基因操作工具
基因工程(GK)
无表达产物
无表达产物
有表达产物
无表达产物
分析综合
实验设计
农业生产上大量使用化肥存在许多负面影 响,“生物固氮”已成为一项重要的研究课 题。人们正致力于转基因固氮植物的研究， 请设计一个方案，将根瘤菌的固氮基因转 移到水稻细胞中。
答案要点： （1）提取目的基因（将根瘤菌的固氮基因提取出来） （2）目的基因（固氮基因）与运载体结合 （3）将目的基因（固氮基因）导入水稻细胞 （4）目的基因的检测与表达（水稻细胞中得到了与根瘤 菌细胞相同的固氮物质，表明固氮基因成功表达 ）
（2）人工合成法 ①反转录法 目的基因 转录成的 mRNA 反转录 单链 DNA 合成 双链DNA（即 目的基因）
②根据已知氨基酸序列合成DNA mRNA 的核苷 酸序列 推测 结构基因 化学合成 目的 的核苷酸 基因 序列
蛋白质 的氨基 酸序列源自推测二、目的基因与运载体结合（以质粒为运载体）
质粒 DNA分子 同一种限制酶处理 两个切口 获得目的基因 DNA连接酶 重组DNA分子（重组质粒）
一个切口
两个黏性末端
三、将目的基因导入受体细胞
1、导入方法：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径 2、导入过程：（运载体为质粒，受体细胞为细菌） 受体细胞：细菌
氯化钙
细胞壁通透性增大 重组质粒进入受体细胞
导入
扩增 目的基因随受体细胞的繁殖而复制
四、目的基因的检测与表达
1、检测：通过检测标记基因的有无，判断目的基因是否导入。
3、基因的运输工具——运载体 运载体必须具备的条件： ①在受体生物细胞内复 制并稳定地保存；②具有多 个限制酶切点，以便与外源 基因连接③具有某些标记基 因，便于进行筛选。 质粒 是最常用的运载 体，此外还有 噬菌体 和 动植物 病毒 。
高考生物必备知识大串讲专题 基因工程(解析版)
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。
2025高考生物总复习基因工程的基本工具和基本操作程序
第54讲基因工程的基本工具和基本操作程序课标内容(1)阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
(2)阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。
(3)DNA的粗提取与鉴定实验。
(4)利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。
考点一重组DNA技术的基本工具1.基因工程概述基因工程的理论基础2.重组DNA技术的基本工具(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)①将一个基因从DNA分子上切割下来需要切两处，同时产生四个黏性末端或平末端。
②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(2)DNA连接酶①DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上。
②DNA聚合酶起作用时需要以一条DNA链为模板，而DNA连接酶不需要模板。
(3)载体构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA片段和载体。
已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是，限制性内切核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是，根据图示分析回答下列问题：(1)请用图示法写出限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后形成黏性末端的过程。
提示限制性内切核酸酶Ⅰ：限制性内切核酸酶Ⅱ：(2)切割图示中的目的基因和质粒应选用哪类限制酶？请说明理由。
提示用限制酶Ⅱ切割目的基因，用限制酶Ⅰ切割质粒。
限制酶Ⅰ的识别序列包含限制酶Ⅱ的识别序列，因此限制酶Ⅱ也可切割限制酶Ⅰ的位点，故使用限制酶Ⅱ时，可在目的基因两端同时作切割，从而切出“目的基因”，但若使用限制酶Ⅱ切割质粒，会同时破坏质粒中的两个“标记基因”，故只能使用限制酶Ⅰ切割质粒。
1.限制酶的选择原则(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
高中生物知识梳理复习 基因工程的基本内容
一基因工程的基本内容教学目的1．基因工程的概念（A：知道）。
2．基因操作的工具和基本步骤（A：知道）。
重点和难点1．教学重点基因操作的工具和基本步骤。
2．教学难点（1）限制性内切酶和运载体的作用。
（2）提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
教学过程【板书】基因工程的概念基因的剪刀——限制性内切酶基因操作的工具基因的针线——DNA连接酶基因工程基因的运输工具——运载体的基本内容提取目的基因基因操作的目的基因与运载体结合基本步骤将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测【注解】一、概念：基因拼接技术或DNA重组技术,是在生物体外对，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物有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。
二、操作工具（一）基因的剪刀——限制性内切酶主要存在于微生物体内，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。
切开的带有几个伸出核苷酸的DNA单链切口，被称为黏性末端。
（二）基因的针线——DNA连接酶黏性末端的氢键可以重新形成，但DNA“骨架”末端的连接要靠DNA连接酶（三）运输工具——动载体能够在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切位点，以便与外1．具备条件源基因连接具有某些标记基因，便于进行筛选2．举例：质粒、噬菌体和动、植物病毒等3．质粒：最常用的运载体，存在于细菌和酵母菌，是很小的环状DNA。
它的存在与否对宿主细胞的生存没有决定性作用，但质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
三、操作步骤直接分离基因：鸟枪法（操作简单、具有一定的盲目性）（一）提取目的基因反转录法人工合成基因人工合成法（由已知的氨基酸序列→mRNA序列→基因的核苷酸序列→以单核苷酸为原料合成目的基因（二）目的基因与运载体结合（用同种限制酶切割目的基因和质粒，让两者形成重组质粒）（三）将目的基因导入受体细胞1．常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等2．若用细菌作受体细胞，为便于导入，常用氯化钙处理细菌细胞（四）目的基因的表达和检测【同类题库】基因工程的概念（A：知道）．科学家们经过多年努力，创立了新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（B）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．工程菌是指（C）A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类基因操作的工具和基本步骤（A：知道）．下列关于基因工程的叙述正确的是（D）A．DNA连接酶能使两个粘性末瑞之间的碱基结合B．限制性内切酶的切口一定是GAATTC的碱基序列C．质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的工具D．对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆”．有关基因工程的叙述，正确的是（B）A．限制性内切酶只在获得目的基因时才用B．蛋白质的结构可以为合成目的基因提供资料C．质粒都可以作为运载体D．重组质粒的形成在细胞内完成．基因工的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因，正确的操作顺序是（C）A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（C）A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列C．选用细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达．有关基因工程的叙述正确的是（D）A．限制性内切酶只在获得目的基因是才用 B．重组质粒的形成在细胞内完成C．质粒都可作运载体 D．蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。
生物大数据技术中的基因编辑工具推荐
生物大数据技术中的基因编辑工具推荐生物大数据技术的发展为我们深入研究基因组提供了强有力的工具和方法。
在这个领域中，基因编辑工具是不可或缺的工具之一。
基因编辑工具可以精确地修改和操纵基因组，从而揭示基因功能、开发新治疗方法，甚至改良农作物。
为了帮助广大研究者更好地选择适合自己的基因编辑工具，在本文中，我将推荐几个在生物大数据技术中广泛使用的基因编辑工具。
1. CRISPR-Cas9CRISPR-Cas9是最常用的基因编辑工具之一。
它基于CRISPR-Cas系统，利用一种酶（Cas9）可以准确地切割DNA链的特性，将目标DNA序列切除或修改。
CRISPR-Cas9具有快速、简单和高效的特点，因此在基因组编辑方面被广泛应用。
此外，由于其方便易用的特点，许多研究实验室都已经开发出了各种基于CRISPR-Cas9的工具套件，使得研究者可以更方便地进行基因编辑研究。
2. TALENsTALENs（Transcription Activator-Like Effector Nucleases）是一种由转录激活子样激活因子和核酸酶构成的基因编辑工具。
与CRISPR-Cas9不同，TALENs使用一种由转录激活子样蛋白组成的DNA结合域来定位和剪切DNA序列。
TALENs 具有高度的特异性和灵活性，并且允许精确定位和修改基因组。
虽然TALENs相对于CRISPR-Cas9在操作上稍微复杂一些，但它在一些特定应用的研究中仍然具有巨大的潜力。
3. ZFNsZFNs（Zinc Finger Nucleases）是一种由锌指蛋白和核酸酶构成的基因编辑工具。
类似于TALENs，ZFNs使用在DNA结合域中具有特异性的锌指蛋白来定位和剪切DNA序列。
ZFNs被广泛用于基因组编辑和插入特定DNA片段等应用。
然而，ZFNs的设计和合成比较复杂，因此在实际应用中使用较少。
4. Base EditorsBase Editors是一类新兴的基因编辑工具，可以实现对基因组中特定碱基的精确修改而无需切割DNA链。
第1课时 基因工程的操作工具
第1课时基因工程的操作工具第1课时基因工程的操作工具课程一.1 DNA重组技术的基本工具【课前导学】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，通过体外赋予生物新的基因特征，创造更符合人们需求的新生物类型和生物产品。
因为基因工程是在水平水平上设计和建造的，所以也被称为基因工程。
二、限制性核酸内切酶1.切割DNA的工具是，也称为。
2、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。
3.由于这种切割是在DNA分子内进行的，因此被称为限制性内切酶（简称限制性内切酶）。
4.DNA分子的限制性内切酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式，即和。
三、dna连接酶――“分子缝合针”根据DNA连接酶的不同来源，它们可分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为e?colidna连接酶。
e?colidna连接酶只能将连接起来，不能将双链dna片段平末端之间进行连接。
另一种是从T4 DNA连接酶中分离出来的。
T4 DNA连接酶可以“缝合”互补和双链DNA片段，但连接效率相对较低。
四、基因进入受体细胞的载体――“分子运输车”1.在基因操作过程中，载体有两个用途：一是作为载体将目标基因转移到宿主细胞；第二种是利用它在宿主细胞中复制大量目标基因。
2、现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核dna之外的环状dna，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
3.质粒可以通过细菌之间的连接从一种细菌转移到另一种细菌，这种连接可以复制或整合到细菌假核DNA中，并通过假核DNA的复制进行复制。
4、其他载体还有和等。
5、作为载体必须具备以下条件：能在宿主细胞中复制并稳定保存；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；它有一些用于筛选的标记基因，如抗生素耐药基因、产品颜色反应基因等[摘要]归纳点1基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果归纳点2基因工程的工具及其比较基因剪接技术或DNA重组技术→ 拼接→ 介绍→ 在生物体外的基因DNA分子水平上表达人类所需的基因产物1。
基因治疗中常用的基因编辑工具
基因治疗中常用的基因编辑工具基因治疗是一种新兴的医学领域，可以通过修改患者的基因来治疗遗传性疾病。
而基因编辑工具是基因治疗中常用的重要工具之一，它们可以用来精确地定位和修改病因基因。
本文将介绍几种常用的基因编辑工具及其应用。
1. CRISPR-Cas9系统CRISPR-Cas9系统是目前最常用和广泛应用的基因编辑工具之一。
它利用CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）序列和Cas9酶，通过引导RNA与特定的DNA序列结合，实现对DNA的剪切和修改。
CRISPR-Cas9系统具有简单易用、高度精确和高效率的特点，被广泛用于基因敲除、基因修饰和基因修复等方面的研究和临床应用。
2. TALENsTALENs（Transcription activator-like effector nucleases）是一种由转录激活因子诱导的核酸内切酶。
TALENs通过与目标DNA序列特异性结合并切割，来引起基因的断裂和改写。
与CRISPR-Cas9系统相比，TALENs在设计和操控上较为复杂，但能够实现更精确的基因编辑。
3. Zinc Finger Nucleases (ZFNs)ZFNs是一种由锌指蛋白结构域与核酸内切酶结合而成的基因编辑工具。
每个ZFN单元由多个锌指蛋白结构域组成，每个结构域与3个到4个核苷酸配对。
通过设计合适的ZFNs，可以实现对特定DNA序列的剪切和替换。
ZFNs在基因治疗中的应用较少，主要是由于设计和构建的复杂性。
4. Homology-directed Repair (HDR)HDR是一种利用细胞自身修复机制实现基因编辑的方法。
它通过提供与目标DNA序列相同或相似的外源DNA模板，促使细胞内的修复酶系统进行修复和替换。
HDR常用于基因修复和基因修饰，可以纠正遗传性疾病的突变或插入特定的基因序列。
基因编辑工具的发展极大地推动了基因治疗的进展。
基因工程的基本工具
中轴线
要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切点？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？
要切两个切点，产生四个黏性末端，两个。
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端。
是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成 重组的DNA分子了?
E·coliDNA连接酶
T4DNA连接酶
功能
大肠杆菌
T4噬菌体
恢复磷酸二酯键
只能连接黏性末端
能连接黏性末端和平末端(效率较低)
相同点
差别
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接DNA链
ห้องสมุดไป่ตู้
连接部位
相同点
双链
单链
在两DNA片段之间形成磷酸二酯键
将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键
实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。
思考题：
2、ＤＮＡ连接酶——“分子缝合针”
种类：作用部位：
是磷酸二酯键，
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 ,这样一个重组的DNA分子就形成了。
不是氢键。
E·coliDNA连接酶与T4DNA连接酶比较：
类型
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基因工程的产物
定向基因改造设想
设想 一
设想 二 设想 三
能否让禾本科的植物也能够固定空 气中的氮？ 能否让细菌“吐出”蚕丝？ 能否让微生物产生出人的胰岛素、 干扰素等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创 立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
一、基因工程的概念
基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 操作对象
生物体外
基因
操作水平 基本过程
结果
DNA分子水平
剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
人类需要的基因产物
二、基因工程的基本工具
请同学们看书，思考以下问题：
1、基因工程中三种基本工具的作用分 别是什么？ 2、工具酶的作用部位分别在哪？ 3、具备什么条件才能充当“分子运输 车”？
E· coliDNA连接酶 大肠杆菌 恢复 只能连接黏性末端 磷酸 二酯键 能连接黏性末端和 T4DNA连接酶 T4噬菌体 平末端(效率较低)
寻根问底
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?
DNA聚合酶 DNA连接酶
区别1
1)只能将单个核苷酸连 1)在两个DNA片段之 接到已有的核酸片段上， 间形成磷酸二酯键 形成磷酸二酯键
• 大肠杆菌的质粒：
（二）基因操作的工具
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。 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； 质粒的存在对宿主细胞无影响；
2.
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
1.作用：将外源基因送入受体细胞。 2.条件： 3.种类：质粒、λ噬菌体衍生物和动植物
病毒
4.质粒的特点
（二）基因操作的工具
• 作为运载体必须具备哪些条件？ 1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
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。
D、它是环状DNA
练习
3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ B D ） 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
4、关于限制酶说法中，正确的是（ C ） 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
（一）基因工程示例
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
剪切
普通棉花(无抗虫特性)
抗虫基因
拼接
重组 DNA
导入
棉花细胞(含抗虫基因)
表达
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
（二）基因工程的过程
• 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与棉花DNA“缝合”
C.基因工程产生的变异属于人工诱变
D.基因工程 育种的优点之一是目的性强
练习
11）在基因拼接技术中，直接分离目的基因最 常用的方法是“鸟枪法”，又叫“散弹射击 法”。这里“散弹”和“鸟”分别指的是 A A.限制酶和供体细胞的目的基因 B.连接酶和供体细胞的目的基因 C.限制酶和供体细胞的标记基因
D.连接酶和供体细胞的目的基因
寻根问底
• 你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是 是什么吗？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵， 但生物在长期的进化过程中形成了一套完善 的防御机制，以防止外来病原物的侵害。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。
练习
1.以下说法正确的是 （C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形 成氢键
练习
2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 （ D）
T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合” 起来，但效率较低
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
G
C
A
A T T C
T
T A A G
（二）基因操作的工具
• 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如 棉花细胞)？
基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”。
运载体
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物 体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞 内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。
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。
SmaⅠ
平末端
平末端
在对称中心的中心轴线处切开
EcoRⅠ
黏性末端
黏性末端
在对称中心的中心轴线两侧切开
（二）基因操作的工具
• 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。
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。
原理：基因重组
优点： ⑴ 定向改造生物性状 ⑵ 克服远缘杂交不亲和的障碍 ⑶ 育种周期短
D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料
练习
6）下列哪项叙述不是运载体必须具备的条件 （ ） B A.具有某些标记基因
B.决定宿主细胞的生存
C.能够在宿主细胞中复制
D.有多个限制酶切点
练习
7）以下有关基因工程的叙述，正确的是 D
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类都是有益的
关键步骤三： 抗虫基因进入棉花细胞
（二）DNA重组技术的基本工具
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具：分子手术刀—限制性内切酶
关键步骤二的工具： 分子缝合针—DNA连接酶
关键步骤三的工具： 分子运输车—运载体
（三）基因操作的工具
“分子手术刀” ——限制性核酸内切酶（简称限制酶）
限制性内切酶
1.特点：专一性，即识别特定核苷酸序列， 在特定的切点切割。 2.来源：主要来自原核生物。 3.结果：产生黏性末端（碱基互补配对）、 平末端。 4.举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ) 能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成 黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在 C和G之间切割形成平末端 。
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• 想一想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 （如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基 是反向、对称、重复排列的。
（二）基因操作的工具
• 问：要想获得某个特定性状的基因必须要用 限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
答：要切两个的是（
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
练习
6.有关基因工程的叙述正确的是 （ D ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体
2)以一条DNA链为模板，2)将DNA双链上的两 区别2 将单个核苷酸通过磷酸 个缺口同时连接起来， 二酯键连接成一条互补 不需要模板 的DNA链 相同点 形成磷酸二酯键
E· coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，
即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键
• 问：如果把两种来源不同的DNA用同一种限 制酶来切割，会怎样呢？ 答：会产生相同的黏性末端，然后让两者的 黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的 DNA分子了。
（二）基因操作的工具
• “分子缝合针”——DNA连接酶
（二）“分子缝合针”——DNA连接 酶 ③类型： 根据酶的来源分为两类：
类型 来源 功能 相同点 差别