“讲给别人听是最好的学习方式！” “让思考成为一种习惯！” “让讨论成为一种常态！”
1．下列粘性末端能用DNA连接酶将它们连接起来的是（ ） 姓名 班级 时间 年 月 日 节次
高二生物学案 1.1《DNA重组技术的基本工具》
一、情景导引
在我国的十二生肖中，有一种属相是龙。龙是一种传说中的神奇动物。它角似鹿、鼻似狮、
目似虎、唇似牛、爪似鹰、髭似马、鳞似鱼、身似蛇，能呼风化雨，善腾云驾雾。在自然界中显然不存在龙这样一种动物，但人类还是想创造一些特别的生物，满足人类的各种需要。目前，人类可以用什么方法来创造新的生物类型呢？
复习回顾 ①原核生物的结构特点是什么？ ②DNA分子的结构特点是什么？
A．①② B．②③ C．②④ 2．下列不属于质粒被选为载体的理由是 ．
D．③④
二、自主学习
问题1从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，那么
这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此推测，限制酶可以从哪些生物中分离出来？
问题2限制酶切割的是什么化学键？什么是黏性末端？
问题3下列限制酶切割DNA后都会形成黏性末端吗？请大家画出这几种DNA片段被对应的限制酶切
割后的结果。
序号 限制酶 ① SmaⅠ ② BamHⅠ ③ Sau3A ④ HindⅢ 识别序列 切割位点 GGGCCC GGATCC GATC AAGCTT G↓C G↓G ↓GATC A↓A A．能复制 B．它是环状DNA C．具有标记基因 D．具有限制酶切点
3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC专一识别的限制酶，打断的化学键是：（ ）
A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键 4．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是：（ ）
A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶 C．c—RNA聚合酶 D．d—外源基因 5．下列关于限制酶的说法不正确的是
A．限制酶主要从原核生物细胞中分离纯化B．不同的限制酶一般识别不同的核苷酸序列
C．限制酶的作用只是用来提取目的基因 D．限制酶能识别特定的核苷酸序列体现了酶的专一性 （二）同学们下面你将面临的是本节课的核心问题，相信智慧的你通过认真思考能够完成下列各题，
做完后组内交流取长补短，派代表到讲台上进行展讲。 6．下列不可作为基因工程中的标记基因的是（ ）
A．抗性基因 B．发光基因 C．贮藏蛋白的基因 D．产物具有颜色反应的基因 7．科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是 A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性 B．有利于鉴定目的基因否导入受体细胞 C．增加质粒分子的相对分子质量 D．便于与外源基因连接
8．下图表示某限制酶切割某DNA的过程，据图判断该限制酶能识别的核苷酸序列及切点是（ ）
问题4不同的限制酶切割DNA形成的黏性末端一定不同，依据上面的结果判断，这句话对吗？ 问题5不同限制酶的识别序列和切割位点不同，这一点体现出酶的什么特性？ 问题6怎样切割会形成黏性末端，怎样切割会形成平末端呢？
问题7在自然条件下，噬菌体侵染大肠杆菌时能将其DNA注入大肠杆菌、土壤农杆菌侵染植物时，
能将其质粒带入到宿主细胞。由此在解决目的基因如何进入受体细胞的问题上你受到了什么启发？
问题8如果目的基因导入受体细胞后不能复制，将会怎样？如果载体上没有限制酶切割位点，又将会
怎样？
问题9你如何去察觉目的基因是否进入受体细胞？能不能通过肉眼察觉？ 问题10如果载体对受体细胞有害将怎样？不能分离会怎样？ 问题11你能概括出作为基因载体必须具备哪些条件吗？ 问题12目前通常利用的载体是“质粒”。质粒是能“友好”寄宿在细菌细胞内的小型的环状DNA。你
能通过课本上的质粒插图中找出刚才归纳的几个条件的具体体现吗？
问题13 DNA连接酶的种类和功能
问题14 DNA连接酶与DNA聚合酶有什么区别？ 三、巩固练习
（一）同学们下面你将面临的是本节课的基础问题，相信聪明的你一定能够做出正确的答案，把你的
答案和思路讲给你的同伴，组内派代表口头展讲。
A、CTTAAG，切点在C和T之间 B、CTTAAG，切点在G和A之间 C、GAATTC，切点在G和A之间 D、CTTAAC，切点在C和T之间 9．下图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步需用到的工具是
第 1 页 共 2 页
“讲给别人听是最好的学习方式！” “让思考成为一种习惯！” “让讨论成为一种常态！”
（2）必须具备自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。 A．限制酶和DNA连接酶 B．DNA聚合酶和限制酶
（3）必须带有标记基因，以便进行重组后的筛选。 C．DNA连接酶和解旋酶 D．DNA聚合酶和RNA聚合酶
（4）必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。 10．右图为双链DNA结构，下列叙述不正确的是 ．
4．DNA连接酶和DNA聚合酶有何异同点？ A．连接a处的酶为DNA连接酶
相同点：两者都形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基B．切断b处的酶为解旋酶
团的羟基之间形成）；都由蛋白质构成。 C．切断a处的酶为限制性核酸内切酶
不同点：①DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯D．切断b处的酶为限制性核酸内切酶
键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段（三）“欲穷千里目，更上一层楼”下面是高考训练场，大胆的试一试吧！相信自己能成功！
之间形成磷酸二酯键。 11．（2005高考广东）以下有关基因工程的叙述，正确的是 （ ）
②DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互A、基因工程是细胞水平上的生物工程 B、基因工程的产物对人类都是有益的
补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上（不能连接单链DNA）的两个缺口同时连接起C、基因工程产生的变异属于人工诱变 D、基因工程育种的优点之一是目的性强
来，因此DNA连接酶不需要模板。 12．（2005高考天津）限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。
二．自主学习参考答案
①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后形成的黏性未端。___________________________ ②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后形成的黏性未端。______ _______________ 1．这种防御机制是在漫长进化过程中形成的，经过了时间的检验，已经很完善了，所以限制酶不会四．拓展导引 切割原核生物自身的DNA，原因可能与酶的专一性有关。 1．如何准确理解基因工程的含义？ 7．可以借鉴病毒或者细菌侵染细胞的过程，利用病毒DNA或者细菌的质粒将目的基因带入到受体细（1）它是一种按照人们的意愿，定向改造生物遗传特性的技术。（2）在DNA分子水平进行操作。胞中。 （3）是在体外进行的人为基因重组。（4）一旦成功，便可遗传。 8．导入受体细胞的目的基因将在细胞增殖中丢失；目的基因不能插入载体
（5）主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术。 9．可通过标记基因的表达来检测；能 2．基因操作过程中，只用到限制性内切酶和DNA连接酶吗？ 10．载体对受体有害，将影响受体细胞新陈代谢，进而使转入的目的基因也无立足之地。载体不能分
基因操作过程中，除用到限制性内切酶和DNA连接酶外，还要用一系列的酶类才能完成全过程。离，就不能获得更多带有目的基因的载体。 例如，碱性磷酸酯酶、DNA多聚酶、末端转移酶、多核苷酸酶、逆转录酶等。这些酶都有各自特殊的11．能自我复制； 有切割位点； 有遗传标记基因； 对受体细胞无害、易分离 催化功能，可以根据不同的需要选用。任何一种限制酶都只识别和切断特定的核苷酸序列，这是由限12．找到“复制原点”──说明质粒能复制并能带着插入的目的基因一起复制。 制酶的性质所决定的。DNA连接酶是将一段DNA片段3′端的羟基与另一DNA片段5′端磷酸基团上找到“目的基因的插入位点”──说明质粒有切割位点。 的羟基连接起来形成酯键，而不是连接互补碱基之间的氢键。 找到“氨苄青霉素抗性基因”──说明有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。
在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，找到此质粒来自大肠杆菌──说明没有危害，大肠杆菌是非致病菌，大肠杆菌分裂快，也便于从但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子大量复制个体中分离出来。 内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。限制酶是基因工程中所用的重要切割工具。科
三．巩固练习参考答案1.C 2.B 3.D 4.D 5.C 6.C 7.B 8.C 9.A 10.D 11.D 12. 学家已从原核生物中分离出了许多种限制酶，并且已经商品化，在基因工程中广泛使用。
限制酶所识别的序列，大多数是由6个核苷酸组成，也有少数识别序列由4、5或8个核苷酸组成，但都可以找到一条中轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的；任何一种限制酶因其本身性质所决定，都只识别和切断特定的核苷酸序列，而不是在任何部位都能将DNA切 开。这种能被特异性识别的切割部位都具有回文序列，也就是在切割部位，一条链正向读的碱基顺序，与另一条链反向读的顺序完全一致。限制酶在特定切割部位进行切割时，按照切割的方式，又可以分为错位切和平切两种。当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA两条链分别切开（即错位切）时，产生的是黏性末端，这种酶在基因工程中应用最多。在中轴线处切开（即平切）时，产生的是平末端，即形成一无黏性末端的平口。
3．具备什么条件才能充当“分子运输车”
（1）必须有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上。
第 2 页 共 2 页
相关推荐：
loading