达芬奇调色预设导入:【引用】解读遗传与基因工程中的酶（转载）

一、区别几组关系
1．不能将与遗传有关的酶等同于基因工程中的酶
与遗传有关的酶，通常指自然条件下，遗传信息传递及表达过程中的相关酶。广义地讲，包括遗传物质复制的相关酶和基因表达（转录和翻译）的相关酶；狭义地说，与遗传有关的酶仅指与遗传物质复制有关的酶。
基因工程中的酶，通常指在人工操纵基因的过程中涉及的酶。有狭义和广义两种：狭义地讲，指的是基因工程中的工具酶，即DNA限制性内切酶（简称限制酶）和DNA连接酶，也是基因工程中一定要有的两种酶；广义地说，除工具酶外，与人工合成目的基因有关的酶、DNA扩增过程中涉及的酶，甚至于基因表达的相关酶，都可以认为与之相关。
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“针线”（DNA连接酶）和基因的“运载工具”（运载体）。其中，运载体是必需的工具，却不是酶，通常利用处理过的病毒DNA或者质粒DNA分子作为运载的工具。
二、相关酶的主要功能
1．解旋酶：作用于氢键，是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量。在DNA复制和转录过程中起作用。
2．DNA聚合酶：以一条单链DNA为模板，将游离（单个的）脱氧核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链，并与母链构成一个DNA分子。在DNA复制中起作用。
3．RNA聚合酶：即RNA复制酶、RNA合成酶，以双链DNA的一条链为模板，边解旋边转录形成RNA（包括rRNA、mRNA和tRNA），转录后DNA仍保持双链结构。在转录中起作用。
4．逆（反）转录酶：为RNA指导的DNA聚合酶，催化以RNA为模板、以脱氧核糖核苷酸为原料合成DNA的过程。进一步可在DNA聚合酶的作用下，以单链DNA为模板形成双链DNA分子。在基因工程中，用于合成目的基因，多在向原核生物体内导入真核生物基因时使用。
5．限制酶：主要存在于微生物（细菌、霉菌等）中，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，使DNA链中磷酸二酯键断开，被誉为“分子手术刀”。为基因工程（DNA重组技术）和基因诊断中的重要工具酶。
6．DNA连接酶：作用与限制酶相反，是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，即把两条DNA黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。用于基因工程中目的基因和运载体的结合。
7．蛋白质合成酶：在核糖体上，以mRNA为模板、游离氨基酸为原料通过脱水缩合反应形成多肽，并进一步处理形成具有特定空间结构的蛋白质。在基因表达过程中起作用。
三、相关酶的分类比较
分类（依据功能）
主要的酶
作用部位或结果
模板
遗   传有关的酶
DNA复制有关的酶
解旋酶
解开氢键
无
DNA聚合酶
形成磷酸二脂键
有：DNA链
DNA转录有关的酶
解旋酶
解开氢键
无
RNA聚合酶
形成磷酸二脂键
有：有义链
翻译有关的酶
蛋白质合成酶
形成肽键
有：mRNA
逆转录有关的酶（RNA为遗传物质的生物）
逆转录酶
形成磷酸二脂键
有：RNA
DNA聚合酶
形成磷酸二脂键
有：单链DNA
基因工程的工具酶
限制酶
断开磷酸二脂键
无
DNA连接酶
形成磷酸二脂键
无
高考真题：
（05年广东卷）以下有关基因工程的叙述，正确的是（  ）
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部是有益的
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
解析：基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物．但并不是所有的基因产物对人类都有益的．
答案：D
（06年江苏卷）基因工程又叫基因拼接技术。
（1）在该技术中，用人工合成方法获得目的基因的途径之一是：以目的基因转录的_______为模板，________成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成_____________。
（2）基因工程中常用的受体细胞有细菌、真菌、__________。若将真核基因在原核细胞中表达，对该目的基因的基本要求是_____________。
（3）假设以大肠杆菌质粒作为运载体，并以同一种限制性内切酶切割运载体与目的基因，将切割后的运载体与目的基因片段混合，并加入DNA连接酶。连接产物至少有_______种环状DNA分子，它们分别是_______________。
解析：真核细胞的基因中有内含子，在转录过程中内含子和外显子都要转录，在形成成熟NRA时，要把与内含子相应的NRA片断切除掉，而原核细胞中没有这类酶，所以若将真核基因在原核细胞中表达，先要把真核细胞基因的内含子去掉。当把切割后的运载体与目的基因片段混合，在加入DNA连接酶后，有可能是两个目的基因片段相连成一个环状DNA，或是可能是一个目的基因片段与运载体相连成一个环状DNA或是两个运载体相连，所以会产生三种环状DNA分子。
答案：（1）信使RNA（mRNA）    逆转录（反转录）    双链DNA（目的基因）    （2）动植物细胞    除去内含子    （3）3   运载体自连的、目的基因片段自连、运载体与目的基因片段相连的环状DNA分子