1.1DNA重组技术的基本工具知识点
1.1 DNA重组技术的基本工具(个人原创精品2015年)
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 与运载体DNA拼接 普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性)
导入
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
二、基因工程的基本工具
1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1、来源： 原核生物 2、作用部位： 磷酸二酯键 3、特点： 特异性--能够特异性识别DNA分子中特 定的核苷酸排列顺序，并能切开特定部 位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 P
P G A
磷酸二酯键 即脱氧核糖、磷酸之间的连接
限制性核酸内切酶作用的化学键
G A A T T C G C T T A A G C
P P
G A
磷酸二酯键
即脱氧核糖、磷酸之间 的连接
二、基因工程的基本工具
1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1、来源： 原核生物 2、作用部位： 磷酸二酯键 3、特点： 特异性--能够特异性识别DNA分子中特 定的核苷酸排列顺序，并能切开特定部 位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键
质粒、 λ 噬菌体衍生物 、动植物病毒
Thank You!
4、末端种类： 黏性末端和平末端 5、常见的限制酶： EcoRI和SmaI
ECORⅠ限制酶的作用
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ECORⅠ限制酶的作用
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
②载体DNA必须有一个或多个限制酶切点。
③具有某些标记基因，便于进行筛选,如抗菌素的抗 性基因等。 ④质粒的存在对宿主细胞无影响。
专题一基因工程知识点汇总
专题一基因工程知识点汇总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。
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，并且使每一条链中特定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。
（4）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。
2.“分子缝合针”——(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。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合，但连接的之间的效率较低。
(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”——载体（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）现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于之外，并具有自我复制能力的 DNA分子的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
（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）其他载体还有和等。
（5）作为载体必须具备以下条件：①能够在宿主细胞中；②具有多个，以便与外源基因连接；③具有某些，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。
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
原创6：1.1 DNA重组技术的基本工具
C TT AA G
C TT AA G
同种限制酶切
割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA
G
C TT AA G
基因的针线：DNA 连接酶
GA A T T C
C T T A AG
DNA连接酶
与DNA聚合酶 相同吗
①连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键： 磷酸二酯键（梯子的扶手）
②结果：将两个相同的未端的连接。
上
D、是非同源染色体上非等位基因的自由组合
5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。 在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的 步骤是 （ C ）
A、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达
6）以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。
3）有关基因工程的叙述中，错误的（ A） A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
4）下列关于基因工程的叙述，不正确的是（ D） A、基因工程的原理是基因重组 B、运用基因工程技术，可使生物发生定向变异 C、一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子
这两种酶切的特点
限制酶的识别特点:
以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列
如：GAA TTC CTT AAG
CCC GGG GGG CCC
黏性末端
EcoRI
黏性末端
• 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。
产的胰岛素在功能和 序制性核酸内切酶（限制酶） DNA连接酶（连接酶） （3）质粒 小型环状 （双链环状、环状） （4）低 筛选 （5）氨基酸
1.1DNA重组技术的基本工具(SK)
(1)作用： 将外源基因(目的基因)送入受体细胞。 (2)种类： 质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 (3)质粒的特点：
主要存在于细菌细胞中，是一种裸露的、 结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并 且具有自我复制能力的小型环状DNA分子。 注意：在基因工程操作过程中，真正被用 作运载体的质粒，都是经过人工改造的。
思考:
1、想一想，具备什么条件才能充当运载体 —“分子运输车”。 充当分子运输车必须具备以下5个条件： （1）具有一个或多个限制酶切割位点； （2）可自我复制或同步复制； （3）有特殊的标记基因； （4）对受体细胞无害； （5）大小合适。
二、基因操作的工具
1、限制性核酸内切酶(限制酶) ——“分子手術刀”
(1)來源： 主要是從原核細胞中分離純化出來的。 （酵母菌細胞中也可以分離得到）
(2)作用： 能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定 的核苷酸序列，並且使每一條鏈中 特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸 二酯鍵斷開。（具有專一性）
(3)結果： DNA分子經限制酶切割後產生兩 種末端——黏性末端和平末端。
專題1 基因工程
设想 能不能让不发光的热 带斑马鱼也能发光呢?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
热能 带发 斑荧 马光 鱼的
普通热带斑马鱼是不发荧光的
普通的大肠杆菌
能产生人胰岛素的大肠杆菌
基因工程
一、基因工程的概念
基因工程(genetic engineering)，又叫做基因拼 接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们 的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修 饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改 造生物的遗传性状。
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。
1.1DNA重组技术的基本工具 (2)
专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具一、学习目标1.说出基因工程的概念。
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。
3.说出DNA重组技术所需三种基本工具的作用。
二、学习重点和难点1.学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2.学习难点：基因工程载体需要具备的条件。
三、学习过程考点一：基因工程的诞生1.实例引入，结合章首文字思考什么是基因工程？并填写下列表格：2.基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？3.哪些基础理论知识和相关科学技术的发展催生了基因工程？（1）基础理论：（2）科学技术：【即时训练】下列何种技术能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种 ( ) A．基因工程技术 B．诱变育种技术 C．杂交育种技术 D．组织培养技术考点二：DNA重组技术的基本工具※限制性核酸内切酶——“分子手术刀”阅读教材P4—5相关内容，思考并讨论：4.DNA重组技术的基本工具有哪些？工具酶是什么？5.限制性核酸内切酶（限制酶）从哪里获得？有什么作用？有何特性？切割后会产生哪些结果？（1）来源：主要从中分离纯化出来的。
（2）特点：具有。
即能识别DNA分子的某种核苷酸序列，使中部位的两个之间的磷酸二酯键断开。
（3）作用位点：（4）作用结果：或【即时训练】下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是（）A．①②B．②③C．③④D．②④※DNA连接酶——“分子缝合针”阅读教材P5—6相关内容，思考并讨论：6. DNA连接酶的作用对象是什么？作用位点是什么？作用结果是什么（1）作用对象：（2）作用位点：（3）作用结果：将存在的两个DNA片段连接成7.两种DNA连接酶的来源和作用有何不同？（1）E.coliDNA连接酶——只能连接（2）（既能连接黏性末端又能连接）※基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”阅读教材P6相关内容，思考并讨论：8.基因工程中使用的载体有哪些？最常用的是哪一种？（1）载体种类：、、等（2）最常用的载体：9.质粒的化学本质是它存在于哪些生物体内？10.作为运载目的基因的载体必须要具备哪些条件？a.能在宿主细胞内并。
高中生物选修3知识大全
高中生物选修3知识点总结专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，因此又叫做DNA 重组技术，这种技术是在生物体外，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。
2.基因操作的工具包括基因的“剪刀”――限制性核酸内切酶;基因的“针线”――DNA连接酶;基因的“运输工具”――运载体。
3.限制酶主要来源于原核生物。
限制酶的作用特点是能够识别DNA中某种特定的核苷酸序列，切开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
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。
4.DNA连接酶的作用是将双链DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。
根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：T4DNA连接酶和 E.coliDNA连接酶。
5.目前基因工程中经常使用的运载体有质粒、动植物病毒和λ噬菌体的衍生物。
6.质粒是一种裸露的、结构简单、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。
7.作为基因进入细胞的载体，必须具备的条件是能在宿主细胞中复制并稳定保存、具有一至多个限制酶切点、具有某些标记基因、对宿主的生存没有决定性的作用。
1.2 基因工程的基本操作程序1.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。
2.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
获取目的基因的途径有从基因文库中获取?、利用PCR技术扩增获得、直接人工合成。
3.PCR是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列加以复制，使其数目呈指数方式增加。
需要的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此重复循环多次。
4.基因工程的核心是基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
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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。