3.1重组DNA技术的工具导学案2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3
3.1 重组DNA技术的工具学案
班级： 姓名：
学习目标：
- 阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。
- 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
- 进行DNA的粗提取和鉴定。
基础学习
基因工程：
基因工程是指按照人们的愿望，通过 等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物 和生物 。从技术操作层面看，由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫作 。
(1)操作环境： ；
(2)操作技术： 等技术；
(3)操作结果：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品；
(4)操作水平： 水平；
(4)操作对象： ；
(5)遗传学原理 。
基因工程诞生的理论基础：
1、不同生物的基因为什么能拼接？
(1)DNA的基本组成单位都是 。
(2)DNA分子都遵循 。
(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的 。
2、外源基因为什么能在受体细胞中表达？
(1)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。
(2)遗传信息的传递都遵循 。
(3)生物界共用一套 。
学科网（北京）股份有限公司
一、限制性内切核酸酶—“分子手术刀”
1.概念：切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。
（合成场所： ；合成原料： 。限制酶不是一种酶，而是一类酶）
2．来源：主要从 生物中分离纯化出来的。
根据你所掌握的知识你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么？
切割外源DNA使之失效，以保证自身安全。
3.作用特点：识别 DNA分子的特定 序列，并且使每一条链中特定部位的 。
4.作用结果：产生 或 。
（酶切一次，断开 个磷酸二酯键；产生 个黏性末端或平末端。）
二、DNA连接酶—“分子缝合针”
1.概念：能够将两个 连接起来的酶，称之为DNA连接酶。
2.实质：恢复被限制酶切开的 （作用部位）。
3.DNA连接酶的种类和特点。
DNA连接酶和DNA聚合酶的比较
比较项目 | DNA连接酶 | DNA聚合酶 | |
相同点 | 作用实质 | 都能催化形成 | |
不 同 点 | 模板 | 不需要 | 需要DNA的 条链作模板 |
作用 | 在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键 | 只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键 | |
作用结果 | 形成完整的重组DNA分子 | 形成DNA的一条链 | |
用途 | 基因工程 | DNA复制 | |
学科网（北京）股份有限公司
几种相关酶的比较
名称 | 作用部位 | 作用结果 |
限制酶 | 磷酸二酯键 | 将DNA切成两个片段 |
DNA连接酶 | 磷酸二酯键 | 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 |
DNA聚合酶 | 磷酸二酯键 | 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端 |
DNA(水解)酶 | 磷酸二酯键 | 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 |
解旋酶 | 碱基对之间的氢键 | 将双链DNA分子局部解旋为单链 |
三、基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”
1.作用：将外源基因送入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行大量 。
2.种类： 、动植物病毒、噬菌体。
3.条件：
(1)具有 ，供外源DNA片段插入其中。
(2)能在受体细胞中进行 ，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。
(3)具有 （如四环素抗性基因，氨苄青霉素抗性基因），便于重组DNA分子的筛选。
真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过 的。
学科网（北京）股份有限公司