高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具课文内容ppt课件

这是一份高中生物人教版 (2019)选择性必修3第1节 重组DNA技术的基本工具课文内容ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了基因工程，请做随堂达标检测，word部分，点击进入链接等内容，欢迎下载使用。
二、重组DNA技术的基本工具1．限制性内切核酸酶(又称限制酶)——“分子手术刀”
[提醒]　不同限制酶切割形成的黏性末端如果互补则可以重新配对相互连接。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
三、DNA的粗提取与鉴定1．实验原理
2．方法步骤(以洋葱为例)
(1)基因工程的原理是基因重组，不过这种变异是定向的。(　　)(2)重组DNA技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。(　　)(3)DNA连接酶可以连接目的基因与载体的氢键，形成重组DNA。(　　)(4)E.cli DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。(　　)
(5)在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。(　　)(6)洋葱研磨液经纱布过滤后，应在－4℃冰箱中放置几分钟。(　　)
知识点一　基因工程的基本工具——工具酶 1．限制酶的切割位置及结果
2．DNA连接酶的作用E．cli DNA连接酶和T4 DNA连接酶均可将黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，相当于把梯子两边扶手的断口连接起来。如下图所示：
(1)DNA连接酶的作用部位为①，恢复磷酸二酯键。(2)磷酸二酯键指的是上图圆圈中的化学键，限制酶切割或DNA连接酶连接的是圆圈中的化学键，箭头指的化学键属于一个核苷酸的内部结构。(3)与限制酶的关系
3．与DNA分子相关的四种酶的比较
[温馨提示] (1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。(2)将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生4个黏性末端。(3)不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的黏性末端也可能相同。(4)判断两个末端是否为同一种限制酶切割产生的方法：将其中一个末端旋转180°，若与另一个完全相同，则说明这两个末端是由同一个限制酶切割产生的。
1．下列关于基因工程工具酶的说法，正确的是(　　)A．E.cli DNA连接酶既能够连接平末端，也可以连接黏性末端B．每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，体现了酶的专一性C．DNA连接酶连接的是碱基间的氢键D．限制酶、DNA连接酶和质粒是基因工程常用的工具酶
解析：E.cli DNA连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，A项错误；每种限制酶只能识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子，体现了酶的专一性，B项正确；DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，C项错误；限制酶和DNA连接酶是基因工程常用的工具酶，但质粒是载体，不是工具酶，D项错误。
2．下列有关下图所示的黏性末端的说法，错误的是(　　) A．甲、乙、丙黏性末端分别是由不同的限制酶切割产生的B．甲、乙具有相同的黏性末端，可形成重组DNA分子，但甲、丙不能C．DNA连接酶的作用位点是b处D．切割产生甲的限制酶不能识别由甲、乙黏性末端形成的重组DNA分子片段
答案：限制酶BamH Ⅰ切割产生的黏性末端不正确，限制酶Hind Ⅲ切割产生的黏性末端正确。限制酶BamH Ⅰ产生的黏性末端为－G　　　　GATCC－－CCTAG　　　　G－
2．(科学思维)某同学认为同一限制酶切割产生相同的黏性末端，DNA连接酶可以连接相同的黏性末端，因此基因工程必须使用同一种限制酶处理后的黏性末端才能用DNA连接酶连接，这个同学的说法正确吗？___________________。说明你的理由：__________________。答案：不正确　不同的限制酶也可能产生相同的黏性末端，因此基因工程中也可使用不同的限制酶处理获得相同的黏性末端
切割不同的DNA片段但产生相同的黏性末端的一类限制酶称为同尾酶。这类酶的特点：①识别的序列不同，但可以切割产生相同的黏性末端，且切割产生的黏性末端可以相互配对；②两个同尾酶切割的DNA片段连接后，一般情况下，不能再被原来的限制酶识别。如BamH Ⅰ和Bgl Ⅱ就是常见的同尾酶。
知识点二　基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1．两种载体的不同：基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，前者的实质是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞，后者是蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。2．载体需要加工：一般来说，天然载体不能同时满足所有条件，要对其进行人工改造才可以使用。
3．标记基因的筛选原理(1)前提：载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。(2)过程：含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性，然后在培养基中加入该抗生素。(3)结果：在培养基上，被抗生素杀死的是没有抗性的受体细胞，未被杀死的具有抗性的受体细胞得以筛选出来。
(4)原理如下图所示：
[温馨提示]　(1)将外源基因直接导入受体细胞是不可行的，因为如果没有载体，导入受体细胞后，目的基因无法进行自我复制和稳定存在以及表达。(2)质粒上的一些抗生素抗性基因作为标记基因，作用是检测目的基因是否导入受体细胞。
1．质粒是基因工程中最常用的目的基因运载工具。下列有关叙述正确的是(　　)A．质粒是只存在于细菌细胞质中能自我复制的小型环状双链DNA分子B．在所有的质粒上总能找到一个或多个限制酶切割位点C．携带目的基因的重组质粒只有整合到宿主细胞的染色体DNA上才会随后者的复制而复制D．质粒上的抗性基因常作为标记基因供重组DNA的筛选
解析：质粒不只分布于原核生物中，在真核生物——酵母菌细胞内也有分布，A项错误；并不是所有的质粒都能找到限制酶的切割位点而成为适合运载目的基因的工具，B项错误；重组质粒进入受体细胞后，可以在细胞内自我复制，也可以整合到受体DNA上后复制，C项错误；质粒上的抗性基因常作为标记基因，供重组DNA的筛选，D项正确。
2．下列叙述符合基因工程概念的是(　　)A．在细胞内将DNA进行重组，赋予生物新的遗传特性B．将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上
解析：基因工程是在生物体外将DNA进行重组,赋予生物新的遗传特性；B项符合基因工程的概念；C项属于诱变育种；D项外源基因导入细菌不是人为操作的，不属于基因工程的范畴。