1.1DNA重組技術(shù)的基本工具專題1基因工程什么叫基因工程？基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。（一）基因工程的概念基因工程的別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程實質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→表達基因重組基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因?qū)胧荏w(棉花)細胞解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？關(guān)鍵步驟一的工具：關(guān)鍵步驟二的工具：關(guān)鍵步驟三的工具：“分子手術(shù)刀”——

限制性核酸內(nèi)切酶“分子縫合針”——DNA連接酶“分子運輸車”——載體重播什么叫黏性末端？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。什么叫平末端？

當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。切割部位一般都具有反向重復(fù)序列。要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？要切兩個切口，產(chǎn)生四個黏性末端。如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？會產(chǎn)生相同的黏性末端2.DNA連接酶——“分子縫合針”連接部位：結(jié)果：切斷的DNA片段要與運載體的DNA連接，你覺得可以用什么酶？磷酸二酯鍵兩個相同的黏性末端連接

限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？E·coliDNA連接酶：連接黏性末端T4DNA連接酶：連接黏性末端和平末端DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈連接部位DNA連接酶和DNA聚合酶有何相同點和不同點？雙鏈單鏈在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵⒈載體需要的條件：⑴有一個至多個限制酶切點⑵對受體細胞無害⑶導(dǎo)入基因能在受體細胞中復(fù)制、表達⑷有某些標記基因，便于篩選

(5)結(jié)構(gòu)簡單，大小適中。⒉常用載體種類：⑴質(zhì)粒⑵λ噬菌體衍生物⑶某些動植物病毒(三)“分子運輸車”——基因進入受體細胞的載體

⑶假如目的基因?qū)胧荏w細胞后不能復(fù)制或不能轉(zhuǎn)錄，轉(zhuǎn)基因生物能有預(yù)想的效果嗎？

⑵霍亂菌的質(zhì)粒多個限制酶切點，你會用它來做分子運輸車嗎？

⑴作為分子運輸車——載體，如果沒有切割位點將會怎樣？

⑷目的基因有沒有進入受體細胞，如何去發(fā)現(xiàn)？

常用載體：質(zhì)粒注意：真正用作載體的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。質(zhì)粒是染色體外能夠進行自主復(fù)制的遺傳單位，包括真核生物的細胞器和細菌細胞中核區(qū)外的DNA分子。現(xiàn)在習(xí)慣上用來專指細菌、酵母菌和放線菌等生物中核以外的DNA分子。絕大多數(shù)細菌質(zhì)粒都是閉合環(huán)狀DNA分子。有的一個細菌中有一個，有的一個細菌中有多個。小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E·coliDNA連接酶T4

DNA連接酶運載工具具備的條件結(jié)構(gòu)簡單，大小適中能在宿主細胞中自我復(fù)制并穩(wěn)定存在具一個多個限制酶切位點具標記基因質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物

、動植物病毒雙基練習(xí)：一、基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，通過體外

和

等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出符合人們需要的新的

和

。又叫做DNA的重組技術(shù)。二、DNA重組技術(shù)的基本工具

1.限制性核酸內(nèi)切酶－－“分子手術(shù)刀”(1)主要來源：從____生物中分離出來的。(2)特點：能夠識別DNA特定的核苷酸序列切開DNA重組轉(zhuǎn)基因生物類型生物產(chǎn)品原核兩個

之間的

。(3)DNA末端:限制酶切割DNA產(chǎn)生的DNA末端有兩種形式:

和

。2.DNA連接酶－－“分子縫合針”

(1)作用:將雙鏈DNA片段

起來,恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的

。(2)種類:①E·coliDNA連接酶:只能縫合DNA的_____②T4DNA連接酶:既可縫合DNA的_____,又可縫合雙鏈DNA的_______。核苷酸磷酸二酯鍵黏性末端平末端縫合磷酸二酯鍵黏性末端黏性末端平末端

3.基因進入受體細胞的載體----”分子運輸車”

(1)載體的種類①質(zhì)粒:是一種裸露的,結(jié)構(gòu)簡單,獨立于細菌染色體之外,并具有自我_____能力的雙鏈______DNA分子;②

的衍生物;③________。(2)載體的特點①能夠在細胞內(nèi)_______;②有一個或多個____切割位點,便于供源DNA的插入.③具有_____基因,供重組DNA的鑒定和選擇.復(fù)制環(huán)狀λ噬菌體動植物病毒自我復(fù)制限制酶標記練習(xí)在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶A不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是

A、能復(fù)制（）

B、有多個限制酶切點

C、具有標記基因

D、它是環(huán)狀DNAD練習(xí)3)基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（）

A、人工合成目的基因

B、目的基因與運載體結(jié)合

C、將目的基因?qū)胧荏w細胞

D、目的基因的檢測和表達C練習(xí)限制酶在原核生物中的作用

原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在長期的進化過程中形成了一套完善的防御機制，以防止外來病原物的侵