2017高考生物復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)：遺傳與基因工程中的酶

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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(guò)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(shuō)，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(guò)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(jiǎn)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(shuō)，除工具酶外，與人工合成目的基因有關(guān)的酶、DNA擴(kuò)增過(guò)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(guò)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(lèi)解開(kāi)氫鍵的酶，由水解ATP來(lái)供給能量。在DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過(guò)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(guò)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(guò)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(shí)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(kāi)，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)DNA片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(lái)。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(guò)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(guò)程中起作用。

　　三、相關(guān)酶的分類(lèi)比較

　　分類(lèi)(依據(jù)功能) 主要的酶 作用部位或結(jié)果 模板

　　遺傳有關(guān)的酶 DNA復(fù)制有關(guān)的酶 解旋酶 解開(kāi)氫鍵 無(wú)

　　DNA聚合酶 形成磷酸二脂鍵 有：DNA鏈

　　DNA轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶 解旋酶 解開(kāi)氫鍵 無(wú)

　　RNA聚合酶 形成磷酸二脂鍵 有：有義鏈

　　翻譯有關(guān)的酶 蛋白質(zhì)合成酶 形成肽鍵 有：mRNA

　　逆轉(zhuǎn)錄有關(guān)的酶(RNA為遺傳物質(zhì)的生物) 逆轉(zhuǎn)錄酶 形成磷酸二脂鍵 有：RNA

　　DNA聚合酶 形成磷酸二脂鍵 有：?jiǎn)捂淒NA

　　基因工程的工具酶 限制酶 斷開(kāi)磷酸二脂鍵 無(wú)

　　DNA連接酶 形成磷酸二脂鍵 無(wú)

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