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

理解教材新知 专题1 1 1 把握热点考向 应用创新演练 知识点一 知识点二 考向一 考向二 考向三 1 基因工程突破了生殖隔离 实现了不同种生物间的基因重组 2 不同生物基因能拼接在一起的理论基础是dna分子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结构 3 外源dna导入受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性 4 限制性核酸内切酶的作用特点是识别双链dna分子特定的核苷酸序列 并在特定位点上切割 5 限制酶和dna连接酶的作用部位都是两个脱氧核苷酸间的磷酸二酯键 6 在基因工程中使用的载体除质粒外 还有 噬菌体的衍生物 动植物病毒等 自读教材 夯基础 1 基因工程的概念 2 基因工程的诞生和发展 1 基础理论的重大突破 是遗传物质的证明 dna dna双螺旋结构和的确立 的破译 2 技术发明使基因工程的实施成为可能 基因转移载体和相继发现 技术的发明 dna体外重组得到实现 获得成功 3 基因工程的发展与完善 1983年 世界第一例培养成功 基因工程进入迅速发展阶段 1988年的发明 使基因工程进一步发展和完善 中心法则 遗传密码 工具酶 dna合成和测序 重组dna表达实验 转基因烟草 pcr技术 1 通过分析基因工程的概念 讨论基因工程的原理是什么 提示 基因重组 2 将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内 通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素 请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么 提示 生物共用一套遗传密码 跟随名师 解疑难 1 对基因工程概念的理解 2 基因工程的原理和理论基础 1 原理 基因重组 2 理论基础 拼接 不同生物dna的基本组成单位相同 都是4种脱氧核苷酸 空间结构相同 都是规则的双螺旋结构 表达 生物界共用一套遗传密码 相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质 自读教材 夯基础 1 限制性核酸内切酶 1 来源 主要从生物中分离出来 原核 2 dna连接酶 1 作用 将双链片段 缝合 起来 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 2 种类 dna 磷酸二酯键 大肠杆菌 t4噬菌体 黏性末端 黏性末端 平末端 3 运载体 1 作用 将送入细胞中 2 种类 噬菌体衍生物和等 外源基因 动植物病毒 质粒 1 结合dna复制的过程分析 限制酶和dna解旋酶的作用部位有何不同 提示 限制酶作用于磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键 dna解旋酶作用于两个碱基之间的氢键 2 结合教材p5图1 3 分析黏性末端和平末端是如何形成的 提示 限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将dna两条单链分割开 就形成黏性末端 而从识别序列的中心轴线切开就产生平末端 3 限制酶切割产生的黏性末端和平末端在恢复时需用什么酶 所用的该种酶是否可以不加选择 为什么 提示 dna连接酶 不可以 e colidna连接酶只能连接黏性末端 而t4dna连接酶既可以连接黏性末端又可以连接平末端 跟随名师 解疑难 1 dna连接酶与限制性核酸内切酶的比较 1 区别 2 两者的关系可表示为 2 限制性核酸内切酶与解旋酶的区别 1 相同点 都是作用于dna分子中的化学键 2 不同点 作用部位不同 前者作用于磷酸二酯键 后者作用于氢键 3 dna连接酶与dna聚合酶的比较 4 上述四种酶的作用部位图解 1 作用于a 磷酸二酯键 的酶有 限制酶 dna连接酶 dna聚合酶 2 作用于b 氢键 的酶是解旋酶 特别提醒 1 不同dna分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同 同一个dna分子用不同限制酶切割 产生的黏性末端一般不相同 2 不同限制酶切割形成的黏性末端 如果互补则可以相互重新配对 例1 下表所示为常用的限制性核酸内切酶 限制酶 及其识别序列和切割位点 由此推断以下说法中 正确的是 注 y c或t r a或g a 限制酶切割后不一定形成黏性末端b 限制酶的切割位点一定在识别序列的内部c 不同限制酶切割后一定形成不同的黏性末端d 一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 思路点拨 精讲精析 由表中信息可知 hind 能识别4种不同的核苷酸序列 选项d错误 sau3a 酶的切割位点在识别序列的外部 选项b错误 bamh 酶与sau3a 酶切割后能形成相同的黏性末端 选项c错误 sma 酶切割后产生的是平末端 选项a正确 答案 a 互补对称 以 为轴 两侧碱基互补对称 2 判断黏性末端或平末端是否由同一种限制酶切割形成的方法是 将黏性末端或平末端之一旋转180 后 看它们是否是完全相同的结构 限制酶的识别序列和切割末端的判断 1 识别序列的特点 呈现碱基互补对称 无论是奇数个碱基还是偶数个碱基 都可以找到一条中心轴线 如图 中轴线两侧的双链dna上的碱基是反向对称重复排列的 如以中心线为轴 两侧碱基 解析 只有 和 的黏性末端的碱基都是互补的 它们可能是由同一种限制酶切割而成的 答案 d 下列四条dna片段 可能是由同一种限制酶切割而成的是 a b c d 例2 下图为dna分子在不同酶的作用下所发生的变化 图中依次表示限制性核酸内切酶 dna聚合酶 dna连接酶 解旋酶作用的正确顺序是 a b c d 思路点拨 精讲精析 本题考查不同工具酶的作用及作用特点 图示中 表示该酶切割dna分子双链产生黏性末端的过程 用到的酶是限制性核酸内切酶 是黏性末端连接的过程 用到的酶是dna连接酶 是dna分子解旋的过程 要用解旋酶 是dna复制过程 需要dna聚合酶 答案 c 1 dna连接酶的作用不是连接互补的碱基之间的氢键 而是脱氧核糖和磷酸间的磷酸二酯键 2 限制酶切割一次 会产生2个黏性末端或平末端 水解2个磷酸二酯键 3 限制酶的作用并非只是切取目的基因 还用于切割运载体 例3 下面是四种不同质粒的示意图 其中ori为复制必需的序列 amp为氨苄青霉素抗性基因 tet为四环素抗性基因 箭头表示一种限制性核酸内切酶的酶切位点 若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长的含重组dna的细胞 应选用的质粒是 思路点拨 精讲精析 a项破坏了复制必需的序列 不能复制 b项氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因都完好 在四环素培养基上和氨苄青霉素培养基上都能生长 c项氨苄青霉素抗性基因被破坏 四环素抗性基因完好 能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培养基上生长 d项氨苄青霉素抗性基因完