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课件网) 第43讲 第一课时 基因工程的基本工具与操作程序 素养目标 考点一 重组DNA技术的基本工具 夯实基础 精研教材 1.基因工程的概念理解 目的基因 基因重组 受体 分子 2.基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶(限制酶)———分子手术刀” 核苷酸序列 磷酸二酯键 一种特定的 脱氧核苷酸序列 黏性末端 (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” 质粒 稳定保存 限制酶切割位点 3.限制酶的选择原则 (1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类。 ①应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶, 以便将目的基因“切出”,如图可选择PstⅠ。 ②不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶, 防止破坏目的基因,如图不能选择SmaⅠ。 ③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒,如图也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种限制酶的切割位点,而且这两种限制酶切割后不会完全破坏标记基因)。 (2)根据质粒的特点确定限制酶的种类。 (3)根据Ti质粒的T-DNA片段选择限制酶,图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取,丙Ti质粒宜选取(设切割目的基因的限制酶为XbaⅠ和SacⅠ)。 4.标记基因的作用 标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞。 教材深挖 1.(选择性必修3 P71旁栏思考)存在于原核生物中的限制酶的作用是什么 2.(选择性必修3 P74拓展应用1)限制酶来源于原核生物,为什么不切割自身的DNA分子 切割外源DNA以保证自身安全,防止外来病原物的危害 原核生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制,其DNA分子中不具备这种限制酶的识别序列,或通过甲基化酶将甲基转移到限制酶所识别序列的碱基上,使限制酶不能将其切开 易错排查 1.用某种限制性内切核酸酶完全酶切环状质粒后,出现3个条带,表明该质粒上一定至少有3个被该酶切开的位置。( ) 2.用限制性内切核酸酶和DNA连接酶构建重组质粒。( ) 3.切割质粒的限制性内切核酸酶均特异性地识别6个核苷酸序列。( ) √ √ × 思维探究 考教衔接 (根据2021·全国乙卷、2021·辽宁卷、2020·江苏卷、2019·江苏卷、2018·全国Ⅱ卷、2020·北京卷情境设计)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶,其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。 回答下列问题。 (1)EcoRⅠ是一种 酶,它通过识别特定的 切割特定位点。经SmaⅠ和EcoRⅤ切割出来的载体为 末端。 (2)常用的DNA连接酶有E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶。上图中 酶切割后的DNA片段更适合用T4 DNA连接酶连接。DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是 。 限制性内切核酸(或限制) 核苷酸序列 平 SmaⅠ、EcoRⅤ 磷酸二酯键 (3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征。如质粒DNA分子上有复制原点,可以保证质粒在受体细胞中能 ;质粒DNA分子上有 ,便于外源DNA插入;质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因),利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞,方法是 。 自我复制 限制酶切割位点 用含有该抗生素的培养基培养宿主细胞,能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞 (4)若某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5'末端,获得了L1-GFP融合基因(简称为甲),并将其插入质粒P0,构建了真核表达载体P1,其部分结构和酶切位点的示意图如下,图中E1~E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。 据图推断,该团队在将甲插入质粒P0时,使用了两种限制酶,这两种酶是 。使用 ... ...
