DNA重组技术的基本工具1

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DNA重组技术的基本工具(共32张PPT)

基础理论和技术发展催生了基因工程
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

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。

高中生物高考考点79 基因工程(一)-备战2022年高考生物考点一遍过

考点79 基因工程（一）高考频度：★★★☆☆ 难易程度：★★★☆☆1．基因工程的概念（1）供体：提供目的基因。

（2）操作环境：体外。

（3）操作水平：分子水平。

（4）原理：基因重组。

（5）受体：表达目的基因。

（6）本质：性状在受体体内的表达。

（7）优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。

2．DNA 重组技术的基本工具（1）限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③结果：产生黏性末端或平末端。

（2）DNA 连接酶①种类：按来源可分为E ·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶。

②作用：将双链DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③DNA 连接酶和限制酶的关系（3）载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因考向一限制性核酸内切酶、DNA 连接酶等酶的作用1．如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②【参考答案】C【试题解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA 双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。

解题技巧确定限制酶的种类（1）根据目的基因两端的限制酶切点确定限制酶的种类①应选择切点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。

②不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。

③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切点)。

高中生物人教版选修三同步导学：1.1 DNA重组技术的基本工具(理解+掌握+应用)

1．1DNA重组技术的基本工具1．基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间的基因重组。

2．不同生物基因能拼接在一起的理论基础是DNA分子都是由4种脱氧核苷酸构成的规则的双螺旋结构。

3．外源DNA导入受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

4．限制性核酸内切酶的作用特点是识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割。

5．限制酶和DNA连接酶的作用部位都是两个核苷酸间的磷酸二酯键。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

基因工程的概念及其诞生与发展[自读教材·夯基础]1．基因工程的概念2．基因工程的诞生和发展(1)基础理论的重大突破：①DNA是遗传物质的证明；②DNA双螺旋结构和中心法则的确立；③遗传密码的破译。

(2)技术发明使基因工程的实施成为可能：①基因转移载体和工具酶相继发现；②DNA合成和测序技术的发明；③DNA体外重组得到实现及重组DNA表达实验获得成功。

(3)基因工程的发展与完善：1983年，世界第一例转基因烟草培养成功，基因工程进入迅速发展阶段。

1988年PCR 技术的发明，使基因工程进一步发展和完善。

1．通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么。

提示：基因重组。

2．将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。

请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么。

提示：生物共用一套遗传密码。

[跟随名师·解疑难]1．对基因工程概念的理解操作环境操作对象操作水平基本过程结果生物体外基因DNA分子水平剪切→连接→导入→表达定向地改造生物的遗传性状2．基因工程的原理和理论基础(1)原理：基因重组。

(2)理论基础：①拼接：不同生物DNA的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。

②表达：生物界共用一套遗传密码，相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。

基因工程操作的基本工具1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离出来。

高考复习：人教版高中生物选修三现代生物技术专题一《基因工程》经典例题创新应用训练含答案解析

高中生物选修三现代生物技术专题全套教学案含单元检测专题一基因工程本专题包括基因工程的发展过程；DNA重组技术的基本工具；基因工程的基本操作程序；基因工程的应用；蛋白质工程的崛起等部分。

b5E2RGbCAP基因工程是一门20世纪70年代以来新兴的生物科学与工程技术相结合的科学。

也叫DNA重组技术。

它是按照人类的意愿，将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术。

现已成为生命科学中发展最快、最前沿的学科，有关生物工程的内容，己成为近几年生物高考的热点内容。

其中基因工程的操作工具和基因工程操作的基本步骤以及基因工程的成果及应用前景将是近年命题的新热点plEanqFDPw基因工程操作的三种基本工具，四项基本操作程序等内容将成为考查学生分析综合问题能力的材料；另外，针对生物工程在医药、食品、农林等高新技术产业中的应用，运用有关的生物知识指导生产和实践，对有关的生产方案、生产过程进行分析、综合评价，这也是高考的另一热点。

有关基因工程的备考，今后高考中可能涉及到本考题的热点问题，有如下几个方面：DXDiTa9E3d1•基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因表达的检测与鉴定几个步骤。

RTCrpUDGiT2•转基因技术的应用：（1）转基因动植物，如抗虫、抗病、抗逆、抗除草剂，抗倒伏的植物；产肉、产蛋量高、生长快、耐粗饲料的动物；此外，转基因动物为人类异体器官移植提供了可能。

（2）基因药物：如人造胰岛素、人造生长激素、溶血栓的尿激酶原等。

（3）基因治疗：美国对复合型免疫缺陷症的治疗；糖尿病的治疗：许多科学家希望利用基因工程手段将正常的合成胰岛素基因导入患者体内，并准确表达，以此来修复或替代失去正常功能的胰岛B细胞，从而维持机体血糖平衡。

（4）利用遗传工程培养转基因固氮绿色植物的展望。

地球上的固氮途径有三条：生物固氮、工业固氮、高能固氮。

其中，生物固氮是植物可利用氮的主要来源。

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》教学设计

《DNA 重组技术的基本工具》教学设计一、教学目标1、知识目标（1）简述 DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用。

（2）理解限制酶的来源、特点及作用结果。

（3）理解 DNA 连接酶的种类、作用及与 DNA 聚合酶的区别。

（4）了解载体需要具备的条件及常用载体的种类。

2、能力目标（1）通过分析和讨论限制酶的作用特点，培养学生的逻辑思维能力。

（2）通过比较 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶，提高学生的对比分析能力。

3、情感态度与价值观目标（1）感受生物技术在现代社会中的重要作用，激发学生对生物科学的兴趣。

（2）体会科学研究的严谨性和创新性，培养学生的科学精神。

二、教学重难点1、教学重点（1）限制酶的作用特点和作用结果。

（2）DNA 连接酶的作用。

（3）载体需要具备的条件。

2、教学难点（1）限制酶的切割位点和切割方式。

（2）DNA 连接酶的作用机制。

三、教学方法讲授法、讨论法、直观演示法四、教学过程1、导入新课通过展示一些基因工程的实际应用成果，如转基因作物、基因治疗等，引起学生的兴趣，进而提出问题：这些成果是如何实现的？引出DNA 重组技术，从而导入本节课的主题——DNA 重组技术的基本工具。

2、讲解限制酶（1）介绍限制酶的来源：主要来自原核生物。

（2）展示限制酶切割 DNA 的动画或图片，讲解其特点：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割 DNA 分子。

（3）以具体的例子说明限制酶的作用结果：产生黏性末端或平末端。

（4）组织学生讨论限制酶切割 DNA 的特异性，加深对其特点的理解。

3、讲解 DNA 连接酶（1）介绍 DNA 连接酶的种类：E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。

（2）讲解两种连接酶的作用：将两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接起来。

（3）通过对比 DNA 连接酶和 DNA 聚合酶的作用，帮助学生理解它们的区别。

4、讲解载体（1）提出问题：如何将目的基因导入受体细胞？引出载体的概念。

适用于新高考新教材备战2025届高考生物一轮总复习第10单元生物技术与工程课时规范练52基因工程的基

课时规范练52 基因工程的基本工具与操作程序必备知识基础练考点一重组DNA技术的基本工具1.(2023·广东汕头统考)“工欲善其事,必先利其器”,基因工程需用到多种工具。

下列关于基因工程的基本工具的说法,错误的是( )A.在构建基因表达载体时,通常用同种限制酶或能产生相同黏性末端的限制酶切割载体和含有目的基因的DNA片段B.E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶都能“缝合”黏性末端,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键C.基因工程中真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行人工改造的D.基因工程中使用的载体还可以是各种病毒,如可以利用改造后的噬菌体将基因表达载体导入动物受精卵细胞2.下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述,正确的是( )A.用限制酶酶切获得一个外源基因时得到两个切口,有两个磷酸二酯键被断开B.限制酶识别序列越短,则该序列在DNA中出现的概率就越大C.序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D.T4 DNA连接酶和E.coli DNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接3.(2023·北京海淀模拟)科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜,培育出转基因抗病毒番木瓜,Ti质粒结构模式如图所示。

下列叙述正确的是( )A.农杆菌的T-DNA与番木瓜基因发生重组B.构建重组质粒需要限制酶和DNA聚合酶C.含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性D.转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性考点二基因工程的基本操作程序4.由于某目的基因酶切后的末端为平末端,载体E只有产生黏性末端的酶切位点,需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。

据图分析,下列叙述正确的是( )A.通过PCR扩增获取目的基因是基因工程的核心工作B.为了便于该目的基因接入载体E,可用限制酶Eco RⅤ或SmaⅠ切割载体PC.载体P只能作为中间载体,是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子D.若受体细胞表现出抗性基因的相应性状,表明重组载体成功导入受体细胞5.(2023·福建龙岩模拟)为提高红豆杉细胞培养物中紫杉醇的产量,研究人员构建紫杉醇合成关键酶基因(Bapt)的超表达载体,并将其导入红豆杉细胞,具体流程如图。

重组DNA技术的基本工具1、2课时课件-高考生物一轮复习(选择性必修三)

的，就用字母EcoR表示；如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶，则进一步表
示成EcoRⅠ。
练习：粘质沙雷氏杆菌（Serratia marcesens）中分离的第一种限制酶即 _S_m_a_Ⅰ___
9.旁栏思考题 1)根据刚才所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？
工具
分子手术刀分子缝合针分子运输车
限制性内切核酸酶 DNA连接酶载体
一、限制性内切核酸酶—分子手术刀
注意：限制酶只切割两个
5’
3’
1.全称和简称
核苷酸之间的磷酸二酯键
AT
全称——__限__制__性__内__切__核__酸__酶___
简称——__限__制__酶______
磷酸二酯键
TA
2.来源
CG
主要是从__原__核__生__物___中分离纯化出来的
GC
3.作用（功能）
3’
5’
①能够识别__双__链____DNA分子的某种__特__定__核__苷__酸__序__列__
②使__每__一__条____链中__特__定__部__位__的___磷__酸__二__酯__键___断开
注意：确切来说应该是催化磷酸二酯键断开;该过程“特定”体现了
原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是它的一种防御性工具。当外源 DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身安全。所以，简单来说：限制酶在原核生物中起到的作用为：切割外源DNA、使之失效，以保证自身安全 2)试推测限制酶为什么不会切割自身的DNA？原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰
7.实例1 EcoRⅠ限制酶切割 EcoRⅠ识别序列为GAATTC；EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键

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。

3-1重组DNA技术的基本工具(教学课件)高中生物人教版 (2019)选择性必修3

之间的磷酸二酯键。
两DNA片段要具有相同且互补的黏性末端才能拼起来
注意：用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键基因工程不是连接氢键（氢键的形成不需要酶的催化）
02 “分子缝合针”----DNA连接酶
2. 种类： ①E.coli DNA连接酶
• 从大肠杆菌中分离得到 • 只能连接互补黏性末端
识别序列 GAATTC
【反馈练习】
①…CTGCA …G
A. ①③；②④
②…G …CTTAA
③ G… ACGTC…
④ AATTC… G…
B. ①②；③④ C. ①④；②③ D.以上都不对
缺口怎么办？
02 “分子缝合针”----DNA连接酶 1. 作用：将双链 DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸
3’
5’
01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶（限制酶）
读：5’→ 3’
仔列4细有. 识观何别察特序点左列？侧特四点种：限制酶识别的特定序
①大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。
EcoRⅠ 5’……G-A-A-T-T-C……3’ 3’……C-T-T-A-A-G……
2）分类：E.Coli DNA连接酶、T4DNA连接酶（来源、区别？） 3.“分子运输车”—— 载体
1）作用：将外源基因送入受体细胞
2）种类：质粒（最常用）、噬菌体、动植物病毒
3）应具备条件： ①有一个至多个限制酶切割位点 ——供外源DNA片段（目的基因）插入其中
②能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。
✭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。

人教版高中生物选修3基因工程专题练习

人教版高中生物必修3基因工程专题练习专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具课下提能一、选择题1．下列关于限制酶的说法正确的是()A．限制酶主要是从真核生物中分离纯化出来的B．一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D．限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键解析：选B限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，A错误；一种限制酶通常只能识别一种特定的核苷酸序列，B正确；DNA分子经限制酶切割后会形成黏性末端或平末端，C错误；限制酶的作用部位是双链DNA分子特定核苷酸之间的磷酸二酯键，D错误。

2．(2019·扬州期末)下列有关限制酶和DNA连接酶的叙述正确的是() A．用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有2个磷酸二酯键被断开B．限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大C．序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数不同D．T4DNA连接酶和E·coli DNA连接酶都能催化平末端和黏性末端的连接解析：选B用限制酶剪切获得一个目的基因时得到两个切口，有4个磷酸二酯键被断开，A错误；限制酶识别序列越短，则该序列在DNA中出现的概率就越大，B正确；序列—CATG↓—和—G↓GATCC—被限制酶切出的黏性末端碱基数相同，都是4个，C错误；T4DNA连接酶和E·coli DNA连接酶都能催化黏性末端的连接，其中只有T4DNA连接酶还可以连接平末端，D错误。

3．(2019·深圳期末)下列关于基因工程中的DNA连接酶的叙述不正确的是()A．DNA连接酶的化学本质是蛋白质B．DNA连接酶能够连接两个DNA片段之间的磷酸二酯键C．基因工程中可以用DNA聚合酶替代DNA连接酶D．根据来源不同，DNA连接酶可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类解析：选C DNA连接酶的化学本质是蛋白质，根据来源不同可分为E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶两大类，DNA连接酶连接的是两个DNA片段之间的磷酸二酯键，而DNA聚合酶连接的是DNA片段与游离的脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，因此在基因工程中不能用DNA聚合酶替代DNA连接酶。

DNA重组技术的基本工具PPT课件

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基因工程的工具酶
1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
(1)来源
主要来自于原核生物
。
(2)特点
① 识别双链 DN特A 定核分苷酸子的某种
序列；
磷酸二酯键
②使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的
断裂。
(3)作用结果
中心轴线两侧
①黏性末端：在所识别序列的
将
DNA的两条链分别切开时形成中的心末轴端线。
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基因进入受体细胞的载体—— “分子运输车”
1．载体的种类有质粒 λ噬、菌体
动植的物衍病生毒物、
等。
2．常用载体——质粒
(1)质粒是一种自裸我露复的制、结构简单双、链独环立状于DN细A 菌拟核DNA之外，
并具有
限制酶切割能力的
分子外。源
(2)质粒DNA分子上有标一记至基多因个
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A．目的基因和质粒均用限制酶Ⅱ切割 B．目的基因和质粒均用限制酶Ⅰ切割 C．质粒用限制酶Ⅱ切割，目的基因用限制酶Ⅰ切割 D．质粒用限制酶Ⅰ切割，目的基因用限制酶Ⅱ切割思维导图：
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SUCCESS
THANK YOU
2024/10/15
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3．载体的种类 (1)细菌质粒，它是细菌拟核DNA以外的小型双链环状DNA，有的细菌只有一个，有的细菌有多个。 (2)λ噬菌体的衍生物和某些动植物病毒的DNA。一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需求，对某些天然的载体进行人工改造。

生物基因工程概念大汇总

生物基因工程概念大汇总基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，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DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

基因工程的原理：基因重组01DNA重组技术的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：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，因此具有专一性。

（3）方式：当限制酶在它识别序列的中心轴线（图中虚线）两侧将DNA的两条链分别切开时，产生黏性末端，当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生平末端。

平末端（4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式：黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

3.“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体（1）常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（2）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片段插入。

③具有标记基因（如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因），供重组DNA的鉴定和选择。

（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒02基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。

生物素材：DNA重组技术的基本工具

教材习题点拨寻根问底1．（P4)提示：原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵,但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制,以防止外来病原体的侵害。

限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA 侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉,以保证自身的安全。

所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA使之失效,从而达到保护自身的目的。

2．（P6)提示:不是一回事。

基因工程中所用的DNA连接酶有两种：一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coli DNA连接酶。

另一种是从T4噬菌体中分离得到的,称为T4DNA连接酶.这两种DNA连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口（nick），而不能连接单链DNA。

DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成）,那么，二者的差别主要表现在什么地方呢？（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键.(2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链;而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来.因此DNA连接酶不需要模板。

此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。

旁栏思考题（P6）提示：能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因位点及对受体细胞无害等。

模拟制作讨论题(P7）1．提示：不能。

因为一般基因有上千个碱基对。

2．提示：可能是剪切位点或连接位点选得不对（也可能是其他原因）.思考与探究（P7）1．2和7能连接形成；4和8能连接形成；3和6能连接形成；1和5能连接形成。

2．提示：迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列.细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。