2019-2020年人教版生物选修三讲义：专题1+1.1 DNA重组技术的基本工具及答案

1.1 DNA重组技术的基本工具

学习目标：1.了解基因工程的概念、诞生及发展。2.掌握限制酶及DNA连接酶的种类及作用。(重、难点) 3.理解载体的种类及应具备的条件。(难点)

一、基因工程及工具酶 1．基因工程的概念 (1)操作场所：生物体外。

(2)操作技术：DNA重组和转基因等技术。

(3)操作结果：赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

(4)操作水平：DNA分子水平。 2．基因工程的诞生与发展(连线) ①DNA是遗传物质的证明 ②基因转移载体的发现 ③工具酶的发现 ④遗传密码的破译 ⑤DNA体外重组的实现 ⑥重组DNA表达实验的成功 ⑦PCR技术的发明

B.技术支持 A.基础理论

⑧DNA双螺旋结构和中心法则的确立 提示：①④⑧—A ②③⑤⑥⑦—B 3．限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)来源：主要来自原核生物。

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(2)种类：约4 000种。

(3)特点：具有专一性，表现在两个方面：

①识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。 ②切割——特定核苷酸序列中的特定位点。 (4)作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 (5)结果：产生黏性末端或平末端。 4．DNA连接酶——“分子缝合针”

种类 来源 特点 E·coli DNA连接酶 大肠杆菌 缝合黏性末端 T4DNA连接酶 T4噬菌体 缝合黏性末端和平末端 作用 缝合双链DNA片段，恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键 二、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)种类

①质粒：常存在于原核细胞和酵母菌中，是一种分子质量较小的、环状的、裸露的DNA分子，独立于拟核之外。

②λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。 (2)目的

①将目的基因转运到宿主细胞中去。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)必备条件

①在宿主细胞中保存下来并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点。 ③有一定的标记基因，便于筛选。 ④对受体细胞无害。

2．重组DNA分子的模拟操作

(1)材料用具：剪刀代表EcoR_Ⅰ，透明胶条代表DNA连接酶。 (2)切割位点

①分别从两块硬纸板上的一条DNA链上找出G—A—A—T—T—C序列，并选G—A之间作切口进行“切割”。

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②再从另一条链上互补的碱基之间寻找EcoR Ⅰ相应的切口剪开。

(3)操作结果：若操作正确，不同颜色的黏性末端应能互补配对；否则，说明操作有误。

1．判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)基因工程的原理是基因重组，不过在这里这种变异是定向的。

( )

(2)DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。

( )

(3)DNA聚合酶也可以用作DNA重组技术的工具。 ( ) (4)限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害。

( )

(5)不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端相同。

( )

(6)DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。 ( )

(7)载体的种类有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等，其中动植物病毒必须是DNA病毒。

提示：(1)√

(2)× 载体是DNA重组技术所需的工具，不是工具酶。

(3)× DNA重组技术的工具有限制酶、DNA连接酶和载体，没有DNA聚合酶。

(4)× 限制酶在原来的原核细胞内用于切割外源DNA，使之失效，从而保护自身。

(5)√

(6)× E·coli DNA连接酶不能连接平末端。 (7)√

2．下列哪项不是基因工程中经常使用的运载目的基因的载体( ) A．细菌质粒 C．细菌核区中的DNA

B．λ噬菌体的衍生物 D．动植物病毒

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