基因工程的基本工具公开课
1.1DNA重组技术的基本工具 公开课课件
磷酸二酯键
氢键
G
A A C T T A A G
T
T C
G
C
基因工程的概念
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,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，因此又叫作DNA重组技术或基因 拼接技术。
寻根问底：
DNA连接酶与DNA聚合酶的区别
DNA连接酶 DNA聚合酶
对象
不需要模板 连接DNA片段
以一条DNA链为 模板，连接单个 核苷酸
作用
都是形成磷酸二酯键
三、分子运输车—基因进入受体细胞的载体
将目的基因送入受体细胞、并带动目的基因复制 作用： 必须具备的条件：
• 在受体细胞中能自我复制并稳定保存 • 有一至多个酶切割位点，而且每种酶切位 点最好只有一个 • 有标记基因，便于筛选（抗生素抗性基因、 产物具有颜色反应的基因等） • 对受体细胞无害
4.下列四条DNA分子，彼此间具有黏性末端的 一组是（ D ）
A．①②
B．②③ C．③④
D．②④
5．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从 供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制 性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和 A之间，这是应用了酶的（ B ） A．高效性 B.专一性 C．多样性 D.催化活性受外界条件影响 6．人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗 性基因，该抗性基因的主要作用是（ B ） A．提高受体细胞在自然环境中的耐药性 B．有利于对目的基因是否导入进行检测 C．增加质粒分子的分子量 D．便于与外源基因连接
GAA T T C C T T AAG
《基因工程的基本工具》 讲义
《基因工程的基本工具》讲义基因工程作为现代生物技术的核心领域，为人类解决许多重大问题提供了强大的手段。
要深入理解基因工程，首先需要了解其基本工具，就如同工匠需要熟悉手中的工具才能打造出精美的作品一样。
一、限制性内切酶限制性内切酶，简称限制酶，是基因工程中的“剪刀”。
它能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割 DNA 分子。
这些酶的发现具有一定的偶然性。
在细菌中，它们被用于抵御外来DNA 的入侵，通过切割入侵的 DNA 来保护自身。
科学家们巧妙地利用了这一特性，将其应用于基因工程中。
限制酶具有高度的特异性，不同的限制酶识别的核苷酸序列不同，切割的位点也不同。
例如，EcoRI 识别的序列是 5' GAATTC 3' ，并在G 和 A 之间切割。
限制酶切割 DNA 产生的末端有两种类型：黏性末端和平末端。
黏性末端是指被切割后的DNA 片段末端有单链突出，就像“粘性的尾巴”，容易相互连接；平末端则是平整的切口。
二、DNA 连接酶有了“剪刀”将 DNA 切断，还需要“胶水”将其连接起来，这就是DNA 连接酶的作用。
DNA 连接酶能够将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接在一起，形成一个完整的 DNA 分子。
在基因工程中，常用的 DNA 连接酶有 T4 DNA 连接酶等。
DNA 连接酶连接的是 DNA 片段之间的磷酸二酯键，这是保证DNA 分子结构稳定的重要化学键。
三、载体基因工程中，目的基因需要一个“运输工具”才能进入受体细胞并稳定存在和表达，这个“运输工具”就是载体。
常见的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
质粒是一种小型的环状 DNA 分子，存在于许多细菌和酵母菌中。
它具有自主复制能力，并且能够携带一些外源基因。
作为载体，需要具备一些重要的特点。
首先，要有一个或多个限制酶切割位点，以便插入目的基因。
其次，要有标记基因，用于筛选含有目的基因的受体细胞。
例如，氨苄青霉素抗性基因可以用来筛选导入了重组质粒的细菌。
基因工程的基本工具和基本操作程序 PPT课件 人教课标版
1.基因工程图解:抗虫棉的培育过程
二、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的获取 (1)目的基因：指编码蛋白质的 结构基DNA片段，导入 受体菌 的群体中储存，各个受体细胞器;②特点:小 型环状。 (2)功能：将目的基因导入受体细胞。 (3)应具备条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； ②有一个至多个限制酶的切割位点,以便于与外源 基因连接；
③有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的检测和鉴定。
提醒
①一般来说,天然载体往往不能满足人类的
可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割
(4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列, 切割特定位点。
(5)切割方式
错位切：产生两个相同的黏性末端 平切：形成平末端
(6)切割部位：磷酸二酯键
提醒
①切割的化学键为磷酸二酯键。
②在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶, 目的是产生相同的黏性末端。 ③将一个基因从 DNA 分子上切割下来 ,产生两个切口 , 同时形成 四个粘性末端 , 切割载体产生一个切口，形成两个粘性末端。 ④不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末 端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶产生的
(2)将目的基因导入动物细胞 显微 注射技术。 ①方法： ②操作程序：将含有目的基因的表达载体提纯→ 取卵→获得 受精卵→显微注射→早期胚胎培养→ 胚胎移植→发育成为具有新性状的动物。 (3)将目的基因导入微生物细胞 ①微生物作为受体细胞特点：个体微小，代谢旺 繁殖速度快 ，获得目的基因产物多。 盛， 2＋ 用 Ca ②转化： 处理细胞―→感受态细胞―→重 组表达载体ＤＮＡ分子与感受态细胞混合―→促进感受 态细胞吸收DNA分子。 提醒 唯一不涉及到碱基互补配对的操作步骤。
第1课时 基因工程的操作工具
第1课时基因工程的操作工具第1课时基因工程的操作工具课程一.1 DNA重组技术的基本工具【课前导学】1.1 DNA重组技术的基本工具一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外赋予生物新的基因特征，创造更符合人们需求的新生物类型和生物产品。
因为基因工程是在水平水平上设计和建造的，所以也被称为基因工程。
二、限制性核酸内切酶1.切割DNA的工具是，也称为。
2、这类酶在生物体内能将外来的dna切断，即能够限制异源dna的侵入并使之失去活力，但对自己的dna却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
3.由于这种切割是在DNA分子内进行的，因此被称为限制性内切酶（简称限制性内切酶）。
4.DNA分子的限制性内切酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即和。
三、dna连接酶――“分子缝合针”根据DNA连接酶的不同来源，它们可分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为e?colidna连接酶。
e?colidna连接酶只能将连接起来，不能将双链dna片段平末端之间进行连接。
另一种是从T4 DNA连接酶中分离出来的。
T4 DNA连接酶可以“缝合”互补和双链DNA片段，但连接效率相对较低。
四、基因进入受体细胞的载体――“分子运输车”1.在基因操作过程中，载体有两个用途：一是作为载体将目标基因转移到宿主细胞；第二种是利用它在宿主细胞中复制大量目标基因。
2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核dna之外的环状dna，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
3.质粒可以通过细菌之间的连接从一种细菌转移到另一种细菌，这种连接可以复制或整合到细菌假核DNA中，并通过假核DNA的复制进行复制。
4、其他载体还有和等。
5、作为载体必须具备以下条件：能在宿主细胞中复制并稳定保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；它有一些用于筛选的标记基因，如抗生素耐药基因、产品颜色反应基因等[摘要]归纳点1基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果归纳点2基因工程的工具及其比较基因剪接技术或DNA重组技术→ 拼接→ 介绍→ 在生物体外的基因DNA分子水平上表达人类所需的基因产物1。
基因工程基本工具完整PPT资料
专题1 基因工程
• 1.1 DNA重组技术的基本工具
一、基因工程的概念
1、概念： 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,
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.又叫做DNA的重组技术 .
2、含义
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
B、 限制性核酸内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
目的基因
1、 分子手术刀——限制性内切酶
CT TAAG
CT TAA 棉花植株(有抗虫特性) 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ C、具有标记基因 1、 分子手术刀——限制性内切酶 切割DNA分子时产生的两种不同末端 将外源基因送入受体细胞。 C、目的基因须由载体导入受体细胞 经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。 质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内完成。 ３、分子运输车——运载体 普通棉花(无抗虫特性)
1、 分子手术刀——限制性内切酶
• 分布：主要在原核生物中 • 作用：识别双链DNA分子某种特定核苷 酸序，并且将特定部位的两个核苷酸之间 的磷酸二酯键断开 • 特点：识别序列和酶切位点的专一性 • 结果：产生黏性未端或平末端 • 举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开
A ATTC
思考：
（１）用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要
连接几个磷酸二酯键？ ２个
（２）用限制酶切下一个特定基因要切断几个
磷酸二酯键？
４个
基因工程的工具课件(1)
基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
操作对象
生物体外 基因
ＤＮＡ分子水平
剪切 拼接 导入 表达
操作水平 基本过程 结 果
ห้องสมุดไป่ตู้
人类需要的基因产物
实质：基因重组
案例1：
探究
胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠 从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提 取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。 能否用大肠杆菌生产人的胰岛素？如果能，如何实 现？
通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关键的 步骤是什么？
关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取。 关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接。 关键步骤三：抗虫基因进入棉细胞。 关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。 关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶。 关键步骤三的工具：基因的运输工具——运载体。
（1）作用部位：磷酸二酯键 （2）特点：专一性，即识别特定核苷 酸序列，切割特定切点。 （3）.举例：大肠杆菌的一种限制酶能 识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。
（4）来源：主要从原核生物中分离
原因：限制酶是在生物体(主要是微生物) 内的一种酶，能将外来的DNA切断，对自己 DNA无害，保护细胞原有遗传信息，由于这 种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名 限制性内切酶。 而真核生物一般有其他保护措施。
1、如何将抗虫基因（目的基因）从某种 生物的DNA上切割下来？
2、如何使抗虫基因（目的基因）与棉花 的DNA连接起来？
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌 (有抗虫特性) 提取 抗虫基因 普通棉花(无抗虫特性)
与运载体DNA拼接
导入
棉花细胞(含抗虫基因)
2018基因工程的基本工具PPT教学课件
B．发光基因
20C20/．10/16贮藏蛋白的基因 D．产物具有颜色反应的基因 20
5、科学家常选用的细菌质粒往往带有一个抗菌
素抗性基因，该抗性基因的主要作用是 B
A．提高受体细胞在自然环境中的耐热性
B．有利于鉴定目的基因否导入受体细胞
C．增加质粒分子的相对分子质量
D．便于与外源基因连接
2020/10/16
3、两种末端 黏性末端
平末端
4、结果 2020/10/16 具有黏性末端或平末端的DNA片段
4
断开磷酸二酯键
G
C
A
T
A
T
T
A
T
A
C
G
2020/10/16
5
常见的两种限制酶
1、大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能
识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏
性末端。
2、SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G
之间切割形成平末端 。
2020/10/16
6
黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对， 这样的切口叫黏性末端。
限制酶
2020/10/16
7
平末端：当限制酶切开的DNA两条单链的切口， 是平整的，这样的切口叫平末端。
SmaⅠ
2020/10/16
平末端
T
T
2020/10/16
DNA聚合酶的作用
13
DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
DNA连接酶
DNA聚合酶
相 同 作用实质 点
都能催化形成磷酸二酯键
模板
不需要
作用对象
DNA片段
不
1.1基因工程(工具)上课课件
4、结果：
形成两种末端
粘性末端
平末端
粘性末端： 当限制酶在识别序列的中性 轴线两侧将ＤＮＡ的两条链分别切开时，产 生的末端。
EcoRΙ
中轴线
什么叫黏性末端？ 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
• 什么叫黏性末端？
限制 酶
EcoRΙ
• 黏性末端特点：
2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…；
4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…；
3和6能连接形成…GCGC… …CGCG…；
1和5能连接形成…CTGCAG…
…GACGTC…。
粘性末端相连接时： １、看游离碱基是否配对。 ２、看两条链上的切点是否相同。 （碱基组成相同但次序相反）
二、 “分子缝合针” ——DNA连接酶
１、作用： 把2个DNA片段末端之间的缝隙“缝合” 起来。
２、来源 大肠杆菌中分离到的Ｅ．ＣｏｌｉＤＮＡ连接酶。
从Ｔ４噬菌体中分离的：Ｔ４噬菌体链接酶
GAA T T C C T T AA G
P
G
P
A
限制酶切割后有两种不同的结果，一种 产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢 复它们的连接时，所用DNA连接酶是否一 样呢？
根据我们刚刚掌握的知识，你能推测这其中的 原因吗？
原核生物细胞中的限制酶会将外源DNA切割掉， 使之失效，以保证自身的安全，但是不会切割自身 的DNA，这是原核生物在长期进化过程中形成的一 套防御机制。
寻根问底：
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接DNA链 双链
基因工程的操作步骤 提取目的基因 目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测
第1课时 基因工程的操作工具
第1课时基因工程的操作工具第1课时基因工程的操作工具第一课时1.1dna重组技术的基本工具【课前导学】1．1dna重组技术的基本工具一、基因工程的原理：基因工程就是指按照人们的心愿，展开严苛的设计，通过体外和，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。
二、限制性核酸内乌酶1、切割dna的工具是，又称。
2、这类酶在生物体内能将外来的dna阻断，即为能管制异源dna的入侵并使之失去活力，但对自己的dna却并无侵害促进作用，这样可以维持细胞旧有的遗传信息。
3、由于这种切割作用是在dna分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
4、dna分子经限制酶切割产生的dna片段，末端通常有两种形式，即和。
三、dna连接酶――“分子包扎针”根据dna连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类从大肠杆菌中拆分获得的，称作e?colidna连接酶。
e?colidna连接酶就可以将连接起来，无法将双链dna片段平末端之间展开相连接。
另一类是从分离出来的，称为t4dna连接酶。
t4dna连接酶既可以“缝合”双链dna 片段互补的，又可以“缝合”双链dna片段的，但连接之间的效率比较低。
四、基因步入受到体细胞的载体――“分子运输车”1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
2、现在通常采用的载体就是，它就是一种相对分子质量较小、单一制于核糖体dna 之外的环状dna，有的细菌中存有一个，有的细菌中存有多个。
3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核dna中，随着拟核dna的复制而复制。
4、其他载体除了和等。
5、做为载体必须具有以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；具备多个管制酶切点，以便与外源基因相连接；具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
高中生物1基因工程的基本工具课件选修3高二选修3生物课件
第十一页，共二十八页。
限制酶巩固 练 (gǒnggù)
习-2
B
下列黏性末端属于(shǔyú)同一种限制酶切割而成的 是
A．①② B．①③ C．①④ D．②③
第十二页，共二十八页。
限制酶巩固(gǒnggù)练习-3 B
下列平末端属于(shǔyú)同一种限制酶切割而成的是
C.质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内复制 D.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立(dú lì) 进行
第二十一页，共二十八页。
本节知识点拓展(tuò zhǎn)
糖尿病是一种常见病，且发病率有逐年增加的趋 势，以致西方发达国家把它列为第三号“杀手”。 前对糖尿病I型的治疗，大多采用激素(jī sù)疗法，这
接酶的作用下，把图中甲与乙拼接起来(即重组)并在方
框内相应处画出.
②细菌丙进行分裂后，其中被拼接的质粒，也由一个变成 二个，二个变成四个……，质粒的这种增加方式在遗传 学上称为 。目的是基因通过活动(即表达)后，能使细 菌产生治疗糖尿病的激素。这是因为基因具有控制 合 成的功能。
第二十四页，共二十八页。
操作环境
生物体外
操作对象
基因(jīyīn)
操作水平
DNA分子(fēnzǐ)水平
基本过程 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
实质
基因重组
结果
人类需要的新的生物类型或 生物产品
第五页，共二十八页。
1.1 DNA重组(zhònɡ zǔ)技术的基本工 具
分念析是“(f在ē剪nxī生)概切物”体和外“，拼通接过”对，D对NA生分物子的进基行因人进工行
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
《基因工程的基本工具》 说课稿
《基因工程的基本工具》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《基因工程的基本工具》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程、板书设计这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“基因工程的基本工具”是人教版高中生物选修 3《现代生物科技专题》中第一专题“基因工程”的第一节内容。
基因工程是现代生物技术的核心内容，它能够按照人们的意愿，定向改造生物的遗传性状，在农业、医药、环保等领域有着广泛的应用前景。
而本节课所介绍的基因工程的基本工具，是开展基因工程操作的基础，对于学生理解基因工程的原理和技术流程具有重要的意义。
二、学情分析学生在之前的学习中，已经掌握了 DNA 的结构、功能以及遗传信息的传递等相关知识，这为学习基因工程的基本工具奠定了一定的基础。
但是，基因工程的概念和技术对于学生来说仍然是比较抽象和陌生的，需要通过具体的实例和直观的教学手段来帮助学生理解。
三、教学目标1、知识目标（1）简述基因工程的概念。
（2）说出基因工程的三种基本工具及其作用。
2、能力目标（1）通过对基因工程基本工具的学习，培养学生的逻辑思维能力和分析问题的能力。
（2）通过小组讨论和交流，培养学生的合作学习能力和语言表达能力。
3、情感态度与价值观目标（1）激发学生对生物科学的兴趣，培养学生的创新意识和探索精神。
（2）引导学生关注基因工程在生产生活中的应用，培养学生的社会责任感。
四、教学重难点1、教学重点（1）基因工程的三种基本工具——限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和运载体的作用。
（2）理解基因工程基本工具的作用特点。
2、教学难点（1）限制性核酸内切酶切割 DNA 分子的特异性。
（2）DNA 连接酶连接黏性末端和平末端的区别。
五、教法与学法1、教法（1）讲授法：讲解基因工程的基本概念和基本工具的作用，使学生对新知识有初步的了解。
（2）直观演示法：通过图片、动画等多媒体手段，直观展示基因工程基本工具的作用过程，帮助学生理解抽象的知识。
《基因工程的基本工具》 讲义
《基因工程的基本工具》讲义一、基因工程的概述在当今科技飞速发展的时代，基因工程作为一项具有革命性的生物技术，正逐渐改变着我们的生活和未来。
基因工程，简单来说，就是按照人们的意愿，进行严格的设计，通过体外 DNA 重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人类需求的新生物类型和生物产品。
要实现基因工程的目标，就离不开一系列的基本工具。
这些工具就像是建筑工人手中的锤子、钉子和锯子，是基因工程操作中不可或缺的。
接下来，让我们一起深入了解基因工程的基本工具。
二、限制性核酸内切酶（“分子手术刀”）1、来源限制性核酸内切酶主要来源于原核生物。
在原核生物中，它们可以识别特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割 DNA 分子，以抵御外来DNA 的入侵。
2、作用特点限制性核酸内切酶具有特异性，能够识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
例如，EcoRⅠ限制酶能够识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A之间切割。
3、切割结果限制性核酸内切酶切割 DNA 分子后，会产生两种类型的末端：黏性末端和平末端。
黏性末端是指被切割的 DNA 片段的末端带有单链突出部分，就像“胶水”一样，容易重新连接；平末端则是平齐的切口。
三、DNA 连接酶（“分子缝合针”）1、作用DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成一个完整的 DNA 分子。
2、种类常见的 DNA 连接酶有两种：E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。
E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端，而 T4 DNA 连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端，但连接平末端的效率相对较低。
四、基因进入受体细胞的载体（“分子运输车”）1、载体的作用载体的主要作用是将目的基因送入受体细胞中，并使其在受体细胞中稳定存在和表达。
2、载体应具备的条件（1）能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制。
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基因工程的概念
基因工程：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,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，因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。
基因工程的概念 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平
黏性末端
• 什么叫黏性末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
SmaⅠ
平末端
平末端
什么叫平末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的， 这样的切口叫平末端。
剪切
→ 拼接
→ 导入
→ 表达
基因重组
赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的生物类型和 生物产品
基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
提取 抗虫基因
普通棉花(无抗虫特性) 与运载体DNA拼接，导入
棉花细胞(含抗虫基因)
表达
• 抗虫棉的培育有哪些关键步骤？
棉花植株(有抗虫特性)
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？
1、作用： 2、作用部位：
二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来， 这样一个重组的DNA分子就形成了。
3、种类：
E·coliDNA 连接酶
T4DNA连接酶
来源 大肠杆菌 T4噬菌体
相同点
功能
差别
恢复 磷酸 二酯键
4、切割方式：
错切和平切
5、结果：
形成两种末端
黏性末端 平末端
限制酶切割磷酸二酯键
A
T
T
A
G
C
C
G
常见的两种限制酶
1、大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端。 2、SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。
EcoRⅠ
黏性末端
1、种类：
两类
E·coli DNA连接酶 连接黏性末端
2、作用部位：
T4 DNA连接酶 连接黏性末端和平末端
磷酸二酯键
4、基因进入受体细胞的载体
通常有三种:
质粒
作为载体的条件：
λ噬菌体衍生物
在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都动是植在物病毒
能自我复制；有切割位点； 有遗传标记基因；对受体细胞无害、易分离
基因工程的基本工具公开 课
微生物生长迅速，容易控制。于是科学家设想，若能将人的胰岛素基因导入微生物体内，并得以表达， 就不仅能解决产量问题，还能大大降低生产成本，使药品价格大幅下降。
能否让微生物产生出人的 胰岛素等珍贵药物？
这些定向改造基因 的设想能实现吗？
经过多年的努力，科学家终于在20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术 ——基因工程
(3)具有某些标记基因，以便进行筛选 （4）对受体细胞无害、易分离
(5)结构简单,大小适中
课本知识回顾
1、基因工程又叫做
或
物的某种
提取出来，加以
，
改造生物的遗传性状。
DNA重组技术
。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生 然基后因放拼到接另技一术种生物的细胞里，
修饰改造
基因
定向地
2、DNA 重组技术的基本工具 “分子手术刀” ──
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
练习
1.以下说法正确的是
（）
C
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键
专题一 基因工程
பைடு நூலகம்
§1-1 DNA重组技术的基本工具
DNA 重组技术的基本工具
本节知识内容
“分子手术刀” ──限制酶
“分子缝合针” ──DNA连接酶
“分子运输车” ──基因进入受体细胞的载体
1、来源： 2、种类： 3、作用：
一、“分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 主要是原核生物
约4000种。
识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，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。
双链DNA 2、能否用SARS病毒作为基因载体？ 3、作为载体，若没有切割位点将怎样？
不能进行DNA的重组 4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，如何鉴定？
载体上应有标记基因
5、假如目的基因导入受体细胞后不能复制，将怎样？ 可能造成基因丢失
不能
载体应具备的条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并自我复制。 (2)有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接
天然质粒 人工改造
基础上进行过 的
限制酶
小结
主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键
基因工程 的工具
DNA连 接酶
连接磷酸二酯键
种类
E.coliDNA连接酶 T4 DNA连接酶
运载 工具
具备的 条件
结构简单,大小适中对受体细胞无害能在宿主细胞 中自 我复制并稳定存在 具一个至多个限制酶切位点 具标记基因
1、基因工程的载体被喻为： 2、基因工程的载体来源：
质粒、噬菌体、动植物病毒
分子运输车
认识常用的载体——质粒
质粒——细菌细胞中一种很小的环状DNA分子。 裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复制能力
质粒 氨苄青霉素抗性基因
拟核 大肠杆菌细胞
目的基因插入位点 复制原点
议一议 1、从化学组成来看，载体应含有什么成分？
只能连接黏性末端 能连接黏性末端和平末端(效率较低)
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
G
A
AT T
CT T
A
A
G
DNA连接酶
在两DNA片断之间形成磷酸二脂键，不需要模板
DNA聚合酶
将单个核苷酸加到已存在的核酸片断3’末端形成磷酸 二脂键,需要模板
三、分子运输车——基因进入受体细胞的载体
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生 物的细胞内去！能将外源基因送入受体细胞的工具就是载体。
“分子缝合针” ── “分子运输车”──
限制（性核酸内切）酶 DNA连接酶
基因进入受体细胞的载体
3、限制性核酸内切酶
主要是从
的一种酶。 原核生物中分离纯化出来
识别双链DNA 分子的某种
，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的
断开。
形成两种末端
特定的核苷酸序列
磷酸二酯键
黏性末端 平末端
4、“分子缝合针” —— DNA连接酶