11DNA重组技术的基本工具课件人教版选修3

[解析] 此题经过质粒结构的形式图考察基因工程基本工
具的功用和特点。基因工程中的载体必需具有三个条件：①可
以在宿主细胞内动摇保管并少量复制；②有多个限制酶切割位
点；③有标志基因便于(biànyú)挑选，如大肠杆菌的质粒。用
同一种限制酶切割质粒和目的基因失掉相反的黏性末端，再
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用DNA衔接酶把目的基因和质粒衔接在一同。大肠杆菌的质粒 是基因工程中最常用的载体，载体的实质为DNA，抗虫基因属 于目的基因，不属于载体，染色体的主要成分为DNA和蛋白质， 不属于载体。
DNA分子 DNA分子
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以下(yǐxià)图为大肠杆菌及质粒载体的结构形式图， 据图回答以下(yǐxià)效果。
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(4)以下常在基因工程中作为载体的是
()
A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因
B．土壤农杆菌环状RNA分子
C．大肠杆菌的质粒
D．植物细胞的染色体
②两种酶在基因工程(jīyīn gōngchéng)中有什么作用 及 提运 示(用tís。hì)：
限制性核 酸内切酶
DNA连接酶
作用 使特定部位的磷酸 二酯键断裂 在DNA片段之间重 新形成磷酸二酯键
应用 用于提取目的基因 和切割载体 用于目的基因和载 体的连接
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3．阅读教材P6，观察剖析图1－5，讨论以下效果： (1)具有什么条件的物质才干充任基因工程的载体？ 提示：载体必需具有的条件： ①能在受体细胞内动摇保管(bǎoguǎn)并少量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因衔接。 ③具有某些特殊标志基因，以便停止挑选。当然，载体 应对受体细胞无毒害作用，否那么受体细胞将遭到损伤甚至 死亡。
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2,在基因工程中，切割运载体和含有目的
基因的DNA片段(piàn duàn)A，需运用〔 〕
同种限制酶 同种衔接酶
B. 两种限制酶 D. 两种衔接酶
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2．阅读教材P5并观察剖析(pōuxī)图1－4，讨论以下效 果：
(1)DNA衔接酶的作用目的是什么？作用于哪种化学键？ 提示：①作用目的：将切下的黏性末端或平末端重新拼 接、缝合，构成新的DNA分子。 ②作用的化学键：磷酸二酯键。 (2)依据以下图剖析(pōuxī)：
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①图中a酶、b酶区分是哪种酶？ 提示：a是限制(xiànzhì)酶(或限制(xiànzhì)性核酸内切酶)； b是DNA衔接酶。
11DNA重组技术的基本 (jīběn)工具课件人教版
选修3
2021/11/7
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1.基因工程的概念 了解 2.DNA重组技术所需三种基本工具
的来源和作用 理解 基因工程载体需要具备的条件
1.DNA重组技术所需三种基本工具的作用 2.基因工程(jīyīn gōngchéng)载体需求具有的条件
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(2)联络自动运输中的载体，试从它们的化学实质和作用 方面剖析二者的不同(bù tónɡ)。
提示：①自动运输中的载体是位于细胞膜上的蛋白质，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实质是DNA，其作用是： a．携带目的基因进入受体细胞；b.应用载体在宿主细胞 中的复制对目的基因停止少量复制。
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一、基因工程的概念
指依照人们的愿望，停止严厉的设计，并经过
体外
DNA重组 和 转基因等技术，赋予生物以新的
遗传，从而发
明(z出hò更n契ɡ z合ǔ)人们需求的新的生物类型和生物产品(chǎnpǐn(性)y。íc由huán)特
于基因工程是在DNA分子水平上停止设计和施工的，因此又叫
链DNA片段
合”双链DNA片段的 平末端
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★ EcoRⅠ限制(xiànzhì)酶：GAATTC
GC AT
AT TA TA CG
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DNA衔接(xiánjiē) 酶
GC
NA衔接(xiánjiē)酶
T A
A T T CG
T A A
DNA衔接(xiánjiē)酶
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…… ……
磷酸二酯键
GC AT AT
…… ……
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限制(xiànzhì)酶识别序列
★ SmaⅠ限制 (xiànzhì)酶：
CCCGGG
GGG CCC
★ EcoRⅠ限制 (xiànzhì)酶：
G AATTC
CTTAAG
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三、DNA衔接(xiánjiē)酶——〝分子缝合针〞
[答案] D
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与DNA有关(yǒuguān)的几种酶
项目 限制酶
种类
DNA连接酶
DNA 聚合酶
解旋酶
作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键
碱基对间 磷酸二酯键
的氢键
形成黏性末 形成重组DNA 形成新的 形成单链
作用结果
端或平末端 分子
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以下图为DNA分子结构表示(biǎoshì)图，以下 对该图的描画正确的选项是 ()
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A.④的称号是胞嘧啶脱氧核苷酸 B．解旋酶作用的部位是⑩ C．某限制性核酸内切酶可选择(xuǎnzé)⑨处作为切点 D．DNA衔接酶可衔接⑩处断裂的化学键
[解析] 图中④包括上一个脱氧核苷酸的磷酸①和下一个脱 氧核苷酸的五碳糖②和碱基③，不是一个脱氧核苷酸，A错误； 限制性核酸内切酶的作用部位是⑩磷酸二酯键，解旋酶的作用是 解开DNA双链，作用部位是⑨氢键，B、C错误；DNA衔接酶可 衔接⑩处断裂的磷酸二酯键，D正确。
(1)可以停止 自我复制。
(2)有一个(yī ɡè)至少个
切割位点，供外源基因拔出。
限制酶
(3)具有特殊的
，供重组DNA的鉴定和选择。
标志基因
(4)对受体细胞有害。
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一、限制性核酸内切酶——〝分子手术刀〞 1．阅读教材P4～5，剖析图1－2、1－3，探求以下效果： (1)限制酶切割DNA分子时，其切割部位在哪里？具有怎样的 作用特点？ 提示：①切割部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ②作用特点： a．具有专注性。详细表如今两个方面：识别双链DNA分子中 特定的核苷酸序列；切割特定序列中的特定位点。 b．可用于DNA的切割，获取目的(mùdì)基因和切割载体。
[答案] (1)DNA ①可以自我复制(fùzhì) ②具有遗传效 应
DNA衔接(xiánjiē)酶
(2)CGCGT— A—
(3)标志基因 供重组DNA的鉴定和选择 (4)C
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基因工程中的限制酶与载体(zàitǐ) (1)载体(zàitǐ)必需具有一个或多个限制酶切割位点，但每 种酶的切点最好只要一个。假定用于切割载体(zàitǐ)的限制酶 有多个切点，那么切割后质粒能够会丧失某些片段，假定丧失 的片段含有复制起始点，那么重组DNA分子进入受体细胞后便
1．作用
恢复被限制 切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯，键拼接成 新的DNA分(x子iàn。zhì)
2．种酶类
种类
比较 项目
E·coli DNA连接酶
T4DNA连接酶
来源 特点
大肠杆菌(dà chánɡ ɡǎn jūn)
T4
噬菌体
只能“缝合”具有 互 既可以“缝合”双链DNA片段 补的黏性末端 的 双 互补的 黏性末端 ，又可以“缝
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(2)应用限制酶切割失掉(shīdiào)的是黏性末端或平末端， 二者有什么区别？
提示：①黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线两侧 将DNA的两条链区分切开构成的，如以下图所示。
②平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开构成的， 如以下图所示。
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具有黏性末端的DNA片段可以经过互补碱基间的配对重 新结合，而具有平末端的DNA片段不容易结合。
不能停止自主复制。 (2)限制酶切割位点所处的位置必需是在所需的标志基因之 外，这样才干保证标志基因的完整性，有利于对目的基因的检
测。
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练习 1.以下说法正确的选(项li是ànC〔 〕 A、一切的限制酶只能x识í)别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中独一的运载(yùnzài)体 C、运载(yùnzài)体必需具有的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因衔接 D、DNA衔接酶使黏性末段的碱基之间构成氢键
做
。
DNA重组技术
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二、限制性核酸内切酶——〝分子手术刀〞 (1)简称：限制性核酸内切酶又称 限制 。
(xiànzhì)
(2)来源：主要从 原核(yuán中h源自分) 别纯酶化出来(chū lái)。
生物
(3)作用： ①识别双链DNA分子的某种 特定核苷酸序列 。
②切割特定部位的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键。 (4)作用结果：发生 黏性末端 或 平末端。
DNA聚合酶
G
A T
A
C T
T T CG
A
A
DNA聚合酶
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四、基因进入受体细胞的载体——〝分子运输车〞
1．作用
将 外源基因 送入受体细胞。 2．(种jīy类īn)
(1)质粒：是一种很小的 双链环状DNA分子。(fēnzǐ)
(2)其他载体： λ噬菌体的衍生物、
3．特点
动植物病等毒。