新新結(jié)合，而具具有平末端的的DNA片段段不容易結(jié)合合。2．閱讀教材材P5并觀察察分析圖1－－4，討論下下列問題：(1)DNA連接酶的作作用目的是什什么？作用于于哪種化學(xué)鍵鍵？提示：①作用目的：：將切下的黏黏性末端或平平末端重新拼拼接、縫合，，形成新的DNA分子。。②作用的化學(xué)學(xué)鍵：磷酸二二酯鍵。(2)根據(jù)下下圖分析：①圖中a酶、、b酶分別是是哪種酶？提示：a是限制酶(或限制性核核酸內(nèi)切酶)；b是DNA連連接酶。作用應(yīng)用限制性核酸內(nèi)切酶使特定部位的磷酸二酯鍵斷裂用于提取目的基因和切割載體DNA連接酶在DNA片段之間重新形成磷酸二酯鍵用于目的基因和載體的連接②兩種酶在基基因工程中有有什么作用及及應(yīng)用。提示：3．閱讀教材材P6，觀察察分析圖1－－5，探討下下列問題：(1)具備什什么條件的物物質(zhì)才能充當(dāng)當(dāng)基因工程的的載體？提示：載體必須具備備的條件：①能在受體細細胞內(nèi)穩(wěn)定保保存并大量復(fù)復(fù)制。②有多個限制制酶切割位點點，以便與外外源基因連接接。③具有某些特特殊標(biāo)記基因因，以便進行行篩選。當(dāng)然然，載體應(yīng)對對受體細胞無無毒害作用，，否則受體細細胞將受到損損傷甚至死亡亡。(2)聯(lián)系主主動運輸中的的載體，試從從它們的化學(xué)學(xué)本質(zhì)和作用用方面分析二二者的不同。。提示：①主動運輸中中的載體是位位于細胞膜上上的蛋白質(zhì)，，其作用是運運輸離子、氨氨基酸、核苷苷酸等物質(zhì)進進出細胞。②基因工程中中的載體的化化學(xué)本質(zhì)是DNA，其作作用是：a．?dāng)y帶目的的基因進入受受體細胞；b.利用載體體在宿主細胞胞中的復(fù)制對對目的基因進進行大量復(fù)制制。下圖為DNA分子結(jié)構(gòu)示示意圖，下列列對該圖的描描述正確的是是()A.④的名稱稱是胞嘧啶脫脫氧核苷酸B．解旋酶作作用的部位是是⑩C．某限制性性核酸內(nèi)切酶酶可選擇⑨處處作為切點D．DNA連連接酶可連接接⑩處斷裂的的化學(xué)鍵[解析]圖中④包含上一個個脫氧核苷酸酸的磷酸①和和下一個脫氧氧核苷酸的五五碳糖②和堿堿基③，不是是一個脫氧核核苷酸，A錯錯誤；限制性性核酸內(nèi)切酶酶的作用部位位是⑩磷酸二二酯鍵，解旋旋酶的作用是是解開DNA雙鏈，作用用部位是⑨氫氫鍵，B、C錯誤；DNA連接酶可可連接⑩處斷斷裂的磷酸二二酯鍵，D正正確。[答案]D與DNA有關(guān)關(guān)的幾種酶項目種類

限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對間的氫鍵作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子下圖為大腸桿桿菌及質(zhì)粒載載體的結(jié)構(gòu)模模式圖，據(jù)圖圖回答下列問問題。(4)下列常常在基因工程程中作為載體體的是()A．蘇云金芽芽孢桿菌抗蟲蟲基因B．土壤農(nóng)桿桿菌環(huán)狀RNA分子C．大腸桿菌菌的質(zhì)粒D．動物細胞胞的染色體[解析]本題通過質(zhì)粒粒結(jié)構(gòu)的模式式圖考查基因因工程基本工工具的功能和和特點?；蛞蚬こ讨械妮d載體必須具備備三個條件：：①能夠在宿主主細胞內(nèi)穩(wěn)定定保存并大量量復(fù)制；②有有多個限制酶酶切割位點；；③有標(biāo)記基基因便于篩選選，如大腸桿桿菌的質(zhì)粒。。用同一種限限制酶切割質(zhì)質(zhì)粒和目的基基因得到相同同的黏性末端端，再用DNA連接接酶把目的基基因和質(zhì)粒連連接在一起。。大腸桿菌的的質(zhì)粒是基因因工程中最常常用的載體，，載體的本質(zhì)質(zhì)為DNA，，抗蟲基因?qū)賹儆谀康幕蛞?，不屬于載載體，染色體體的主要成分分為DNA和和蛋白質(zhì)，不不屬于載體。。[答案](1)DNA①能夠自我復(fù)復(fù)制②具有有遺傳效應(yīng)(2)CGCGT—A—(3)標(biāo)記基基因供重組組DNA的鑒鑒定和選擇(4)CDNA連接酶酶基因工程中的的限制酶與載載體(1)載體必必須具備一個個或多個限制制酶切割位點點，但每種酶酶的切點最好好只有一個。。若用于切割割載體的限制制酶有多個切切點，則切割割后質(zhì)粒可能能會丟失某些些片段，若丟丟失的片段含含有復(fù)制起始始點，則重組組DNA分子子進入受體細細胞后便不能能進行自主復(fù)復(fù)制。(2)限制酶酶切割位點所所處的位置必必須是在所需需的標(biāo)記基因因之外，這樣樣才能保證標(biāo)標(biāo)記基因的完完整性，有利利于對目的基基因的檢測。。1.以下說法法正確的是（（））A、所有的限限制酶只能識識別一種特定定的核苷酸序序列B、質(zhì)粒是基基因工程中唯唯一的運載體體C、運載體必必須具備的條條件之一是：：具有多個限限制酶切點，，以便與外源源基因連接D、DNA連連接酶使黏性性末段的堿基基之間形成氫氫鍵練習(xí)C2,在基因工工程中，切割割運載體和含含有目的基因因的DNA片片段，需使用用（）同種限制酶B.兩種限限制酶同種連接酶D.兩兩種連接