高三生物知識點(diǎn)必修三:遺傳與基因工程中的酶

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中生物 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

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  一、區(qū)別幾組關(guān)系

  1.不能將與遺傳有關(guān)的酶等同于基因工程中的酶

  與遺傳有關(guān)的酶,通常指自然條件下,遺傳信息傳遞及表達(dá)過程中的相關(guān)酶。廣義地講,包括遺傳物質(zhì)復(fù)制的相關(guān)酶和基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄和翻譯)的相關(guān)酶;狹義地說,與遺傳有關(guān)的酶僅指與遺傳物質(zhì)復(fù)制有關(guān)的酶。

  基因工程中的酶,通常指在人工操縱基因的過程中涉及的酶。有狹義和廣義兩種:狹義地講,指的是基因工程中的工具酶,即DNA限制性內(nèi)切酶(簡稱限制酶)和DNA連接酶,也是基因工程中一定要有的兩種酶;廣義地說,除工具酶外,與人工合成目的基因有關(guān)的酶、DNA擴(kuò)增過程中涉及的酶,甚至于基因表達(dá)的相關(guān)酶,都可以認(rèn)為與之相關(guān)。

  2.不能把基因工程中的“工具”等同于“工具酶”

  基因工程中的工具包括:基因的“剪刀”(限制酶)、基因的“針線”(DNA連接酶)和基因的“運(yùn)載工具”(運(yùn)載體)。其中,運(yùn)載體是必需的工具,卻不是酶,通常利用處理過的病毒DNA或者質(zhì)粒DNA分子作為運(yùn)載的工具。

  二、相關(guān)酶的主要功能

  1.解旋酶:作用于氫鍵,是一類解開氫鍵的酶,由水解ATP來供給能量。在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程中起作用。

  2.DNA聚合酶:以一條單鏈DNA為模板,將游離(單個(gè)的)脫氧核苷酸通過磷酸二酯鍵形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈,并與母鏈構(gòu)成一個(gè)DNA分子。在DNA復(fù)制中起作用。

  3.RNA聚合酶:即RNA復(fù)制酶、RNA合成酶,以雙鏈DNA的一條鏈為模板,邊解旋邊轉(zhuǎn)錄形成RNA(包括rRNA、mRNA和tRNA),轉(zhuǎn)錄后DNA仍保持雙鏈結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)錄中起作用。

  4.逆(反)轉(zhuǎn)錄酶:為RNA指導(dǎo)的DNA聚合酶,催化以RNA為模板、以脫氧核糖核苷酸為原料合成DNA的過程。進(jìn)一步可在DNA聚合酶的作用下,以單鏈DNA為模板形成雙鏈DNA分子。在基因工程中,用于合成目的基因,多在向原核生物體內(nèi)導(dǎo)入真核生物基因時(shí)使用。

  5.限制酶:主要存在于微生物(細(xì)菌、霉菌等)中,一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子,使DNA鏈中磷酸二酯鍵斷開,被譽(yù)為“分子手術(shù)刀”。為基因工程(DNA重組技術(shù))和基因診斷中的重要工具酶。

  6.DNA連接酶:作用與限制酶相反,是在兩個(gè)DN*段之間形成磷酸二酯鍵,即把兩條DNA黏性末端之間的縫隙“縫合”起來。用于基因工程中目的基因和運(yùn)載體的結(jié)合。

  7.蛋白質(zhì)合成酶:在核糖體上,以mRNA為模板、游離氨基酸為原料通過脫水縮合反應(yīng)形成多肽,并進(jìn)一步處理形成具有特定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。在基因表達(dá)過程中起作用。


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