高中生物 专题1 1.1DNA重组技术的基本工具课件 新人教版选修3.ppt

专题1 课前预习 巧设计 名师课堂 一点通 创新演练 大冲关 重点突破 课堂强化 知识清单 案例师说 1 1 每课一练 1 dna重组技术所需三种基本工具的作用2 基因工程载体需要具备的条件 一 基因工程的概念指按照人们的愿望 进行严格的设计 并通过和等技术 赋予生物以新的 从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 由于基因工程是在dna分子水平上进行设计和施工的 因此又叫做 体外 dna重组 转基因 遗传特性 dna重组技术 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 2 来源 主要从中分离纯化出来 3 作用 识别双链dna分子的某种 切割特定部位的两个核苷酸之间的 4 作用结果 产生或 限制酶 原核生物 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 三 dna连接酶 分子缝合针 1 作用恢复被切开的两个核苷酸之间的 拼接成新的dna分子 2 种类 限制酶 磷酸二酯键 大肠杆菌t4噬菌体 互 补的黏性末端 黏性末端 平末端 四 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 1 作用将送入受体细胞 2 种类 1 质粒 是一种很小的 2 其他载体 的衍生物 等 3 特点 1 能够进行 2 有一个至多个切割位点 供外源基因插入 3 具有特殊的 供重组dna的鉴定和选择 4 对受体细胞无害 外源基因 双链环状dna分子 噬菌体 动植物病毒 自我复制 限制酶 标记基因 五 重组dna分子的模拟操作 1 所用材料用具中 剪刀代表 透明胶条代表 2 用剪刀切割时 应找出序列 并在之间作切口进行 切割 3 若操作正确 不同颜色的黏性末端应能 dna连接酶 g a a t t c g a 互补配对 ecor 一 限制性核酸内切酶 分子手术刀 1 阅读教材p4 5 分析图1 2 1 3 探究下列问题 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 切割部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键 作用特点 a 具有专一性 具体表现在两个方面 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 获取目的基因和切割载体 2 利用限制酶切割得到的是黏性末端或平末端 二者有什么区别 提示 黏性末端 是限制酶在识别序列的中心轴线两侧将dna的两条链分别切开形成的 如下图所示 平末端 是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形成的 如下图所示 具有黏性末端的dna片段能够通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 2 阅读教材p5并观察分析图1 4 讨论下列问题 1 dna连接酶的作用目的是什么 作用于哪种化学键 提示 作用目的 将切下的黏性末端或平末端重新拼接 缝合 形成新的dna分子 作用的化学键 磷酸二酯键 2 根据下图分析 图中a酶 b酶分别是哪种酶 提示 a是限制酶 或限制性核酸内切酶 b是dna连接酶 两种酶在基因工程中有什么作用及应用 提示 3 阅读教材p6 观察分析图1 5 探讨下列问题 1 具备什么条件的物质才能充当基因工程的载体 提示 载体必须具备的条件 能在受体细胞内稳定保存并大量复制 有多个限制酶切割位点 以便与外源基因连接 具有某些特殊标记基因 以便进行筛选 当然 载体应对受体细胞无毒害作用 否则受体细胞将受到损伤甚至死亡 2 联系主动运输中的载体 试从它们的化学本质和作用方面分析二者的不同 提示 主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 基因工程中的载体的化学本质是dna 其作用是 a 携带目的基因进入受体细胞 b 利用载体在宿主细胞中的复制对目的基因进行大量复制 下图为dna分子结构示意图 下列对该图的描述正确的是 a 的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸b 解旋酶作用的部位是 c 某限制性核酸内切酶可选择 处作为切点d dna连接酶可连接 处断裂的化学键 解析 图中 包含上一个脱氧核苷酸的磷酸 和下一个脱氧核苷酸的五碳糖 和碱基 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 磷酸二酯键 解旋酶的作用是解开dna双链 作用部位是 氢键 b c错误 dna连接酶可连接 处断裂的磷酸二酯键 d正确 答案 d 与dna有关的几种酶 下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图 据图回答下列问题 4 下列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 动物细胞的染色体 解析 本题通过质粒结构的模式图考查基因工程基本工具的功能和特点 基因工程中的载体必须具备三个条件 能够在宿主细胞内稳定保存并大量复制 有多个限制酶切割位点 有标记基因便于筛选 如大肠杆菌的质粒 用同一种限制酶切割质粒和目的基因得到相同的黏性末端 再 用dna连接酶把目的基因和质粒连接在一起 大肠杆菌的质粒是基因工程中最常用的载体 载体的本质为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 答案 1 dna 能够自我复制 具有遗传效应 2 cgcgt a 3 标记基因供重组dna的鉴定和选择 4 c dna连接酶 基因工程中的限制酶与载体 1 载体必须具备一个或多个限制酶切割位点 但每种酶的切点最好只有一个 若用于切割载体的限制酶