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輔導(dǎo)教案
基礎(chǔ)鏈接•溫故知新
一、DNA分子的結(jié)構(gòu)特點
1．DNA分子由兩條脫氧核苷酸鏈按________方式盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。
2．DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架；________排列在內(nèi)側(cè)。
3．堿基互補(bǔ)配對原則：兩條鏈上的堿基通過________連接成堿基對，并且堿基配對有一定的規(guī)律：________，但A＋T的量不一定等于G＋C的量，這就是DNA中堿基含量的________法則。
二、DNA的復(fù)制
1．復(fù)制的概念：由一個DNA產(chǎn)生與親代________的新DNA的過程。
2．復(fù)制的過程：以解開的________為模板，以游離的四種________為原料，在DNA聚合酶等的作用下，按照________原則并且相鄰核苷酸的脫氧核糖和磷酸基團(tuán)形成________， 從而合成與母鏈互補(bǔ)的子鏈。因此，DNA的復(fù)制被稱為________。
三、DNA(基因)及遺傳信息的傳遞
1．染色體是________的載體，基因控制著生物的________。
2．DNA具有攜帶遺傳信息和________的雙重功能，遺傳信息的傳遞可概括為“中心法則”，即遺傳信息由DNA傳遞到RNA，然后由RNA決定________的特異性。蛋白質(zhì)是生命活動的________。

一、1.反向平行
2．堿基對
3．氫鍵　A與T配對；G與C配對　卡伽夫
二、1.完全相同
2．每條母鏈　脫氧核苷酸　堿基互補(bǔ)配對　磷酸二酯鍵　半保留復(fù)制
三、1. 基因(遺傳物質(zhì))　性狀
2．表達(dá)遺傳信息　蛋白質(zhì)　體現(xiàn)者

聚焦科技•掃描知識
基因工程的操作離不開工具酶。限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶為基因的分離和重組提供了必要的條，而載體又是將外基因送到細(xì)胞中的必要工具。基因工程的核心是構(gòu)建重組DNA分子，因此，基因工程又叫重組DNA技術(shù)。
一、限制性核酸內(nèi)切酶(restriction endonuclease)
1．主要
限制性核酸內(nèi)切酶簡稱限制酶，主要存在于微生物中，多數(shù)是從細(xì)菌中分離純化出的。
2．作用

限制酶能夠識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列，并且能夠使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。限制酶主要切割外DNA，而對自身的DNA不起作用，以達(dá)到保護(hù)自身的目的。
被限制酶切開的是磷酸二酯鍵，而不是堿基間的氫鍵。
3．特點
限制酶具有專一性，即一種限制性核酸內(nèi)切酶只能特異性地識別雙鏈DNA分子中特定的核苷酸序列，而且只能切割特定的位點。
4．結(jié)果

DNA分子經(jīng)限制性核酸內(nèi)切酶作用后會形成DN *** 段。
例如從大腸桿菌中發(fā)現(xiàn)的一種限制性核酸內(nèi)切酶只能識別GAATTC序列，并能在G和A之間將這段序列切開。限制酶在它識別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA的兩條鏈分別切開形成粘性末端(見上圖)。此為錯位切，一般是在兩條鏈的不同部位切割，中間相隔幾個核苷酸，DNA被同一種限制酶切開后形成的兩個粘性末端是互補(bǔ)的。
如下圖所示，不同限制酶識別的DNA序列和切割的位點是不同的，若沿中央軸線切割，形成的是平末端。

二、DNA連接酶(DNA ligase)
從下圖可以看出，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的粘性末端，帶有幾個伸出的核苷酸，它們之間正好互補(bǔ)配對。如果將兩種不同的DNA用同一種限制酶切割，然后讓兩者的粘性末端黏合起，應(yīng)該就可以合成重組的DNA分子了。


但實際上僅僅這樣是不夠的，互補(bǔ)的堿基處雖然連接起了，但是這種連接只相當(dāng)于把斷成兩截的梯子中間的踏板連接起了，兩邊的扶手的斷口處還沒有連接起。
DNA連接酶能把扶手的斷口處連接起，即其能將兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起。這樣可以將外基因和載體DNA連接在一起。
DNA連接酶的作用就是催化形成磷酸二酯鍵，從而將相鄰的脫氧核苷酸連接起。

三、質(zhì)粒(plasmid)
質(zhì)粒是基因工程常用的載體，它廣泛地存在于細(xì)菌中。
1．質(zhì)粒的概念
質(zhì)粒是能夠自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀DNA分子， 它們在細(xì)菌中以獨立于染色體之外的方式存在，是一種特殊的遺傳物質(zhì)。
一般說，質(zhì)粒的存在與否對宿主細(xì)胞生存沒有決定性的作用。最常用的是大腸桿菌的質(zhì)粒，它含有抗生素抗性基因，如四環(huán)素的抗性基因。
2．載體的特點(載體應(yīng)具備的條)
(1)能夠在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存和自我復(fù)制。通過復(fù)制進(jìn)行基因擴(kuò)增，否則可能會使重組DNA丟失。
(2)具有一個或多個限制酶切位點，便于供外DNA(目的基因)插入。最好是每種限制酶的切點只有一個。
(3)具有特殊的遺傳標(biāo)記基因，如四環(huán)素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA的鑒定和篩選。

供目的基因插入的酶切位點所處的位置必須是在載體本身需要的基因之外，這樣才不至于因目的基因的插入而使其失活。

(4)載體應(yīng)對受體細(xì)胞無害，不影響受體細(xì)胞正常的生命活動。
(5)載體DNA大小應(yīng)適宜，以方便操作。
除質(zhì)粒以外，λ噬菌體、動物病毒和植物病毒也可作為基因工程的載體。
3．使用載體的目的
載體是基因運(yùn)輸工具，在基因操作過程中，使用載體有兩個目的：一是用它作為運(yùn)載工具，將目的基因送到受體細(xì)胞中去；二是利用它在受體細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。
4．重組DNA分子
如下圖所示，科學(xué)家用一種限制性核酸內(nèi)切酶切割猿猴病毒SV40的DNA和λ噬菌體DNA分子，再用DNA連接酶對被切開的兩種DNA分子進(jìn)行連接，可形成重組DNA分子。

綱舉目張•理清結(jié)構(gòu)
基因工程的核心是構(gòu)建重組DNA分子，因此又叫重組DNA技術(shù)，目的是讓重組DNA所攜帶的遺傳信息在受體細(xì)胞中表達(dá)，而限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶以及質(zhì)粒載體等為基因工程的創(chuàng)建提供了技術(shù)上的保障。

突破難點•化解疑點
1．辨析比較DNA連接酶和DNA聚合酶。
探究發(fā)現(xiàn)：
比較項目DNA連接酶DNA聚合酶
作用實質(zhì)都是催化兩個核苷酸之間形成磷酸二酯鍵
是否需模板不需要。將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起需要。以一條DNA鏈為模板，合成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈
連接DNA鏈雙鏈單鏈
作用過程在兩個DN *** 段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羥基上，形成磷酸二酯鍵
作用結(jié)果將存在的DN *** 段連接成重組DNA分子合成新的DNA分子

我的發(fā)現(xiàn)：
2．分析說明以下幾種酶的作用及其所參與的生理過程。
探究發(fā)現(xiàn)：
名稱作用參與生理過程
ks5u
DNA連接酶
限制性核酸內(nèi)切酶
連接兩個DN *** 段
識別并切割DNA特定的核苷酸序列基因工程
DNA聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸DNA復(fù)制
RNA聚合酶在核糖核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸轉(zhuǎn)錄
解旋酶使堿基間氫鍵斷裂形成單脫氧核苷酸鏈DNA復(fù)制及轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA逆轉(zhuǎn)錄，基因工程

我的發(fā)現(xiàn)：

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