高中生物 第一单元 生物技术与生物工程 第一章 基因工程和蛋白质工程 第1节 基因工程的原理学案 中图版选修3-中图版高二选修3生物学案

第一章 基因工程和蛋白质工程第一节 基因工程的原理1．简述基因工程的诞生。2．简述基因工程的原理及技术。(重点)3．尝试 DNA 的提取与鉴定。(难点)基 因 工 程 的 诞 生 与 操 作 工 具1．诞生历程时间科学家事件1967 年发现了 DNA 连接酶 1970 年史密斯等首次提取出核酸限制性内切酶提取了 T4DNA 连接酶 1972 年伯格等构建了世界首例体外重组的杂合 DNA 分 子1973 年科恩等成功培育出双重抗性大肠杆菌2.操作工具(1)核酸限制性内切酶——“基因手术刀”(2)DNA 连接酶——“基因缝纫针”① 作用：将两个 DNA 片段连接起来，修复被限制性内切酶切开的切口，拼接成新的 DNA分子。② 种类：T4DNA 连接酶(把限制性内切酶切开的黏性末端的缝隙“缝合”起来)。(3)载体——“分子运输车”① 载体的特点ⅰ.外源 DNA 的插入不影响载体在宿主细胞内的自我复制。ⅱ.有适宜的限制性内切酶酶切位点，最好是对多种限制性内切酶有单一切点。ⅲ.具有某些标记基因。ⅳ.载体应对受体细胞无害。② 载体的种类：ⅰ.质粒：它是细菌中独立于细菌 DNA 之外的小型环状 DNA 分子。ⅱ.噬菌体或其他一些病毒。1探讨：下图表示限制性内切酶切割某 DNA 分子的过程，从下图中可知，该限制性内切酶能识别的碱基序列及其切割位点是什么？提示：GAATTC，切点在 G 和 A 之间。探讨：结合 DNA 复制的过程分析，限制性内切酶和 DNA 解旋酶的作用部位有何不同？提示：限制性内切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。探讨：如图，两个核酸片段在适宜条件下，经 X 酶的催化作用，发生了下述变化，则 X 酶是什么？提示：DNA 连接酶。1．核酸限制性内切酶(1)来源和种类切割 DNA 的工具是核酸限制性内切酶，又叫限制酶，这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今已分离出的约有 4 000 种。(2)作用限制酶能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(3)识别序列的组成一般由 6 个核苷酸组成，少数由 4、5 或 8 个核苷酸组成。(4)作用结果当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。【特别提示】 ①限制酶作用的结果通常有两种形式——黏性末端或平末端；② 限制酶的作用特点体现了酶的专一性。2...