DNA重组技术的基本工具知识点
DNA重组技术的基本工具(共32张PPT)
E·coliDNA连接酶
3)1977年DNA合成和测序技术的发明
E·coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
——特异性
（1）识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列
（2）在特定的位点切割DNA分子。
例如：大肠杆菌的EcoRⅠ限制酶只能识别GAATTC序
列，并在G和A之间切开。
“分子手术刀”---限制性核酸内切酶(限制酶)
• 限制酶的识别序列：
能被限制性内切酶特 大异多性数识限别制的酶切的割识部别位序都列具由
操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要 进行人工改造后才能用于基因工程操作。
思考与探究 P7
4、DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？
迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具 有连接单链DNA的能力，至于原因，现在还 不清楚，也许将来会发现可以连接单链DNA 的酶。
通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到识别序列的
碱基上，使限制酶不能将其切开。
Haemophilus influenzae d )中先
后分离到3种限制酶，则分别命名为:
HindⅠ、HindⅡ、 HindⅢ
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成
原创15：1.1 DNA重组技术的基本工具
不便操作。
3.基因进入受体细胞的运载——”分子运输车”
常用的运载体主要有两类： 1）细菌质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒
质粒：
质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位， 包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。 现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中 核以外的DNA分子。
谢谢观看！
作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源 基因(抗虫基因)进行大量复制。
• 作为运载体必须具备哪些条件？
1）能够在宿主细胞中稳定地保存并大量复制。 2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因相接。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。 4) 载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除
1.1 DNA重组技术的基本工具
不
能
发
设想
光 的
能否让热带鱼也能发光?
热
带
斑
马
鱼
能
发
光
的
水
母
能产生人胰岛素的大肠杆菌
基因工程
（一）基因工程的概念
• 什么叫基因工程？
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。 该技术是在生物体外，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和重 新组合，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。
限制酶
限制酶
• 什么叫黏性末端？
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。
课件6：1.1 DNA重组技术的基本工具
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
1、限制性核酸内切酶（限制酶）—“分子手术刀” （1）来源:主要从原核生物中分离出来。
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
1、限制性核酸内切酶（限制酶）—“分子手术刀” （2）作用
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。
六核苷酸，平端切口
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
1、限制性核酸内切酶（限制酶）—“分子手术刀” （4）结果
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
2、DNA连接酶—“分子缝合针”
与DNA有关的四种酶
酶的种类
作用底物
限制酶
DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶
Alu I
‥ ‥A G C T ‥‥ ‥ ‥T C G A ‥ ‥
Bam H I
‥ ‥G G A T C C ‥‥ ‥ ‥C C T A G G ‥‥
四核苷酸，平端切口 六核苷酸，粘端切口
Bgl I Eco R I
‥ ‥A G A T C T ‥‥ ‥ ‥T C T A G A ‥‥
‥ ‥G A A T T C ‥‥ ‥ ‥C T T A A G ‥‥
形成单链DNA
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）载体的作用 （2）载体需要具备的 条件 （3）常见的载体
重组质粒
1.1 DNA重组技术的基本工具（工欲善其事，必先利其器）
3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
（1）载体的作用
DNA重组技术的基本工具
DNA重组技术的基本工具DNA重组技术是一种重要的分子生物学技术，用于改变基因组中的DNA序列，使之具有特定的功能。
这项技术的应用范围广泛，可以在基础研究、医学诊断、药物开发等领域发挥重要作用。
DNA重组技术的基本工具包括DNA片段的制备、限制性内切酶、DNA连接酶、质粒和载体等。
首先，DNA片段的制备是DNA重组技术的第一步。
通过PCR（聚合酶链反应）或限制性内切酶切割，可以从某个DNA源中获取特定的DNA片段。
PCR是一种体外扩增技术，可以将特定的DNA序列进行快速放大。
限制性内切酶是一类特殊的酶，可以识别特定的DNA序列并在该序列上切割DNA链。
通过PCR和限制性内切酶的组合应用，可以制备出需要的DNA片段。
其次，限制性内切酶是DNA重组技术中的重要工具之一。
限制性内切酶可以特异性地切割DNA链，并产生一定的粘性或平滑的DNA末端。
这些末端的特性决定了DNA片段连接的方式。
常用的限制性内切酶有EcoRI、BamHI、HindIII等。
当两个DNA片段具有相同的限制性内切酶切割位点时，它们可以通过限制性内切酶的连接来形成一个新的DNA分子。
接下来，DNA连接酶也是DNA重组技术中必不可少的工具之一。
DNA连接酶能够将两个DNA片段在适当的条件下连接在一起。
常用的DNA连接酶有T4 DNA连接酶和DNA聚合酶。
通过合适的实验条件和适当的连接酶，可以使两个DNA片段有效地连接成为一个整体。
此外，质粒和载体也是DNA重组技术中的重要工具。
质粒是一种小环状DNA分子，在细菌细胞中存在，并能自我复制。
载体则是质粒或其他DNA分子，用于携带所需的DNA片段。
通过将需要插入的DNA片段连接到载体上的限制性内切酶切割位点上，并将该载体转化至宿主细胞中，就可以实现外源DNA的导入。
在实际应用中，DNA重组技术的基本工具往往是共同配合使用的。
通过PCR或限制性内切酶的组合，可以制备出所需的DNA片段；通过限制性内切酶的连接和DNA连接酶的应用，可以将不同的DNA片段连接起来形成一个新的DNA分子；通过质粒和载体的应用，可以将需要插入的DNA片段导入到宿主细胞中实现转化。
《DNA 重组技术的基本工具》 讲义
《DNA 重组技术的基本工具》讲义DNA 重组技术，又称为基因工程，是现代生物技术的核心之一。
它为人类探索生命的奥秘、解决医学难题、改良农作物品质等方面提供了强大的手段。
而要实现 DNA 重组，离不开一系列基本工具。
接下来，让我们一起深入了解这些工具。
一、限制性核酸内切酶（限制酶）限制酶是 DNA 重组技术中最重要的工具酶之一。
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。
1、来源限制酶主要来源于细菌。
在细菌中，它们起着防御外来 DNA 入侵的作用。
2、特点（1）具有特异性：能够识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列。
（2）切割位点特定：通常在识别序列内部或两侧进行切割。
3、作用（1）切割目的基因：从供体生物的 DNA 中获取我们所需要的特定基因片段。
（2）切割载体：使载体具有与目的基因相匹配的切口，以便于连接。
例如，EcoRⅠ限制酶能识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间切断DNA 链。
二、DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个 DNA 片段连接起来，形成一个完整的DNA 分子。
1、类型（1）E·coli DNA 连接酶：只能连接黏性末端。
（2）T4 DNA 连接酶：既能连接黏性末端，也能连接平末端。
2、作用机制通过催化形成磷酸二酯键，将两个 DNA 片段连接在一起。
在 DNA 重组过程中，先用限制酶切割目的基因和载体，形成相同的黏性末端或平末端，然后在 DNA 连接酶的作用下，将目的基因和载体连接起来，构建重组 DNA 分子。
三、载体载体是将目的基因导入受体细胞的工具。
1、作用（1）携带目的基因：将目的基因转移到受体细胞中。
（2）在受体细胞中进行复制和表达：使目的基因能够在受体细胞中稳定存在并发挥作用。
2、种类（1）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。
（2）λ噬菌体的衍生物。
（3）动植物病毒。
3、条件（1）能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。
生物重组dna技术的基本工具
生物重组DNA技术是利用基因工程方法对DNA分子进行重新组合和修改的技术。
下面是生物重组DNA技术中常用的基本工具：限制性内切酶（Restriction Enzymes）：这些酶能够识别DNA的特定序列，并在该序列上切割DNA分子。
限制性内切酶可以用于切割目标DNA和载体DNA，以便进行重组。
DNA连接酶（DNA Ligase）：这种酶能够将两条DNA分子的断裂末端连接在一起，形成一个完整的DNA分子。
DNA连接酶用于将目标DNA片段与载体DNA片段连接起来，构建重组DNA。
DNA聚合酶（DNA Polymerase）：DNA聚合酶能够在DNA模板上合成新的DNA链。
在重组DNA技术中，DNA聚合酶可用于扩增目标DNA片段，进行PCR（聚合酶链式反应）等操作。
电泳装置（Electrophoresis Apparatus）：电泳装置用于将DNA分子按照大小进行分离和纯化。
通过电泳，可以根据目标DNA的大小和电荷特性对其进行分离和检测。
载体（Vector）：载体是用于携带和复制重组DNA的DNA分子，如质粒或病毒。
载体提供了重组DNA在细胞中复制和表达的环境。
转化（Transformation）：转化是将重组DNA导入目标细胞中的过程。
通过转化，重组DNA 可以被细胞摄取并稳定地存在于细胞内。
DNA测序技术（DNA Sequencing）：DNA测序技术用于确定DNA分子的核酸序列。
它是生物重组DNA技术中重要的工具，可用于验证重组DNA的正确性和准确性。
这些基本工具在生物重组DNA技术中起着关键的作用，使研究人员能够对DNA进行精确的操作和修改，从而实现基因的克隆、重组和表达。
DNA重组技术的基本工具知识点优秀版
DNA重组技术的基本工具知识点优秀版1、（a）基因工程的诞生（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，通过技术，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。
基因工程是在水平上进行设计和施工的，又叫做。
2、（a）基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶）的比较：(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4①相同点：都缝合键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的DNA连接酶能缝合，但连接平末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4的之间的效率较。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中。
②具有限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于，并具有能力的双链 DNA分子。
（3）其它载体：一．知识网络 概念：又叫DNA 重组技术，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品来源：主要从原核生物分离纯化限制性核酸内切酶（限制酶） 作用：识别双链DNA 中某种特定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开结果：产生黏性末端或平末端 基 来源：大肠杆菌 本 作用 ：连接黏性末端 工 来源：T 4 噬菌体 具 作用：可连接两种末端 常用载体：质粒 能在受体细胞中复制并稳定保存基因进入受体细胞的载体 必备条件 具有一至多个限制酶切点（“分子运输车”） 具有标记基因E ·coliDNA 连接酶 T 4 DNA 连接酶（“分子手术刀”） DNA 连接酶“分子缝合针” 基因工程高考生物知识点之基因突变和基因重组一、基因突变的实例1、镰刀型细胞贫血症⑴症状红细胞由正常的圆饼状变成镰刀型，导致红细胞不能顺利通过毛细血管聚集在一起，红细胞破裂（溶血），造成贫血。
1-1DNA重组技术的基本工具基础知识高二下学期生物人教版选修3
第1章 基因工程1.1 DNA 重组技术的基本工具1.基因工程：是指按照人们的愿望，进行严格的控制，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。
又叫做基因拼接技术或DNA 重组技术。
2.基因工程的原理：基因重组3.4.人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础：自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码5. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）(1)来源：主要来自原核生物。
(2)种类：约4000种。
(3)特点：具有专一性。
（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。
）(4)作用：断裂特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(5)结果：6．DNA 连接酶——“分子缝合针”基因工程的别名DNA 重组技术或基因拼接技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA 分子水平 结果 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 优点 克服了远缘杂交不亲和的障碍，目的性强，育种周期短黏性末端平末端(2)作用：形成磷酸二酯键（连接脱氧核糖和磷酸之间的切口）。
(3)结果：形成重组DNA分子。
7.不同生物的DNA片段为什么可连接到一起:因为不同生物DNA的结构相同：①组成单位相同；②空间结构相同；③碱基配对方式相同8．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)作用：携带外源基因片段进入受体细胞。
(2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(3)特点：①能够在受体细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。
②有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入。
③具有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
④对受体细胞无害注：在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
9．限制性核酸内切酶与DNA连接酶的比较10．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较11.(1)作用于a(磷酸二酯键)的酶有：限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。
《DNA重组技术的基本工具》学习要点
《DNA重组技术的基本工具》学习要点DNA重组技术是现代生物技术的基石，广泛应用于基因工程、遗传学研究、医学诊断和制药等领域。
学习DNA重组技术的基本工具是理解和掌握这一领域的重要前提。
本文将从不同角度介绍DNA重组技术的基本工具，包括重组DNA构建、质粒DNA、限制酶、DNA连接酶、DNA杂交、PCR和基因克隆等。
一、重组DNA构建：1.首先需要提取目标DNA序列，可以通过酶切、PCR等方法获取。
2.选择载体DNA，可选择质粒、噬菌体、人工染色体等。
3. 将目标DNA序列与载体DNA进行连接，可通过限制酶切割与连接、Ligase连接等方式实现。
二、质粒DNA：1.质粒是常见的DNA载体，用于将外源DNA序列导入宿主细胞中。
2.质粒具有自身复制能力和表达功能，在宿主细胞内稳定存在。
3.质粒通常包含起始子、启动子、终止子、选择标记等功能元件。
三、限制酶：1.限制酶是研究DNA重组技术的重要工具，能够识别并切割DNA序列。
2.限制酶可根据目标序列的不同，产生不同类型的切割末端，如粘性末端和平滑末端。
3.限制酶具有专一性，只在特定位置切割特定序列，具有高效、快速和准确等特点。
四、DNA连接酶：1. DNA连接酶（Ligase）是一类能够连接两个断裂的DNA链的酶。
2.DNA连接酶可将两个断裂的DNA链通过加入磷酸二酯键而连接成完整的链。
3.DNA连接酶可用于连接限制酶切割的DNA片段，构建重组DNA。
五、DNA杂交：1.DNA杂交是两条DNA链通过互补碱基配对形成双链结构的过程。
2.DNA杂交可以用于在DNA序列中寻找特定的序列或检测基因的存在与否。
3. DNA杂交可以通过引物杂交、巢式PCR、Southern blot等方法实现。
六、PCR：1.PCR（聚合酶链反应）是一种体外扩增DNA的技术，用于制备大量特定DNA序列。
2.PCR需要引物、DNA模板、dNTPs和聚合酶等原料。
3.PCR分为三个步骤：变性（解开DNA双链）、退火（引物与模板互相结合）、扩增（聚合酶合成新的DNA链）。
1.1DNA重组技术的基本工具知识点
1.1DNA重组技术的基本工具1、（ a）基因工程的出生（一）基因工程的观点基因工程是指依据人们的梦想，进行严格的设计，经过技术，给予生物以新的遗传特征，创建出更切合人们需要的新的生物种类和生物产品。
基因工程是在水平长进行设计和施工的，又叫做。
2、（ a）基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（ 1）根源：主假如从中分别纯化出来的。
（ 2）功能：可以辨别双链DNA 分子的某种的核苷酸序列，而且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，所以拥有性。
（3）结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段尾端往常有两种形式：和。
2.“分子缝合针”——(1)两种 DNA 连结酶（ E· coliDNA 连结酶和 T DNA 连结酶）的比较：4①同样点：都缝合键。
②差别： E· coliDNA 连结酶根源于，只好将双链 DNA 片段互补的之间的磷酸二酯键连结起来；而 T4连结酶能缝合，但连结平末DNA端的之间的效率较。
(2)与 DNA 聚合酶作用的异同 :DNA 聚合酶只好将加到已有的核苷酸片段的尾端，形成磷酸二酯键。
DNA 连结酶是连结的尾端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——（ 1）载体具备的条件：①能在受体细胞中。
②拥有限制酶切点，供外源 DNA 片段插入。
③拥有，供重组 DNA 的判定和选择。
（ 2）最常用的载体是,它是一种裸露的、构造简单的、独立于，并拥有能力的双链DNA 分子。
（ 3）其余载体：一．知识网络观点：又叫DNA 重组技术，是指依据人们的梦想，进行严格的设计，经过体外DNA 重组和转基因等技术，给予生物以新的遗传特征，创建出更切合人们需要的新的生物种类和生物产品根源：主要从原核生物分别纯基因化工程限制性核酸内切酶（限制酶）作用：辨别双链 DNA 中某种特（“分子手术刀” ）定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开结果：产生黏性尾端或平尾端基根源：大肠杆菌DNA 连结酶E· coliDNA 连结酶本“分子缝合针”作用：连结黏性尾端工根源： T 噬菌体T4 DNA 连结酶4具作用：可连结两种尾端常用载体：质粒能在受体细胞中复制并稳固保留基因进入受体细胞的载体必备条件拥有一至多个限制酶切点（“分子运输车” ）拥有标志基因。
基因工程基础知识梳理(一)
基因工程基础知识梳理（一）一、DNA重组技术的基本工具基因工程又叫＿＿＿＿＿＿＿，指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和＿＿＿＿＿＿＿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。
其操作水平是在＿＿＿＿＿＿＿上进行设计和施工，操作环境是在生物体外。
1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（1）主要来源：＿＿＿＿＿生物。
（2）特点：能够识别DNA特定的＿＿＿＿＿＿＿，切开两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿。
（3）DNA末端：限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式：＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿。
2．DNA连接酶——“分子缝合针”（1）作用：将双链＿＿＿“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的＿＿＿＿＿。
（2）种类①E·coli DNA连接酶：只能缝合DNA的＿＿＿＿＿＿。
②T4DNA连接酶：即可缝合DNA的黏性末端，又可缝合双链DNA的＿＿＿＿＿。
3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（1）载体的种类①质粒：是一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有＿＿＿＿＿能力的＿＿＿＿＿。
②＿＿＿＿＿的衍生物。
③动植物病毒。
（2）质粒载体的特点①能够在细胞内＿＿＿＿＿＿＿。
②具有一个或多个＿＿＿＿＿＿＿，便于供外源DNA片段插入其中。
③具有特殊的＿＿＿＿＿＿＿，供重组DNA的鉴定和选择。
（3）质粒载体的处理：真正被用作载体的质粒，都必须在天然质粒的基础上进行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
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＿＿＿＿＿。
（2）获取目的基因的方法①从基因文库中获取目的基因a．基因文库的含义：将含有某种生物不同基因的许多＿＿＿＿＿，导入＿＿＿＿＿的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
b．基因文库和种类（ⅰ）基因组文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿基因（ⅱ）部分基因文库：含有一种生物的＿＿＿＿＿基因c．目的基因的获取依据：（ⅰ）基因的＿＿＿＿＿序列；（ⅱ）基因的功能；（ⅲ）基因在染色体上的位置；（ⅳ）基因的＿＿＿＿＿产物mRNA；（ⅴ）基因的翻译产物蛋白质。
第1课时 DNA重组技术的基本工具
第1课时DNA重组技术的基本工具【使用说明】1、依据学习目标、认真预习课本至少20分钟，用红笔标注重难点2、用准确语言完成【自主学习】和【合作探究】3、认真独立完成【自我检测】【学习目标】1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新【重难点】1、DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
知识点一基础知识（重点，理解）【自主学习】基因工程的概念：基因工程又叫做技术或技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外和等技术，赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的和。
【合作探究】1.为什么人们能实施基因工程？2.对基因工程的概念如何理解？知识点二基因工程中的工具酶【自主学习】1.限制性核酸内切酶（1）简称：。
（2）来源：主要是从中分离纯化而来的一类酶。
（3）种类：约4000种。
(4) 功能：识别双链DNA分子某种；使每一条链中的断开。
（5）功能特点：识别序列和酶切位点的。
（6）酶切结果①黏性末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧切开时（错切），产生的是黏性末端。
黏性末端是指双链DNA被限制酶切开后，切口处的两个末端伸出的由若干核苷酸组成的单链。
②平末端：当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时（平切）产生的则是平末端。
2.DNA连接酶（1）作用：将两个DNA分子片段“”起来，恢复被切开了的两个核苷酸之间的。
（2）种类：和。
3.进入受体细胞的载体（1）必备条件：①在宿主细胞中能下来并能大量；②多个，供外源DNA片段插入；③有一定的，便于筛选。
（2）常用载体质粒质粒是一种的、结构、独立于细菌之外，并具有能力的分子。
（3）最常用的质粒是的质粒，其中含有。
【疑难探究】1.用不同种类的限制性核酸内切酶是否一定会切出不同黏性末端来？2.限制酶存在于原核生物中的作用是什么？3.细菌中的限制酶为什么不剪切细菌本身的DNA？4.DNA连接酶和DNA聚合酶有哪些异同？【自我检测】一．选择题1.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。
课件16：1.1 DNA重组技术的基本工具
EcoRⅠ和SmaⅠ限制酶识别序列均为6个核苷酸，其中 EcoRⅠ识别的序列为__G_A_A_T_T_C__，从G__和_A__直接切割，产 生的末端为_黏__性__末__端__;SmaⅠ识别的序列为__C_C_C_G_G_G____,从 __C_和__G_直接切割，产生的末端为__平__末__端___
2．目的：按照人们的愿望进行严格的设计，创造出更符 合人们需要的新的_生__物__类__型__和___生__物__产__品___。
3．设计和施工水平：__D_N__A_分__子____水平，因此，基因工 程又叫做DNA重组技术。
二、DNA重组技术的基本工具
1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(又称限制酶)。 (1)来源：主要是从__原__核__生__物____中分离纯化出来的。
• （补充）限制酶所识别的序列有什么特点？ • 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，
都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上 的碱基是反向对称重复排列的。
图1-1 限制酶识别序列的中心轴线
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
1、种类：两类 E·coli DNA连接酶（黏性末端） T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端↓）
酯键断开。形成两种末端 • 4、结果 黏性末端
平末端
限制酶
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。
• 黏性末端？
限制酶
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。
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。
DNA重组技术的基本工具概述
DNA重组技术的基本工具概述DNA重组技术是一种能够将不同生物体中的基因或DNA片段进行重组的技术。
它的出现使得科学家们能够更容易地研究和改变生物体的遗传信息，从而促进了生物学、医学等领域的发展。
DNA重组技术有许多的基本工具，其中包括限制性内切酶、DNA连接酶、质粒、转基因技术等。
本文将对这些基本工具进行详细介绍。
首先，限制性内切酶是DNA重组技术中最重要的工具之一。
限制性内切酶是从细菌中分离出来的一类特殊酶，它能够识别和切割DNA中的特定序列，产生黏性末端或平滑末端的DNA片段。
这种特殊的切割方式使得科学家们可以将不同来源的DNA片段进行精确地连接。
限制性内切酶的种类非常多，每一种限制性内切酶都有特定的切割序列，这使得科学家们可以选择适当的酶来进行重组操作。
其次，DNA连接酶也是DNA重组技术中的重要工具。
DNA连接酶能够将DNA片段进行连接，形成新的DNA分子。
在DNA分子连接过程中，科学家们通常使用DNA连接酶来催化连接反应。
DNA连接酶有许多种类，其中最常用的是DNA接头酶和DNA连接酶。
DNA接头酶能够将不同DNA片段的末端连接起来，而DNA连接酶则能够在两个DNA片段之间形成一个新的连接。
质粒也是DNA重组技术中不可或缺的工具之一。
质粒是存在于细菌和其他生物体中的一种小型DNA分子，它通常能够自主地复制和传递。
在DNA重组技术中，科学家们首先将需要重组的DNA片段插入到质粒中，然后将质粒转化到细菌中，使其能够在细菌内部大量复制。
通过这种方式，科学家们可以得到大量的重组质粒，用于其后的基因功能研究和基因工程等领域。
最后，转基因技术也是DNA重组技术中的重要内容。
转基因技术是指将外源基因导入到目标生物的基因组中，从而使其获得新的性状或功能。
转基因技术在农业、医学等领域有着广泛的应用。
通过DNA重组技术，科学家们可以将外源基因插入到质粒中，然后将质粒导入到目标生物体中，使其获得新的基因组成。
第一节DNA重组的基本操作工具
随堂练习：
1、关于限制酶的说法中，正确的是（ ） A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列 B、EcoRI切割的是G—A之间的氢键 C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割 外源DNA D．限制酶只存在于原核生物中
答案：C
2. （多选）有关基因工程的叙述中，错误的是 A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性 状，培育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体
限制酶
限制性核酸内切酶
• 主要是从 原核生物中分离纯化出来 的一种酶 。 • 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 磷酸二酯键 间的 • 断开。 黏针” —— DNA连接酶
E· coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 磷酸二酯键
子的某种特定的核苷酸序列，并在使 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。
作用结果： 黏性末端
平末端
1 2
G A A T T C G
C T T A A G C
3 4
1.双链DNA分子的某 种特定的核苷酸序列 2.特定部位的两个核 苷酸之间的磷酸二 酯键
5
A
1
磷 酸 二 酯 键
4
3 2
• 大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒 是大肠杆菌的质粒， 其中常含有抗药基 因，如四环素的标 记基因。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 宿主细胞内成。
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； 3. 质 粒 的 复 制 只 能 在 宿 主细胞内完成。
高中生物选修3 DNA重组技术的基本工具知识点
高中生物选修3 DNA重组技术的基本工具知识点1．基因工程理论基础：（1）物质基础——脱氧核苷酸（2）结构基础——规则的双螺旋结构（3）传递和表达的基础——中心法则；共用一套遗传密码；碱基互补配对原则2. DNA重组技术的基本工具：（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”3. 限制性核酸内切酶：又称限制酶，主要从原核生物中分离纯化出来的。
它们能够识别双链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。
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——粘性末端和平末端。
5. DNA解旋酶——断H键；DNA水解酶——切割磷酸二酯键。
6. 限制酶——形成片段DNA；DNA聚合酶——形成磷酸二酯键。
7. DNA连接酶：能够将两条DNA链连接起来的，称之为DNA连接酶。
8. DNA连接酶的来源：从大肠杆菌中分离出来的和从T4噬菌体中分离出来的。
从大肠杆菌中分离出来的称为E·coliDNA连接酶；从T4噬菌体中分离出来的称为T4DNA连接酶。
9. E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的粘性末端连接起来；T4DNA连接酶既可以连接双链DNA片段互补的粘性末端，又可以连接双链DNA片段的平末端。
10. 基因进入受体细胞的载体：用质粒作为载体，将基因送入细胞中。
11. 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。
12. 成为质粒的条件：（1）质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中。
（2）能在细胞中进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行自我复制。
（3）质粒DNA分子上有特殊的标记基因，例如：四环素抗性基因，供重组DNA 的鉴定和选择。
（4）对受体细胞无害。
DNA重组技术的基本工具知识清点
第1节DNA重组技术的基本工具【学习目标】：1．说明三种基本工具的作用2．认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术支持3．运用所学DNA重组技术的知识模拟制作重组DNA 模型【学习重点】：DNA重组技术所需基本工具的作用【学习难点】：基因工程载体需要具备的条件一、基因工程概念1、概念：基因工程是指按照人们的意愿，把一种生物的某种提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的。
由于基因工程是在___________________上进行设计和施工的，因此又叫做____________。
2、理解：操作环境：；操作对象：；操作水平：；基本过程__________________________________________ 结果：__________________。
二、DNA重组技术的基本工具1、“分子手术刀”——__________________________（1）来源：主要是从________________________________来的。
（2）作用：能够识别双链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。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：_______________和________。
2、“分子缝合针”——_________________________（2）作用及作用部位：E.coliDNA连接酶作用于末端被切开的磷酸二酯键，T4DNA连接酶作用于末端和末端被切开的磷酸二酯键，但连接之间的效率比较低（3）作用结果：恢复被__________________切开的两个核苷酸之间的_______________,拼接成新的DNA 分子。
3、“分子运输车”——___________________________________（1）种类：_______________、____________________、_________________（2）载体的作用：①是用它做运载工具，将目的基因转运到细胞中去。
《DNA 重组技术的基本工具》 讲义
《DNA 重组技术的基本工具》讲义DNA 重组技术，也被称为基因工程，是现代生物技术的核心领域之一。
它使我们能够在分子水平上对生物体的遗传物质进行操作和改造，为人类带来了许多重大的科学和应用突破。
而要实现 DNA 重组，就离不开一系列的基本工具，接下来我们就来详细了解一下这些工具。
一、限制性核酸内切酶（限制酶）限制酶是 DNA 重组技术中最重要的工具之一，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。
限制酶的发现是一个偶然的过程。
在 20 世纪 60 年代，科学家们在研究细菌的防御机制时发现，细菌能够产生一些酶来切割入侵的噬菌体 DNA，从而保护自身。
这些酶就是限制酶。
限制酶具有高度的特异性，它们能够识别双链 DNA 分子中特定的核苷酸序列，通常为4 8 个碱基对，被称为识别序列或靶序列。
例如，EcoRⅠ限制酶识别的序列是GAATTC，并且在G 和A 之间进行切割。
限制酶切割 DNA 分子后，会产生两种类型的末端：黏性末端和平末端。
黏性末端是指两条链的末端是互补的单链，像“尾巴”一样；平末端则是指两条链的末端是平齐的。
不同的限制酶识别的序列和切割的位点不同，这为 DNA 重组提供了多种选择。
二、DNA 连接酶有了限制酶对 DNA 分子的切割，还需要有工具将切割后的片段连接起来，这就用到了 DNA 连接酶。
DNA 连接酶能够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。
它的作用是在两个 DNA 片段之间形成磷酸二酯键，从而将它们连接成一个连续的链。
在基因工程中，常用的 DNA 连接酶有两种：T4 DNA 连接酶和大肠杆菌 DNA 连接酶。
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较低；大肠杆菌 DNA 连接酶则只能连接黏性末端。
三、载体在 DNA 重组技术中，我们需要将目的基因导入受体细胞中，这就需要一个载体来携带目的基因。
《DNA 重组技术的基本工具》 知识清单
《DNA 重组技术的基本工具》知识清单DNA 重组技术是现代生物技术的核心之一，它让我们能够按照自己的意愿对生物的遗传物质进行改造和重组，从而实现对生物性状的精准调控和创新。
要实现 DNA 重组，就离不开一系列基本工具，下面让我们来详细了解一下这些重要的工具。
一、限制性核酸内切酶（简称限制酶）限制酶是能够识别特定核苷酸序列，并在特定的位点切割 DNA 分子的酶。
1、来源限制酶主要来源于原核生物，原核生物可以利用限制酶来抵御外来DNA 的入侵。
2、作用特点具有特异性，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开。
3、切割方式（1）错位切：产生的是黏性末端。
（2）平切：产生的是平末端。
4、作用结果产生 DNA 片段末端。
不同的限制酶识别的核苷酸序列和切割位点不同，这为 DNA 重组提供了多种可能性。
二、DNA 连接酶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。
1、种类（1）E·coli DNA 连接酶：只能连接黏性末端。
（2）T4 DNA 连接酶：既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率相对较低。
2、作用部位连接磷酸二酯键。
DNA 连接酶就像是“胶水”，将被切割开的 DNA 片段重新连接起来，形成一个完整的 DNA 分子。
三、载体载体是将目的基因送入受体细胞的“运输工具”。
1、作用（1）携带目的基因进入受体细胞。
（2）在受体细胞中稳定保存并复制，从而使目的基因能够大量表达。
2、具备的条件（1）能在受体细胞中稳定保存并大量复制。
（2）具有一个或多个限制酶切割位点，以便插入目的基因。
（3）具有标记基因，便于筛选含有目的基因的受体细胞。
3、种类（1）质粒：是一种小型的环状 DNA 分子，是基因工程中最常用的载体。
（2）λ噬菌体的衍生物。
（3）动植物病毒。
以质粒为例，它通常含有抗生素抗性基因作为标记基因，当受体细胞在含有相应抗生素的培养基中能够生长，就说明其可能已成功导入了含有目的基因的质粒。
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1.1DNA重组技术的基本工具
1、（a）基因工程的诞生
（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，通过技术，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。
基因工程是在水平上进行设计和施工的，又叫做。
2、（a）基因工程的原理及技术
原理：基因重组
技术：（一）基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——
（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有
性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：
和。
2.“分子缝合针”——
DNA连接酶）的比较：
(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T
4
①相同点：都缝合键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的
DNA连接酶能缝合，但连接平末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T
4
的之间的效率较。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——
（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中。
②具有
限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立
于，并具有能力的双链 DNA分子。
（3）其它载体：
一．知识网络 概念：又叫DNA 重组技术，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，创造出
更符合人们需要的新的生物类型和生物产品
来源：主要从原核生物分离纯化
限制性核酸内切酶（限制酶） 作用：识别双链DNA 中某种特定的核苷酸序列，并使特
定部位的磷酸二酯键断
开
结果：产生黏性末端或平末端 基 来源：大肠杆菌 本 作用 ：连接黏性末端 工 来源：T 4 噬菌体 具 作用：可连接两种末端 常用载体：质粒 能在受体细胞中复制并稳定保存
基因进入受体细胞的载体 必备条件 具有一至多个限制酶切点
（“分子运输车”） 具有标记基因
E ·coliDNA 连接酶 T 4 DNA 连接酶
（“分子手术刀”） DNA 连接酶
“分子缝合针” 基
因工程。