2025年人教版高中生物选择性必修3第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具.pptx

第3章基因工程;第1节重组DNA技术的基本工具;

1．简述重组DNA技术所需的三种基本工具及其作用。

2．认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。

3．进行DNA的粗提取与鉴定。

1．科学思维——模拟重组DNA分子的操作过程，说出合成新DNA分子的基本原理。

2．社会责任——关注基因工程的社会议题，参与讨论基础理论和技术发展如何催生了基因工程。;指点迷津·拨云见日;知识点一基因工程的概念与限制性内切核酸酶;二、重组DNA技术的基本工具

限制性内切核酸酶(又称限制酶)——“分子手术刀”

1．来源：主要来自___________。

2．功能：能够识别双链DNA分子的某种特定_____________，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的_____________断开。

3．结果：产生___________或_________。;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．限制酶在原来的原核细胞内对细胞自身有害。()

3．不同DNA分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端相同。();为什么限制酶主要从原核生物中分离纯化而来？推测它在原核生物中的作用是什么？它会不会切割自己的DNA分子？

提示：原核细胞容易受到外源DNA的入侵，原核细胞中的限制酶能够切割入侵的外源DNA而保护自身。原核细胞中的限制酶不会切割自己的DNA分子，因为酶具有专一性或自己的DNA分子已被修饰而不被识别。;课内探究·名师点睛;2．限制酶作用结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。

(1)黏性末端：错位切，在识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开，产生的是黏性末端，如下图。

(2)平末端：平切，沿着识别序列的中心轴线切开，产生的是平末端，如下图。;3．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，如右图，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，两侧碱基互补对称；为轴，两侧碱基互

补对称。

(2)同一种限制酶一定能切出相同的黏性末端，相同的黏性末端不一定来自同一种限制酶的切割，但同样能相互连接。;1.如图表示限制酶切割某DNA分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切割位点是()

A．5′－CTTAAG－3′，切点在C和T之间

B．5′－CTTAAG－3′，切点在G和A之间

C．5′－GAATTC－3′，切点在G和A之间

D．5′－CTTAAC－3′，切点在C和T之间

答案：C;解析：两条链均按照5′→3′方向分析，由题图可知该限制酶识别的碱基序列为5′－GAATTC－3′，并在G与A之间断开磷酸二酯键，故选C。;变式训练?对下图所示黏性末端的说法，正确的是()

A．甲、乙、丙黏性末端是由两种限制性内切核酸酶作用产生的

B．图乙中的酶切位点在A与G之间

C．如果甲中的G突变为A，则原限制性内切核酸酶不能识别该切割位点

D．构建基因表达载体所用的限制酶和DNA连接酶分别作用于a处和b处

答案：C;解析：根据题图结果可知，切割甲的限制酶的识别序列是—GAATTC—，切割乙的限制酶的识别序列是—CAATTG—，切割丙的限制酶的识别序列是—CTTAAG—，故甲、乙、丙三个黏性末端是由三种限制酶作用产生的，A项错误；图乙中的酶切位点在A与C之间，而不是A与G之间，B项错误；限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，如果甲中的G发生突变，则限制酶不能识别该切割位点，C项正确；构建基因表达载体所用的限制酶和DNA连接酶的作用位点均是磷酸二酯键即a处，b处为氢键，D项错误。;知识点二DNA连接酶及与DNA分子相关的几种酶的分析;1.E.coliDNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。()

2．DNA连接酶可以连接目的基因与载体的氢键形成重组DNA。()

3．DNA连接酶能连接所有相同或互补的黏性末端，故该酶没有专一性。();限制性内切核酸酶和DNA连接酶的作用是否都体现了酶的专一性？

提示：限制性内切核酸酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，体现了酶的专一性。E.coliDNA连接酶能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来，对末端的碱基序列没有要求；T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端，又可以连接双链DNA分子的平末端，都对末端的碱基序列没有要求，因此DNA连接酶的作用没有体现酶的专一性。;课内探究·名师点睛;2.DNA连接酶与DNA聚合酶的