高中生物选修三全套课件1.1 DNA重组技术的基本工具

提示 不一定。切割目的基因和载体时，通常用同 一种限制酶，以产生相同的黏性末端或平末端。在满足 一定条件时也可用不同种限制酶，可避免具有相同末端 的目的基因或质粒DNA发生自身环化，或目的基因和质 粒DNA之间发生反向连接。
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课堂深度拓展
考点一 基因工程中的工具酶
1．与DNA分子有关的酶
比较 项目w
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课末随堂演练
1．可以创造出地球上原先不存在的生物的技术是
()
A．无性繁殖
B．克隆
C．基因工程
D．组织培养
答案 C
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解析 基因工程最突出的优点是打破了常规育种难 以突破的物种之间的界限，可以对自然界的基因进行重 组和转移。
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2．下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是 ()
A．将单个核苷酸加到某个DNA片段末端，形成磷 酸二酯键
B．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
C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键
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D．只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，而不 能连接平末端
答案 B
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解析 将单个核苷酸加到某个DNA片段末端形成磷 酸二酯键是DNA聚合酶的作用，A项错误；DNA连接酶 的作用是在两个DNA片段之间重新形成磷酸二酯键，将 两个DNA片段连接起来，而不是连接两条DNA单链上 碱基之间的氢键，B项正确，C项错误；有的DNA连接 酶既能连接黏性末端，也能连接平末端，如T4DNA连接 酶，D项错误。
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思维导引：不同DNA分子用同一种限制酶切割形成 的黏性末端一定是相同的；不同种限制酶切割形成的黏 性末端有可能是相同的。
答案 D
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解析 不同限制酶有不同的识别序列和切割位点， 体现了酶的专一性，A项正确；限制酶2和3的识别序列 分别是CCGCGG和GGATCC，均为6个核苷酸，B项正 确；限制酶1和3分别切割DNA分子后形成的黏性末端相 同，C项正确；3种限制酶均不能识别和切割 RNA序 列，D项错误。

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。
图1-1 限制酶识别序列的中心轴线
练一练：
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
1、种类：两类 E·coli DNA连接酶（黏性末端）
T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端 ）
2、作用部位： 磷酸二酯键
↓
DNA连接酶是将双链DNA片段“缝合”起来， 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
④蛋白质 ⑤环状RNA ⑥环状DNA ⑦对宿主细胞无害
A.①③⑤⑦ C.①③⑥⑦
B.②④⑥ D.②③⑥⑦
2、下列不适合用于基因工程的运载体是（ ）
A、质粒
B、λ噬菌体的衍生物
C、细菌
D、病毒
C
3、下列说法正确的是：（
）
A、限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体
D
C、重组技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、运载体
1.1 DNA重组技术的基本工具
基因工程
基因工程（重组DNA技术）：体外通过人工“剪 切”与“拼接”等方法，对基因进行改造与重组， 导入受体细胞表达获得目的基因产物
能产生人胰岛素的大肠杆菌
基因工程的概念
基因工程的别名
DNA重组技术
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程 剪切 →拼接 →导入→表达
实质
基因重组
优实点现：基结定因果向在地不改同造物生种物之人的间类遗的需传转要性移的状，基；因迅产速物培育出
生物新品种
基因工程成功的理论基础：
（1）所有生物的DNA都是以4种脱氧核苷酸为基本组 成单位，构成独特的双螺旋结构，这为不同种生物 DNA的成功拼接提供了物质基础。 （2）所有生物共用一套遗传密码子，为某种生物的 基因能够在其他生物细胞内指导蛋白质的合成提供 了可能。 （3）基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能 的基本单位，其表达具有一定的独立性，为目的基 因在受体细胞中的表达提供了前提条件。

当限制酶从识别序列
的中心轴线两侧将
5
3
EcoR I '
'
3
5
'ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
'
黏性末端
DNA两条单链分别 切开，带有几个伸出 的核苷酸，他们之间 正好互补配对，这样 的切口叫黏性末端。
限制酶(EcoRⅠ)能识别--GCTATAATATGC-- 序列，并在G 和A 之间切开
磷酸二酯 键,形成 黏性 末端。
6.识别序列长度
基因工程
重组DNA技术的基本工具
基因工程发展历程
History of genetic engineering
1944年艾弗里等人 通过肺炎链球菌的转 化实验，不仅证明了 遗传物质是DNA，还 证明了DNA可以在同 种生物个体间转移。
1961年尼伦伯格和
马太破译了第一个 1970年科学
编码氨基酸的密码 家在细菌中发
判断1：不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端（√ ） 判断2：相同的黏性末端也可能是由不同限制酶作用形成的（√）
02 D N A 连 接 酶 — “ 分 子 缝 合 针 ” DNA ligase —— "Molecular suture needle"
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
1967年，科学家 发现，在细菌拟 核DNA之外的质 粒有自我复制能 力，并可以在细 菌细胞间转移。
20世纪70年代初，多种限 制酶、DNA连接酶和逆转 录酶被相继发现。这些发 现为DNA的切割、连接以 及功能基因的获得创造了 条件。
1973年，科学家证 明了质粒可以作为基 因工程的载体，并实 现了物种间的基因交 流。至此，基因工程 正式问世。

专题1 基因工程
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专题1 基因工程
1．1 DNA 重组技术的基本工具
专题1 基因工程
1．了解基因工程的概念、诞生及发展。 2.掌握限制酶及 DNA 连接酶的作用。(重、难点) 3．理解载体需具备的条件。(重点)
专题1 基因工程
知识点一 基础理论和技术的发展催生了基因工程
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专题1 基因工程
解析：选 D。基因工程的内容就是在生物体外，通过对 DNA 分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和 重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在 受体细胞内表达，产生出人类所需的基因产物，也就是定向地 改造生物的遗传性状。
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专题1 基因工程
解析：选 A。限制酶只能识别双链 DNA 分子的某种特定的脱 氧核苷酸序列，不能识别 RNA 分子的核糖核苷酸序列，A 项 错误；同其他的酶一样，限制酶同样受温度和 pH 的影响，而 且具有发挥最大催化效率的最适温度和最适 pH，B 项正确； 限制酶催化的是特定部位磷酸二酯键的断裂，属于水解反应， C 项正确；限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，也有 来自真核细胞的，其本质是蛋白质，在核糖体上合成，D 项正 确。
1．对基因工程概念的理解
基因工程的别名
__基__因 ___拼__接____技术或 __D_N__A_重__组_____技术
操作环境
__生__物__体__外_____
操作对象
_____基__因______
操作水平
___D_N_A__分__子____水平
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专题1 基因工程
基因工程的别名 基本过程 原理 结果
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