专题1《基因工程》
高中生物 专题1 基因工程 1
专题1 基因工程 1。
5 蛋白质工程的崛起一、选择题1．蛋白质工程的实质是(）A．改造蛋白质B．改造mRNAC．改造基因D．改变氨基酸解析：蛋白质工程的目标是根据人们对蛋白质功能的特殊要求，对蛋白质的结构进行分子设计，由于基因决定蛋白质,因此要对蛋白质结构进行设计改造，必须从基因入手。
答案:C2．葡萄糖异构酶（GⅠ)在工业上应用广泛,为提高其热稳定性,科学家对GⅠ基因进行体外定点诱变,以脯氨酸（Prol38)替代Gly138，含突变体的重组质粒在大肠杆菌中表达,结果最适反应温度提高10～12 ℃。
这属于生物工程中的（)A．基因工程B．蛋白质工程C．发酵工程D．酶工程解析：酶工程的重点在于对已存在的酶合理充分利用（如：加酶洗衣粉、嫩肉粉等)，而蛋白质工程的重点则在于对已存在的蛋白质分子的改造。
通常所说的酶工程是用工程菌生产酶制剂，而没有经过由酶的功能来设计酶的分子结构，然后由酶的分子结构来确定相应基因的碱基序列等步骤。
答案:B3．下列哪项不是蛋白质工程中的蛋白质分子设计(）A．对已知结构的蛋白质进行少数氨基酸的替换B．对不同来源的蛋白质分子进行拼接组装C．从氨基酸的排列顺序开始设计全新蛋白质D．设计控制蛋白质合成的基因中的核苷酸序列解析：蛋白质工程的重要方面是蛋白质的分子设计,它可以分为三类：一是对已知蛋白质进行少数氨基酸的替换,二是对不同来源的蛋白质进行拼接组装，三是设计制造自然界中全新的蛋白质。
D项中的内容是合成基因，属于基因工程.答案：D4．下列不属于蛋白质工程成果的是(）A．改造酶的结构，提高酶的热稳定性B．生产出鼠—人嵌合抗体C．将t。
PA分子中的天冬酰胺替换为谷氨酰胺D．蛋白酶洗衣粉容易洗掉奶渍、血渍解析:A、B、C三项所述都是对现存的蛋白质分子进行改造，属于蛋白质工程的成果。
而加酶洗衣粉属于酶制剂的应用，属于酶工程的成果.答案：D5．下列关于蛋白质工程应用的叙述错误的是（）A．蛋白质工程可以改造酶的结构,提高酶的热稳定性B．通过蛋白质工程可以改变蛋白质的活性C．利用蛋白质工程可以在大肠杆菌细胞中得到人的胰岛素D．蛋白质工程可以对胰岛素进行改造和修饰，合成速效型胰岛素制剂解析：蛋白质工程是依据人们设计的蛋白质分子结构来改造基因，进而控制合成或改变自然界中的蛋白质，而在大肠杆菌中生产人胰岛素利用基因工程技术便可达到。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1．知识目标：（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2．能力目标：运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
3．情感、态度和价值观目标：（1）关注基因工程的发展。
（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、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1．学生的学习准备：预习《DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：A.我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二从杂交育种到基因工程）B.回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？（实质是基因工程的基本操作程序：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）从这节课开始，我们将深入学习基因工程，今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
（多媒体展示学习目标，强调重难点）（三）合作探究、精讲点拨。
专题1 基因工程-2021年高考生物选修3知识点归纳(解析版)
专题 1 基因工程基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过___基因拼接_和_DNA重组_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。
由于基因工程是在_DNA 分子_水平上进行设计和施工的，因此又叫做_转基因技术_。
科技探索之路基础理论和技术的发展催生了基因工程。
20 世纪中叶，基础理论取得了重大突破●DNA 是遗传物质的证明1944 年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了___DNA是主要遗传物质_。
●DNA 双螺旋结构和中心法则的确立1953 年，沃森和克里克建立了___DNA双螺旋结构___模型。
1958 年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明_DNA复制的方式-----半保留复制原则。
随后不久确立的中心法则，解开了 DNA 复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。
●遗传密码的破译1963 年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。
1966 年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。
这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码_，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。
技术发明使基因工程的实施成为可能。
●基因转移载体的发现1967 年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核 DNA 之外的质粒有_自我复制_能力，并可以在_细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。
●工具酶的发现1970 年，阿尔伯、内森斯，史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶（简称限制酶）后，20 世纪 70 年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为 DNA 的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
●DNA 合成和测序技术的发明自 1965 年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977 年，科学家又发明了 DNA 序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子DNA基因的获得提供了方便。
专题一、基因工程知识点归纳
专题一基因工程一【高考目标定位】１、专题重点:DNA重组技术所需的三种基本工具；基因工程的基本操作程序四个步骤；基因工程在农业和医疗等方面的应用;蛋白质工程的原理。
２、专题难点:基因工程载体需要具备的条件；从基因文库中获取目的基因；利用PCＲ技术扩增目的基因；基因治疗;蛋白质工程的原理。
二【课时安排】2课时三【考纲知识梳理】第1节DNＡ重组技术的基本工具教材梳理:知识点一基因工程的概念:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,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。
由于基因工程是在ＤNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术．注意：对本概念应从以下几个方面理解：知识点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)限制性内切酶的来源:主要是从原核生物中分离纯化来的.（２）限制性内切酶的作用:能够识别双链DＮＡ分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开。
(3）限制性内切酶的切割方式及结果:①在中心轴线两侧将ＤＮＡ切开，切口是黏性末端.②沿着中心轴线切开DNA,切口是平末端。
2.DＮＡ连接酶--“分子缝合针”(1)来源:大肠杆菌、T4噬菌体(2）DＮＡ连接酶的种类：E。
ｃｏliDNA连接酶和Ｔ4DNA连接酶.(3）作用及作用部位:E。
cｏliDNA连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键,T４DＮA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键.注意:比较有关的DＮA酶(1）DNA水解酶:能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸,彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶:能够将DＮA或DNＡ的某一段解成两条长链，作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。
注意：使DNＡ解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如９4℃）、重金属盐的作用下,也可使DNA解旋。
人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)
（2）动物细胞 显微注射法 （3）微生物细胞 Ca2+处理法（制备感受态细胞）
农杆菌转化法 原理：植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质 粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交（Southern杂交） 检测目的基因是否转录 分子杂交（Northern杂交）
识别CCCGGG，并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子，连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 只能连接粘性末端 既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体 质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可 利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原 则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相 比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具 备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具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：识别双链DNA 分子的某种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3．载体(1)作用：携带外源DNA 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)条件⎩⎪⎨⎪⎧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：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子。
(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2．基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子及标记基因等。
3．目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2＋处理法)4．目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1．基因工程的应用(1)动物基因工程：提高动物生长速度从而提高产品产量；改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄)；利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。
2．基因诊断与基因治疗(1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
专题1 基因工程专题试卷及答案解析
专题1 基因工程一、选择题1．科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状2．关于基因工程的叙述，正确的是()A．基因工程是指非同源染色体上非等位基因重组B．基因工程是指同源染色体上等位基因重组C．基因工程是指一种生物的基因转接到另一种生物的DNA分子上D．基因工程是指同种生物的基因转接到同种生物的其他个体DNA上3．“分子手术刀”在切割DNA时，切开的结构是()A．氢键 B. 共价键C．二硫键D．磷酸二酯键4．下列关于限制性核酸内切酶的说法，正确的是()A．限制性核酸内切酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键B．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列C．不同的限制性核酸内切酶切割DNA后都会形成黏性末端D．限制性核酸内切酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布5．作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件之一及理由是()A．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达B．具有标记基因，以便为检测目的基因的表达提供条件C．能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选D．能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因6．属于“分子缝合针”的是()①E•coli DNA连接酶②T4 DNA连接酶③DNA聚合酶④解旋酶⑤RNA聚合酶A．①②③B．①②C．①②⑤D．②④7．下列说法正确的是()A．DNA连接酶最初是从人体细胞中发现的B．限制酶的切口一定是GAA TTC碱基序列C．质粒是基因工程中惟一用作运载目的基因的载体D．利用载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为“克隆”8．正确表示基因操作“四步曲”的是()A．提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因与载体结合→目的基因的检测和表达B．目的基因的检测和表达→提取目的基因→目的基因与载体结合→将目的基因导入受体细胞C．提取目的基因→目的基因与载体结合→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达D．目的基因与载体结合→提取目的基因→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测和表达9．基因工程中科学家常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，主要原因是() A．结构简单、操作方便B．繁殖速度快C．遗传物质含量少D．性状稳定、变异少10．1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于()A．普通棉的突变基因B．棉铃虫变异形成的致死基因C．寄生在棉铃虫体内的线虫基因D．苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因11．右下图表示限制酶切割某DNA的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列及切点是()A．CTTAAG，切点在T和C之间B．GAATTC，切点在G和A之间C．GAATTC，切点在A和G之间D．CTTAAC，切点在T和C之间12．用DNA 探针检测饮用水中病毒的具体方法是( )A ．与被检测病毒的DNA 碱基序列进行比较B ．与被检测病毒的DNA 碱基序列进行杂交C ．与被检测病毒的DNA 碱基序列进行组合D ．A 、B 、C 三种方法均可13．基因治疗是指( )A ．运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的B ．运用人工诱变的方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变恢复正常C ．把健康的外源基因导入到有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的D ．对有基因缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的14．下列关于基因工程成果的概述，错误的是( )A ．在医药卫生方面，主要用于诊断治疗疾病B ．在环境保护方面主要用于环境检测和对污染环境的净化C ．在畜牧业上主要通过克隆培育出体型巨大，品质优良的动物D ．在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗性的农作物15．切取牛的生长激素和人的生长激素基因，构建表达载体后，用显微注射技术将含有目的基因的表达载体分别注入小鼠的受精卵中，从而获得了“超级鼠”，此项技术遵循的原理是( )A ．基因突变：DNA →RNA →蛋白质B ．基因工程：DNA →RNA →蛋白质C ．细胞工程：DNA →RNA →蛋白质D ．胚胎工程：DNA →RNA →蛋白质二、非选择题16．限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是 —G ↓GATCC —，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是 —↓GATC —。
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3.右图为DNA分子结构示意图，对该图的正确描述是 A．④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 BD B．解旋酶作用的部位是⑨ C．某限制性核酸内切酶可选择⑨处作为切点 D．DNA连接酶可连接⑩处断裂的化学键
4．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变 化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、 DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 ( C)
非编码区
编码区
编码蛋白质
非编码区
启动子 外显子
真核生物基因结构
终止子 内含子
（能编码蛋白质） （不能编码蛋白质）
（2）真核与原核生物基因结构的比较 ①相同点：都是由能够编码蛋白质的编码区和具有 调控作用的非编码区。 ②不同点：原核细胞基因的编码区是连续的；真 核细胞的编码区是间隔的，不连续的。
外显子：真核细胞基因DNA 中的编码序列，这些序列被 转录成RNA并进而翻译为蛋 白质。 内含子 ：真核细胞基因 DNA中的间插序列，这些序 列被转录成RNA，但随即被 剪除而不翻译。
碱基序列。
• 同裂酶（Isoschizomers） 有些来源不同的限制 酶却识别和切割相同的序列，这类限制酶称为同 裂酶。同裂酶产生同样切割，形成同样的末端， 酶切后所得到的DNA片段经连接后所形成重组序列， 仍可能被原来的限制酶所切割。同裂酶之间的性 质有所不同（如对离子强度、反应温度以及对甲 基化碱基的敏感性等方面可能有所差别）。 • 同尾酶(Isocaudomers) 有些来源不同的限制 酶，识别及切割序列各不相同，但却能产生出相 同的粘性末端，这类限制酶称为同尾酶。但两种 同尾酶切割形成的DNA片段经连接后所形成的重组 序列，不能被原来的限制酶所识别和切割。Eco关信息 如：根据基因的核苷酸序列 基因的功能基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译因序列时
ABCD
6．下列有关限制性内切酶识别的叙述，不 正确的是: A．从反应类型来看，限制性内切酶催化 的是一种水解反应 B．限制性内切酶的活性受温度、pH的影 响 C．一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列 D．限制性内切酶识别序列越短，则该序 列在DNA中出现的几率就越小
D
7．(2010· 南京三模)下列关于染色体和质粒的叙述， 正确的是 ( ) C A．染色体和质粒的化学本质都是DNA B．染色体和质粒都只存在于原核细胞中 C．染色体和质粒都与生物的遗传有关 D．染色体和质粒都可作为基因工程的常用载体
D
A.BamHI和EcoRI；末端互补序列—AATT— B. BamHI和HindⅢ；末端互补序列—GATC— C. EcoRI和HindⅢ；末端互补序列—AATT— D. BamHI和BglII；末端互补序列—GATC—
11、用限制酶E将长度为5.0kbp （千碱基对）的质粒的一处切断； 接着用限制酶E切割某一DNA分子 得长度为1.5kbp的目的基因；再 用DNA连接酶连接成重组质粒， 扩增。现用限制酶B、E、H对克 隆的重组质粒进行切割，电泳分 离的结果如图。则用限制酶B和限 制酶H共同完成切割一个重组质粒， 预计产生的片段长度（kbp）可能 是（多选） A.2.0、3.0、1.0和0.5
G A
A T T C
C T
T A A G
黏性末端
G
C T T A A
A
A T T C
G
黏性末端
什么叫平末端？
生物B基因片段 生物A基因片段 ……GAATTC…… ……GAATTC…………GAATTC…… ……CTTAAG…… ……CTTAAG…………CTTAAG…… 同一种 EcoRⅠ 酶切 ……G AATTC…… ……G AATTC …… …… G AATTC… ……CTTAA G…… ……CTTAA …… G…… CTTAA G…… 不同来源的DNA片段混合 ……GAATTC…… ……GAATTC…… 将不同种来源的 ……CTTAAG…… ……CTTAAG…… DNA片段连接起来
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？
DNA连接酶 连接DNA链 DNA聚合酶
双链
单链
将单个脱氧核苷 酸加到已存在的 核酸片段上，形 成磷酸二酯键
连接部位
在两DNA片段之间 形成磷酸二酯键
相同点
都能形成磷酸二酯键
种类 项目 作用 底物
限制酶
DNA分子
DNA连 接酶 DNA分子 片段
DNA 聚合酶 脱氧核苷酸
1.基因的结构
（1）原核生物基因结构
非编码区
编码区
非编码区
…A‥………ATGTGCACGTAGTTA………‥G… 启动子 终止子 …T‥………TACACGTGCATCAAT……… ‥C…
编码区上游 编码蛋白质 调控遗传信息的表达 （调控程序） 编码区下游
非编码区 启动子
RNA聚合酶
编码区
ATGTGCACGTAGTTA TACACGTGCATCAAT AUGUGCACGUAGUUA
专题一 基因工程
１. 基因工程的概念 这种技术是在生物体外，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。（DNA重组
一、基因工程的基本操作工具
“分子手术刀” ——限制酶
非编码区 终止子
启动子：位于基因首端一段能与RNA聚合酶结合并能 起始mRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 RNA聚合酶:能够识别启动子上的结合位点并与其结合 的一种蛋白质. 终止子：位于基因的尾端的一段特殊的DNA片断， 它能阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱 离下来，使转录终止。
解旋酶
DNA 分子
作用 部位
磷酸二 酯键
磷酸二 酯键
将双链DNA片 段“缝合” 起来，恢复 被限制酶切 开了的两个 核苷酸之间 的磷酸二酯 键 形成重组DNA 分子
磷酸二 酯键
碱基对间 的氢键
切割目的基因及载体， 能专一性识别双链DNA 分子的某种特定的核 作用 苷酸序列，并且使每 特点 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 形成黏性末端或平末 结果 端
一.目的基因的概念
主要是指编码蛋白质基因，也可以 是一些具有调控作用的因子。 例如：与生物抗逆性相关的基因，与生物 优良品质相关的基因，药物和保健品相关 的基因，与毒物降解相关的基因，以及与 工业所需要酶相关的基因。
目前被广泛提取使用的目的基因有： 苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因 （抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。
1、下列关于限制酶的说法正确的是（ B ） A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中 很少 B、一种限制酶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 2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ D ） A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA
用同一种限制性酶处理不同DNA片段，会 形成同样的黏性末端，可进行重组。
……GAATTC…… ……CTTAAG…… EcoRⅠ
一G↓GATCC一 一CCTAG G一 限制酶I
一↓GATC 一 一 CTAG 一
限制酶Ⅱ
黏性末端不相同
黏性末端相同
同一种DNA片段用不同限制性酶处理， 形成的黏性末端一般不相同。
E
5.0 DNA片段长度
B +E
H+ E 5.0
3.0
2.0
1.5 1.5 1.0
0.5
B.2.0、3.0、0.5、0.5和0.5
C.3.0、和3.5 D.2.5和4.0
CD
二、基因工程的基本操作程序
基因工程基本操作的四个步骤
1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
１.作用：连接磷酸二酯键,而不是氢键。
２.DNA连接酶的种类
E·coliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端
3.DNA连接酶的作用部位：
脱氧核苷酸链上相邻的两个脱氧核苷 酸之间的磷酸二酯键
DNA连接酶
DNA连接酶无特异性，其催化DNA片段末端 形成磷酸二脂键。连接情况有两种：一是 催化互补的粘性末端连接，二是催化平末 端连接。只要是相同的粘性末端、平末端 DNA连接酶就能催化连接，而与切割的限制 酶无关。
基因工程疑难问题的解5ˊ------3ˊ那条链上的碱 基序列.
2、限制酶特异性的理解：
一般情况下，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，这就 是限制酶的特异性。但有些特例，不同的限制酶识别同一种碱基 序列且切点相同。如：BamHⅠ、BstⅠ都可识别—— GGATCC——序列。不同限制酶切割DNA分子后产生相同粘性末 端。如： BamHⅠ识别——GGATCC——序列,切点在G与G之间； BglⅡ识别——AGATCT——，切点在A与G之间；粘性末端均 为——ACTAG和GATC——。少数限制酶却可识别不止一种
只能将单个脱 氧核苷酸添加 到脱氧核苷酸 链上
将DNA 两条链之 间的氢键 打开
形成新的DNA 分子
形成单链 DNA分子
“分子运输车” —载 体
1. 载体的必要条件
• 能自我复制，或能进入受体生物细胞并在受体生物细 胞内复制并表达； • 有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入。 • 具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
2. 载体的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 3. 常用的载体： 质粒
提醒 ①一般来说，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要，对某些天然的载体进行 人工改造。 ②常见的标记基因有抗生素抗性基因、产生特定颜色的表 达产物基因、发光基因等。 ③作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，而且每种酶 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若 载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段， 若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把 环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 ④注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都 不相同。 ⑤质粒能自我复制，既可在自身细胞、受体细胞内，也可 在体外。