第3章　第1节　重组DNA技术的基本工具（课件 学案 练习）高中生物学人教版（2019）选择性必修3 生物技术与工程

第1节　重组DNA技术的基本工具 1．概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。 2．阐明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。 知识点1　基因工程的概念和工具酶 1．基因工程的概念 (1)操作场所：_____。 (2)操作技术：_____等技术。 (3)操作结果：赋予生物新的_____，从而创造出更符合人们需要的新的_____和生物产品。 (4)操作水平：_____水平。 2．基因工程的工具酶 (1)限制性内切核酸酶(简称限制酶)———�分子手术刀” ①来源：主要来自_____。 ②功能：能够识别双链DNA分子的特定_____，并且使每一条链中特定部位的_____断开。 ③结果：产生_____或_____。 ④应用：已知EcoR Ⅰ和Sma Ⅰ限制酶识别的碱基序列和酶切位点分别为和，如图为两种限制酶切割DNA后产生的末端，写出末端的种类。 EcoR Ⅰ限制酶和Sma Ⅰ限制酶识别的_____不同，切割位点_____(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有_____。 (选择性必修3 P71“图3-3”)限制酶_____(填“能”或“不能”)切开RNA分子的磷酸二酯键。限制酶切一次可断开___个磷酸二酯键，产生___个游离的磷酸基团，消耗___分子水。 1．推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？原核生物中的限制酶会切割自己的DNA分子吗？为什么？ _____ (2)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_____。 ②E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶的比较 　　种类 比较　　 E.coli DNA 连接酶 T4 DNA连接酶 来源 _____ _____ 特点 连接具有平末端的DNA片段的效率_____T4 DNA连接酶 连接具有平末端的DNA片段的效率_____E.coli DNA连接酶 2．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用有什么不同？ _____ 基于对基因工程的概念和工具酶的认识，判断下列表述是否正确。 1．基因工程可以实现遗传物质在不同物种间的转移，人们可以定向选育新品种。 (　　) 2．DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来。 (　　) 3．限制酶和解旋酶的作用部位相同。 (　　) 4．E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率远远高于T4 DNA连接酶。 (　　) 1．基于基因工程的概念和理论基础思考回答。 (1)基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？ _____ (2)为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ _____ (3)为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ _____ 2．有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如图。 (1)请写出限制酶SpeⅠ、Hind Ⅲ、XbaⅠ和XhoⅠ切割形成的黏性末端。 _____ (2)同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？ _____ (3)哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeⅠ切割A片段产生的DNA片段相连接？为什么？连接完成后，该重组DNA分子的新连接处能否再被所用的限制酶识别？为什么？ _____ 3．DNA连接酶的识别有无特异性？能否催化连接不同限制酶切割形成的黏性末端？ _____ 1．与DNA分子相关的四种酶的比较 比较 项目 限制酶 DNA 连接酶 DNA 聚合酶 解旋酶 作用 底物 DNA分子 DNA分子 脱氧核 苷酸 DNA 分子 作用 部位 磷酸二 酯键 磷酸二 酯键 磷酸二 酯键 氢键 作用 特点 识别特定核苷酸序列，使特定部位的磷酸二酯键断开，切割目的基因及质粒载体 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上 将DNA 两条链 之间的 氢键打开 作用 结果 形成黏性末端或平末端 形成重组 DNA分子 形成新的 DNA分子 形成单链DNA分子 应用 基因工程 DNA复制 2．同尾酶 (1)概念：识别DNA分 ... ...