课时1 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA技术的基础 课时概念解析 本课时概念为“DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具”,该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持: (1)DNA重组技术的实现需要对DNA进行剪切;(2)DNA重组技术的实现需要对DNA进行连接;(3)DNA重组技术的实现需要对DNA进行复制;(4)DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础。 概念1 DNA重组技术的实现需要限制性内切核酸酶、 DNA连接酶和载体三种基本工具 1.基因工程的概念及理论基础 2.基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶 (2)DNA连接酶 (3)载体 [辨正误] (1)E.coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。( ) (2)质粒是双链环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( ) (3)载体的作用是与外源DNA相连接并将其送入受体细胞中进行扩增。( ) 1.(生命科学史情境)1970年,史密斯(H.Smith)等人在细菌中第一次发现能够“切割”DNA分子的限制性内切核酸酶,随后科学家又发现了多种限制酶,如①HindⅢ、②XbaⅠ、③EcoRⅤ、④SpeⅠ和⑤XhoⅠ,它们的识别序列和切割位点如下: 1967年,科学家在大肠杆菌中第一次发现了DNA连接酶,能连接两个带有互补黏性末端的DNA分子。 请分析回答下列问题: (1)若XbaⅠ切割DNA之后形成的黏性末端为和5′-CTAGA-3′),\s\do5( 3′-T-5′)),则XhoⅠ切割DNA之后形成的末端为_____ _____。 (2)切割DNA片段后可形成平末端的限制酶有_____(填编号),可以形成黏性末端的限制酶有_____(填编号)。 (3)经限制酶SpeⅠ切割后形成的两个黏性末端,能否被E.coli DNA连接酶连接起来?为什么?_____ _____ (4)限制酶SpeⅠ切割DNA分子后形成的黏性末端与哪一种限制酶切割后形成的黏性末端可以被DNA连接酶连接起来?连接后形成的新DNA分子片段还能被上述两种限制酶识别和切割吗?_____ 2.(生命科学史情境)1953年,莱德·伯格等人发现,细菌细胞内除了拟核DNA以外,还存在一类具有独立复制能力的小型DNA(称为质粒),它们可以在细菌细胞之间转移,这一发现为基因转移找到了一种载体。 (1)常用的基因工程载体除了质粒外,还有哪些? _____ (2)载体要与外源DNA片段连接,需要具备什么条件?_____ _____ (3)要使携带的外源DNA片段在受体细胞中稳定存在,载体需要具备什么条件?_____ _____ (4)我们用肉眼看不到载体是否进入受体细胞,为了便于筛选重组DNA分子,载体需要具备什么条件?_____ _____ 1.限制酶与DNA连接酶的比较 2.DNA聚合酶与DNA连接酶的比较 【典例应用】 例1 (2024·温州新力量联盟联考)下列关于限制性内切核酸酶的叙述,错误的是( ) A.绝大多数的限制性内切核酸酶主要从原核细胞中获取 B.每一种限制性内切核酸酶只能识别特定的核苷酸序列 C.限制性内切核酸酶的作用位点是相邻核苷酸之间的氢键 D.同一种限制性内切核酸酶切割不同的DNA分子可产生能互补配对的黏性末端 例2 下列有关E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶作用的叙述正确的是( ) A.T4 DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来 B.E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段平末端之间进行连接 C.T4 DNA连接酶既可以“缝合”黏性末端,又可以“缝合”平末端 D.E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都不能连接磷酸二酯键 概念2 DNA的粗提取和鉴定是进行基因工程操作的基础 1.实验原理 2.实验步骤 [辨正误] (1)SDS能抑制DNA酶活性,防止核DNA被酶解。( ) (2)香蕉果肉研磨后,要用垫有滤纸的漏斗进行过滤。( ) (3)DNA在常温下,能被二苯胺染成灰绿色。( ) (科学实验和探究情境)某生物兴趣小组进行了DNA的粗提取和鉴定实验。请分析回答下列问题: (1)能否选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材 ... ...
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