基因工程的基本工具
基因工程的基本工具
(二)基因工程的基本操作程序
• 第一步：目的基因的获取 • 第二步：基因表达载体的构建 • 第三步：将目的基因导入受体细胞 • 第四步：目的基因的检测和鉴定
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第一步：目的基因的获取
• 1.目的基因是指： __编_码__蛋__白__质_的结构基因 • 原核基因采取直__接__分__离_获得，真核基因是人
工合成。人工合成目的基因的常用方法有 _反_转__录___法和___化__学_合__成_法。
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(二)利用PCR技术扩增目的基因
① 概念：PCR全称为_聚__合__酶__链__式__反__应__，是一项 在生物__体__外复制__特__定__D_N__A_片_的段核酸合成技术
②原理：_D__N_A_复__制___
• （3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段 末端通常有两种形式：
黏性末端和平末端。 __________________________________
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2.“分子缝合针”——DNA连接酶
• (1)两种DNA连接酶（E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：
• ①相同点：都缝合___磷_酸__二__酯__键__。 • ②区别：E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，
只能将双链DNA片段互补的____末黏端性 之间的 磷酸二酯键连接起来； 而T4DNA连接酶能缝合__黏_性__和末平端，但连接 平末端的之间的效率较____低__。
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3.“分子运输车”——载体
• （1）载体具备的条件： • ①能在受体细胞中复制并稳定保存 • ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片
③条件：一__段__已_知__目__的__基_因__的__核__苷_酸__序__列 前提条件 ___四__种__脱__氧__核__苷__酸、 _____一__对__引__物、 _____热__稳__定__D__N_A_聚___合__酶__（___T_a_q_酶__）___.
新教材高中生物第3章基因工程 基因工程的基本工具与聚合酶链式反应PCR技术教师用书苏教版选择性必修3
第一节基因工程及其技术第1课时基因工程的基本工具与聚合酶链式反应(PCR)技术课标内容要求核心素养对接1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。
2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
生命观念：掌握基因工程的基本工具的种类及作用,并能说出它们在基因工程中的应用。
科学思维：掌握PCR技术的过程与原理,并能正确比较PCR技术与体内DNA复制的异同。
社会责任：通过了解基因工程的发展历程,认同新技术的发展是一代又一代科学家前赴后继努力的结果,并会给人类发展带来巨大的经济效益和社会效益。
一、基因工程是在多学科基础上发展而来的1957年：科恩伯格等首次发现DNA聚合酶。
↓1967年：罗思和海林斯基等发现运转工具质粒,同年,科学家发现DNA连接酶。
↓1970年：特明和巴尔的摩各自在RNA病毒中发现逆转录酶。
史密斯等人分离到限制性内切核酸酶。
↓1972年科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组。
↓1973年科学家科恩领导的研究小组利用大肠杆菌质粒进行了另一个体外重组DNA分子实验。
↓接着,科恩和美国博耶证明真核生物的基因可以在原核生物中进行表达。
↓1976年,科学家用质粒为载体,将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌,1977年首次生产出治疗肢端肥大症、巨人症的生长激素释放抑制因子。
↓1977年桑格测定了一种噬菌体的基因组序列,这是人类首次对完整基因组的核苷酸顺序进行测定。
二、基因工程的基本工具1．基因工程(1)概念：又称为DNA重组技术,是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,将外源目的基因与载体DNA进行组合形成重组DNA,然后导入受体细胞,并使其在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术。
(2)原理：基因重组。
(3)操作水平：基因(分子)水平。
2．“分子剪刀”——限制性内切核酸酶(限制酶)(1)作用：识别DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列,并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
基因工程的基本工具(A)
基因工程的基本工具（A）［知识梳理］实现这一精确的操作过程至少需要三种工具即准确切割DNA的“手术刀”——限制性核酸内切酶、将DNA片段再连接起来的“缝合针”——DNA连接酶、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”——（运）载体（一）、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”1、又称限制酶或（限制性内切酶）2、主要是从原核生物中分离纯化出来的是原核生物的防御机制) 3*、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，（大多数限制酶识别序列6个核苷酸组成）并在特定的切点（两个核苷酸之间的磷酸二酯键）上切割DNA分子（体现酶的专一性；注意与解旋酶的区别）4、切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——错位切：产生黏性末端。
平切：产生平口末端。
例：1）GAA TTC(写出)CTTAAG2) CCCGGGGGGCCC(二)DNA连接酶——“分子缝合针”1、两种来源不同的DNA用同种限制酶切割后，末端可以相互黏合，这种只能使互补的碱基连接起来，脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的DNA骨架上的缺口（磷酸二酯键），需要靠DNA连接酶来“缝合”。
2、根据酶的来源不同，可以将这些分为两类：一类：从大肠杆菌中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；只能将双链DNA另一类；从T4噬菌体中分离出来的，称T4DNA连接酶；既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”平末端，但连接平末端之间的效率比较低。
（三）基因进入受体细胞的（运）载体——“分子运输车”1、通常利用质粒，质粒存在于许多细菌以及酶母菌等生物中。
质粒是独立于细菌（细胞）染色体外（即拟核DNA）之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
质粒上有决定固氮、抗药性、抗生素生成的基因（可作为标记基因）。
2、作为运载体的特点：1）、有一个到多个限制酶的切割位点；(供外源DNA片段(基因)插入其中)2）、能进行自我复制；(在细胞中自称复制，或整合到染色体DNA上，随染色体进行同步复制)。
高中生物基因工程基本工具
基因工程
又名DNA重组技术，包括体外DNA重组及转基因等技术
（体外DNA重组技术主要用于基因表达载体的构建，
转基因技术主要用于将目的基因导入受体细胞）
特点：在体外进行的人为的，在DNA分子水平的基因重组，成功后可遗传后代
基本工具：
1.分子手术刀（限制酶）
来源：主要是从原核生物体内分离纯化出来的
作用特点：专一性，可特异性识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开
产生结果类型：黏性末端和平末端（粘性末端可依靠氢键，即分别位于两条链上的两个脱氧核苷酸的含氮碱基之间形成的相互作用，进行特异性黏合）识别序列特点：专一性，回文序列，一般为六个，少数有4、5或8个（回文序列指中心轴线两侧的双链DNA上的碱基反相对称重复排列）
2.分子缝合针（DNA连接酶）
作用位点：催化合成磷酸二酯键
注：可作用于磷酸二酯键的酶有：限制酶（断开作用），DNA连接酶和DNA聚合酶
（催化合成作用）
可作用于氢键的酶只有解旋酶（断开作用），氢键的合成不需要酶催化
3.分子运输车（载体）
常用载体：质粒（多数细菌、酵母菌中含有，最常用的载体），λ噬菌体的衍生物，动植物病毒
功能：将目的基因转运到宿主细胞内，并对目的基因进行大量复制
条件：①对受体细胞无毒害
②在宿主细胞中能保存并大量复制
③有多个限制酶切割位点，便于插入
④有标记基因，便于筛选。
1.1基因工程的基本工具
三、“分子运输车”
——基因进入受体细胞的载体 ⒈载体需要的条件：
(1)有一至多个限制酶切点
(2)能在受体细胞中复制、表达 (3)有某些标记基因，便于筛选 (4)对受体细胞无害
⒉常用运载体： ⑴细菌的质粒
⑵噬菌体或某些动植物病毒
质粒的特点
质粒的特点
1.细胞染色体(或 拟核DNA分子) 外能自主复制的 小型环状DNA 分子；
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶 切割
G AA T T C G G AA T T C G C T T AA C T T AA
“分子缝合针” : DNA连接酶
G AA T T C
C T T AA G
二、“基因的针线” —— DNA连接酶 ⒈ 分类：
基因工程
基因工程
按照人们的愿望，进行严格设 计，并通过体外DNA重组和转基因
技术，创造出新生物类型和产品。
基因工程
按照人们的愿望，进行严格设 计，并通过体外DNA重组和转基因
技术，创造出新生物类型和产品。
转基因或DNA重组技术
问题探讨
苏云金杆菌
毒蛋白
普通棉花 抗虫棉
苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白 的基因。 让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表 达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。
质粒的特点
1.细胞染色体(或 拟核DNA分子) 外能自主复制的 小型环状DNA 分子； 2.质粒的存在对宿 主细胞无影响；
模拟制作：
载体的 一段DNA
含毒蛋白 基因的细 菌DNA片 段
在特定部位对载体DNA进行模拟切 割，并将模拟毒蛋白基因取出，再用胶 纸模拟基因种间连接。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：基因工程的基本工具和基本操作程序
4.目的基因的检测与鉴定
拓展 提升科学思维
PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各 种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。在 该过程中，引物非常关键，回答下列有关引物的问题： (1)什么是引物？ 提示 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 (2)PCR技术为什么需要引物？ 提示 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。
拓展 提升科学思维
构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA
片段和载体。
已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是
，限制性内切
核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是
，根据图示分析回答下列问题：
(1)请用图示法写出限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后形 成黏性末端的过程。
提示 限制性内切核酸酶Ⅰ： 限制性内切核酸酶Ⅱ：
本质
DNA
DNA
mRNA
mRNA
位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识 别和结合的部 功能 位，驱动基因 转录出mRNA
翻译的起始 使转录在所需要
信号(编码氨 的地方停下来
基酸)
翻译的结束信 号(不编码氨 基酸)
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法 农杆菌转化法、花__粉__管__通__道__法__ 显微注射法 Ca2＋ 处理法
(6)若一个DNA分子在PCR中经过n轮循环，理论上需要消耗多少个引物？ 第n轮循环需要消耗多少个引物数？ 提示 经过n轮循环需要消耗引物数为(2n＋1－2)个，第n轮循环需要消耗 的引物数为2n个。
高一生物基因工程生物技术的安全性和伦理问题试题答案及解析
高一生物基因工程生物技术的安全性和伦理问题试题答案及解析1.下列不属于基因工程最基本工具的是( )A．限制酶B．mRNA C．DNA 连接酶D．运载体【答案】B【解析】基因工程的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，故ACD正确，B错。
【考点】本题主要考查基因工程的工具，意在考查考生能理解所学知识的要点的能力。
2.下列基因工程的操作顺序，正确的一组是()①目的基因的表达和检测②目的基因与运载体结合③将目的基因导入受体细胞④目的基因的提取A．①②③④B．④③②①C．④②③①D．②③④①【答案】C【解析】基因工程的步骤包括：获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定，故C正确。
【考点】本题主要考查基因工程步骤，意在考查考生能理解所学知识的要点的能力。
3.斑马鱼的酶D由17号染色体上的D基因编码。
具体纯合突变基因（dd）的斑马鱼胚胎会发出红色荧光。
利用转基因技术将绿色荧光蛋白（G）基因整合到斑马鱼17号染色体上，带有G基因的胚胎能够发出绿色荧光。
未整合G基因的染色体的对应位点表示为g。
用个体M和N进行如下杂交实验⑴在上述转基因实验中，将G基因与质粒重组，需要的两类酶是和。
将重组质粒显微注射到斑马鱼受精卵中,整合到染色体上的G基因表达后，使胚胎发出绿色荧光。
根据上述杂交实验推测：⑵M的基因型是（选填选项前的符号）a. DDGGb. DDggc. Ddggd. DdGg⑶杂交后，出现红·绿荧光（既有红色又有绿色荧光）胚胎的原因是亲代（填“M”或“N”）的初级精（卵）母细胞在减数分裂过程中，同源染色体的__________发生了交换，导致染色体上的基因重组。
【答案】⑴限制性核酸内切酶 DNA连接酶选择性⑵ C ⑶N 非姐妹染色单体【解析】（1）基因工程操作过程中需要两类工具酶：限制性核酸内切酶DNA连接酶。
动物细胞工程的受体细胞一般是受精卵。
（2）根据性状可以判断亲本的基因型是D_gg和D_ G_，因为子代出现了绿色荧光（D_G_）和红色荧光（ddgg）的子代胚胎，则亲代M中必定均含有d基因，同时可推出M的基因型是：Ddgg。
基因工程知识点超全
基因工程一、基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的额，因此又叫做DNA重组技术。
二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶“分子手术刀”2、DNA连接酶-----"分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1．“分子手术刀”计计限制性核酸内切酶（限制酶）（1）存在：主要存在于原核生物中。
（2）特性：特异性，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
（3）切割部位：磷酸二酯键（4）作用：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
（5）识别序列的特点：瓠腿沛外林蔚黔睫混日龄睫GC G C用处题挪班岫如」「肿第 CCCG 切割后末端的种类醐帆DNA 分子经限珊片段末端通常有两 种形式产产在它识别序列的条链分别切开时，和平末端。
当限制酶中轴线两侧将DNA的两产生的是黏性末端，当限制酶在它识别序列的 中轴线处切开时，产生的则是平末端。
£coRIGAA ｛在G与ACTT 之间切割）TTC AAG中轴线CCC ：GGG CTTAA黏性末端CCC AATTCGGG Sma I（在G 与C 之间切割）GGG|CCCGGGGCC3.分子运输车载体 ⑴载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA 片③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒，它是能力的双链环状DNA 分子。
⑶其他载体：九噬菌体的衍生物、动植物病毒。
(4)载体的作用：①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。
②在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
【解题技巧】(1)限制酶是一类酶，而不是一种酶。
基因工程常用的工具有（）A.限制性核酸内切酶B.DNA连接酶C.运载体D.解旋酶题目和参考答案
基因工程常用的工具有（）
A、限制性核酸内切酶
B、DNA连接酶
C、运载体
D、解旋酶
考点：基因工程的原理及技术
专题：
分析：基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体．
1、限制酶：主要从原核生物中分离纯化出来．特异性：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．
2、DNA连接酶：DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．
3、运载体：常用的运载体有质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒．
解答：解：A、限制性核酸内切酶是基因工程常用的工具之一，A 正确；
B、DNA连接酶是基因工程常用的工具之一，B正确；
C、运载体是基因工程常用的工具之一，C正确；
D、解旋酶参与DNA的复制和转录，不是基因工程的工具，D错误．
故选：ABC．
点评：本题知识点简单，考查基因的工程的原理及技术，要求考生识记基因工程常用的工具，能准确判断各选项，属于考纲识记层次的考查．对于此类试题，需要考生掌握牢固的基础知识．。
基因工程的基本工具
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
第4部分：
预习高频错题再练
第5部分：
重组DNA分子的模拟操作
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么? DNA连接酶
DNA聚合酶
……… …… …… …… …… ……… …… ……
……
DNA
母链
A A T C T A T AG
T T A G AT AT C
A DNA聚合酶 C
A
DNA聚合酶
DNA连接酶
连接 对象
1)只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片 1)在两个DNA片段之间形成磷酸二酯
B.RNA聚合酶 D.限制性核酸内切酶
3.我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。获得耐盐基因后，为了构 建重组DNA分子，在此过程中DNA连接酶作用的位点及相应的化学键为（ ）
A. a、磷酸二酯键 C. a、氢键
B. b、氢键 D. b、磷酸二酯键
【探寻规律】
几种酶的作用部位
限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶作 用于 ① 部位,DNA解旋酶作用于 ② 部位。
01
02
03
04
基因工程别名
DNA重组技术
05
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基因工程的实质
基因重组
通过基因工程使生物产生新性状， 属于可遗传变异中的哪一种类型？ 基因工程属于广义的基因重组。
第3部分：
基因工程的基本工具
运载体
手术刀
限制性核 酸内切酶
基因工程 三大工具
DNA连接酶
⒉常用运载体：
⑴ 质粒【常用】 ⑵ 动植物病毒 ⑶ λ噬菌体的衍生物
高中生物选修3(浙科版)知识点总结
高中生物选修3(浙科版)知识点总结第一章基因工程一、工具酶的发现和基因工程的诞生1.基因工程的概念基因工程是将一种生物的基因转移至另一种生物体中，使其产生需要的基因产物或获得新的遗传性状。
基因工程的核心是构建重组DNA分子。
2.基因工程的基本工具限制性核酸内切酶（限制酶）是“分子手术刀”，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并切割使其断开，具有专一性。
DNA连接酶是“分子缝合针”，将具有末端碱基互补的DNA片段连接在一起形成重组DNA分子。
载体是“分子运输车”，具有自我复制能力的双链环状DNA分子，能在受体细胞中复制并稳定保存，供外源DNA片段插入和重组DNA鉴定和选择。
二、基因工程的原理和技术基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。
为了实现基因工程，需要准备多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作：目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞（宿主细胞），筛选含有目的基因的受体细胞、基因表达。
目的基因的获得有两种方法：一种是目的基因的序列已知，可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应（PCR）扩增目的基因；另一种是目的基因的序列未知，需要建立一个包括目的基因在内的基因文库，从中寻找目的基因。
形成重组DNA分子的方法是使用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA，然后用DNA连接酶将它们连接在一起，形成重组DNA分子。
将重组DNA分子导入受体细胞的方法是使用适当的方法将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中，常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
筛选含有目的基因的受体细胞需要使用选择性培养基进行筛选，因为并不是所有细胞都能接纳重组DNA分子。
最后，目的基因在宿主细胞中表达，能产生人们需要的功能物质。
基因工程的核心是构建重组DNA分子，而DNA的遗传信息传递方式的认定、限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用为基因工程提供了技术上的保障。
新教材高中生物第章基因工程第节胚胎工程及其应用第课时基因工程的基本工具与聚合酶链式
基因工程的基本工具与聚合酶链式反应(PCR)技术(建议用时：40分钟)题组一基因工程及其诞生和发展1．科学家经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程。
实施该工程的最终目的是( )A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状D[该题的关键词是“最终目的”，A、B、C三项都是基因工程的技术手段，这些手段的目的是定向改造生物的遗传性状，故选D项。
]2．下列关于基因工程的发展历程的说法错误的是( )A．质粒是一种具有自我复制能力的环状DNA分子B．美国科学家伯格领导的研究小组完成世界上首次DNA分子体外重组C．科恩和博耶证明真核生物的基因可以在原核生物中表达D．基因工程的建立和发展是生物学进步的结果，与其他学科无关D[基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等众多学科长足进步的基础上发展而来的。
]题组二基因工程的基本工具3．下列有关限制性内切核酸酶的叙述，正确的是( )A．用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，被水解的磷酸二酯键有2个B．限制性内切核酸酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C．—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端可用DNA连接酶连接D．只有用相同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的片段和质粒，才能形成重组质粒B[用限制性内切核酸酶切割一个DNA分子中部，获得一个目的基因时，需要切割目的基因的两侧，因此要断裂4个磷酸二酯键，即被水解的磷酸二酯键有4个，A错误；限制性内切核酸酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；—CATG↓—和—G↓GATCC—序列被限制酶切出的黏性末端不同，分别为CATG和GATC，不能用DNA连接酶连接，C错误；用不同的限制性内切核酸酶处理含目的基因的DNA片段和质粒，若产生的黏性末端相同，也能形成重组质粒，D错误。
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议
判断：1.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 2.质粒上有细菌生活所必需的全部基因 3.没有限制酶就无法使用质粒运载体 4.质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的 5.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行 6.质粒必须具有抗生素基因以便筛选 7.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，不与蛋白质结合 8.质粒是存在于拟核中能够自主复制的小型环状DNA分子 9.载体能够在受体细胞中进行自我复制，但不能整合到染色体DNA上 10.运载体具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 11.运载体具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合 12.细菌的质粒、棉花的拟核、动植物病毒都可作为基因工程的载体 13.抗性基因可用于检测目的基因是否表达 14.抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 15.DNA连接酶只能连接两个末端具有互补碱基的DNA分子片段 16.DNA连接酶可连接双链的氢键,使双链延伸 17.DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 18.相同的黏性末端能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，但这个过 程必须在DNA连接酶的催化条件下进行
自由展示
展
3.7对
判断：1.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器 2.质粒上有细菌生活所必需的全部基因 3.没有限制酶就无法使用质粒运载体 4.质粒运载体可能是从细菌或者病毒的DNA改造的 5.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行 6.质粒必须具有抗生素基因以便筛选 7.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的双链DNA分子，不与蛋白质结合 8.质粒是存在于拟核中能够自主复制的小型环状DNA分子 9.载体能够在受体细胞中进行自我复制，但不能整合到染色体DNA上 10.运载体具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 11.运载体具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合 12.细菌的质粒、棉花的拟核、动植物病毒都可作为基因工程的载体 13.抗性基因可用于检测目的基因是否表达 14.抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达 15.DNA连接酶只能连接两个末端具有互补碱基的DNA分子片段 16.DNA连接酶可连接双链的氢键,使双链延伸 17.DNA连接酶、解旋酶、RNA聚合酶和逆转录酶都能催化形成磷酸二酯键 18.相同的黏性末端能够按照碱基互补配对的原则通过氢键相连接，但这个过 程必须在DNA连接酶的催化条件下进行
与拟核的共同点：
本质 环状 具有遗传效应 具有自我复制能力等
5.标记基因： （1）常见：抗生素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因、荧光 蛋白基因等 （2）作用：供重组DNA的鉴定和选择
下图左：可用含氨苄青霉素或四环素的培养基鉴定，导入重 组DNA的受体能存活
不能破坏标记基因（至少要保留一个标记基因） 题：抗氨苄青霉素基因和抗四环素抗性基因被称为标记基因 外源基因插入点有a、b、c，然后将三种重组DNA导入受体细胞， 其中能在加入氨苄青霉素的培养基中存活的是插入（a、b、c）点 的受体细胞,能在加入四环素的培养基中存活的是插入 （a、b、c） 点的受体细胞，若想受体细胞在四环素的培养基中存活就不能将外 源基因插入到 b点。
导
甲中限制酶的切点是鸟嘌呤脱氧核苷酸与腺嘌呤脱氧核苷酸 之间 乙中限制酶的切点是胸腺嘧啶脱氧核苷酸与腺嘌呤脱氧核苷酸之间 限制酶的作用特点是
基因突变后，限制酶不能识别切割位点。
①限制酶 ②DNA连接酶 ③解旋酶 ④DNA聚合酶
相邻碱 基如何 连接？
a：限制酶 DNA连接酶 DNA聚合
酶
b：解旋酶
导
2.作为载体的必备条件及原因 a.有一个或多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入； b.具备自我复制能力，且能在受体细胞中复制并稳定保存； c.有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择； d.对宿主细胞无害；e.大小合适，便于操作
评
病毒载体作为基因工程的工具，除具备 普通“质粒载体”的条件外，还应具有？ de
（3）载体与用于主动运输的载体本质是否相同？
4.质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并
具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
本质：DNA
基本单位：脱氧核苷酸
被切割一次前后分别有0、2个游离的磷酸，
存在部位：许多细菌和酵母菌等生物中
不是只存在于细菌体内
注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。
评 P6寻根问底：DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？
作用的底物分别是？作用的化学键都是 ，需要模板的是 ， 形成DNA子链的是 。基因工程是否需要DNA聚合酶？
二、“分子运输车” — 基因进入受体细胞的载体
1.作用：①作为运载工具，将目的基因导入 受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量复制
每种酶的酶切位点最好只有一个
（目的：防止切掉目的基因）
3.种类： 质粒（常用、不唯一）、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒
（1）能将目的基因导入大肠杆菌的是质粒 λ噬菌体的衍生物
专一性
（2）用做载体的动植物病毒不能灭活。
侵染性
题：将目的基因导入家蚕,在噬菌体和昆虫病毒这两种材料中,不选
用噬菌体作载体。
原因：噬菌体的宿主细胞是细菌，噬菌体不侵染家蚕
用做载体的动植物病毒能否灭活？
载体与用于主动运输的载体本质是否相同？
3.质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌 之外,并具有
能力的很小的 链 状 分子，本质 ，
基本单位
，被切割一次前后分别 个有 游离的磷酸，
是否只存在于细菌体内？
4.抗氨苄青霉素基因和抗四环素抗性基因在质粒DNA上被称为__
，作用？
评 一、 DNA连接酶——“分子缝合针”
①种类：
②作用：催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，将两个双链 DNA片段缝合起来。
注意：连接具有相同末端的双链DNA片段 DNA连接酶能否连接氢键？能否连接单链DNA？ 对所连接的DNA片段是否具有选择性？对所缝合的序列是否进行特 异性识别？
评
• _（__1_）__和__（__5_）_能连接形成_________； • _（__2_）__和_（__7_）__能连接形成______； • _（__3_）__和_（__6_）__能连接形成______； • _（__4_）__和_（__8_）__能连接形成______．
能，二者具有相同的黏性末端
目的基因被切割两次，破坏4个磷酸二酯键
检
整体回顾，反刍内化，自我建构，自我检验
检
1. DNA连接酶种类：
根据
不同，可将其分为
和
，其中后者既可以
连接黏性末端，又可以连接平末端，且对 的效率比较低，其
来源于
。
2中能将
目的基因导入大肠杆菌的是 ，