课件：11DNA重组技术的基本工具（人教版选修3）.ppt

名师商城课标领航1．了解限制酶及DNA连接酶的来源。2．掌握限制酶及DNA连接酶的作用。3．理解载体需具备的条件。【重点】三种工具的作用。【难点】黏性末端和平末端；载体的特点。转基因夜光猫美国新奥尔良奥德班濒危物种研究中心为探索一些人类疾病的治疗方法，以猫为实验对象(猫的基因构成与人类相似)进行了一系列实验。为了了解外源基因是否可以安全地移植到猫科动物的基因序列中，该研究中心利用基因工程技术培育出美国首只转基因夜光猫。紫外线灯光下夜光猫的眼睛、牙床和舌头会发出鲜艳的橙黄色的荧光。夜光猫的培育施工是在DNA分子水平上进行的，在微小的DNA分子上进行的操作，需要专门的工具。这些工具是什么？各自的作用是什么？让我们一起来了解一下吧！基础自主梳理核苷酸序列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两个核苷酸之间的___________。(2)种类①E.coliDNA连接酶：只能缝合双链DNA的_____________。②T4DNA连接酶：既可缝合双链DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的________。思考感悟限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗？【提示】相同。都是磷酸二酯键。自我复制限制酶切割位点核心要点突破3．限制酶切出的黏性末端和平末端的区别：基因工程中，须使用特定的限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是－G↓GATCC－，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是－↓GATC－。根据图示判断下列操作正确的是()A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割【尝试解答】D【解析】首先把目的基因切下来要用到限制酶Ⅱ；如果再用限制酶Ⅱ切割质粒，则2个标记基因都被切开，标记基因将失去作用。而用限制酶Ⅰ切割质粒可保留一个标记基因，而产生的黏性末端和限制酶Ⅱ切割下来的目的基因可以互补配对。【互动探究】上题中限制酶Ⅰ切开化学键后产生哪种类型的末端？【提示】黏性末端。【易误警示】(1)限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。(2)限制性核酸内切酶作用的化学键为磷酸二酯键，而不是氢键。(3)不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同，这与酶的专一性是一致的。与DNA有关的各种酶比较名称特别提醒①DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键，而不是氢键，氢键是分子间的静电吸引力，不需通过酶催化形成。②DNA连接酶只能在两个DNA片段间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有DNA片段上，且需要以一条DNA链为模板。③目前发现的DNA连接酶不具有连接单链DNA的能力。下列关于DNA连接酶的叙述正确的是()①催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接②催化不同黏性末端的DNA片段之间的连接③催化两个黏性末端互补碱基间氢键的形成④催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成A．①③B．②④C．②③D．①④【尝试解答】D【解析】在DNA重组技术中，两个DNA片段间必须有相同的黏性末端才能互补配对，进行结合；具有相同黏性末端的DNA分子连接时，DNA连接酶的作用是催化脱氧核苷酸链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成，即把“梯子”的“扶手”缝合起来。【探规寻律】限制酶与DNA连接酶的关系跟踪训练两个具有相同黏性末端的DNA片段，在条件适宜时，经酶的作用合成一个重组DNA分子。该酶是()A．DNA连接酶B．RNA聚合酶C．DNA聚合酶D．限制性内切酶解析：选A。本题考查几种酶的作用。DNA连接酶可以连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键形成一个DNA分子；RNA聚合酶可以催化单个游离的核糖核苷酸形成RNA；DNA聚合酶可以催化单个游离的脱氧核糖核苷酸形成DNA；限制性内切酶可以将DNA分子从特定的位点切割成两个DNA片段。常用的载体——质粒2．标记基因：质粒上有一些特殊的基因，如抗四环素基因、抗氨苄青霉素基因，用于对重组DNA进行鉴定和选择。3．作为载体的条件(1)能自我复制。(2)有一个至多个限制酶切割位点。(3)有特殊的标记基因。(4)对受体细胞无害等。如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。(3)氨苄青霉素抗性基因在质粒DNA上称为____________________，其作用是_________________________。(4)下列常在基因工程中用作载体的是()A．苏云金芽孢杆菌抗虫基因B．土壤农杆菌中的RNA分子C．大肠杆菌的质粒D．动物细胞的染色体【思路点拨】本题通过质粒结构的模式图考查质粒的功能和特点，分析如下：【探规寻律】(1)主动运输中载体的化学本质是蛋白质，其作用是运输离子、氨基酸、核苷酸等物质进出细胞。(2)基因工