2012届高三生物一轮精品复习学案1.1DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序(人教版选修3)
专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具1.2 基因工程的基本操作程序【高考目标导航】1、基因工程的诞生2、基因工程的原理及技术【基础知识梳理】一、基因工程的工具1、基因工程的概念：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。
2、DNA重组技术的基本工具（1）限制酶全称：限制性核酸内切酶来源：主要从原核生物中分离纯化出来特点：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。
结果：产生黏性末端或平末端（2）DNA连接酶类型：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用：连接双链DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。
（3）载体种类：通常利用质粒作为载体，另外还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等质粒：化学本质：小型环状DNA分子特点：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二、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取途径（1）目的基因：编码蛋白质的结构基因。
（2）获取目的基因的方法：从基因文库中获取利用PCR技术扩增目的基因通过DNA合成仪人工合成（3）PCR技术扩增目的基因①原理：DNA双链复制②过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
2、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因（如抗生素基因）①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定（1）利用DNA 分子杂交技术检测目的基因的有无（2）利用分子杂交技术检测目的基因的转录（3）利用抗原—抗体杂交检测目的基因的翻译（4）利用个体生物学水平的检测鉴定重组性状的表达【要点名师透析】一、基因工程的工具1、与DNA 有关的酶（1）四种酶的比较(2)限制酶和DNA 连接酶之间的关系图示2.载体(1)作为载体的条件①能在宿主细胞中稳定保存并大量复制。
②有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接。
③具有特殊的标记基因，便于筛选。
(2)种类①质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
②λ噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
(3)作用①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内；②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
二、基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取(1)直接分离法：从自然界已有的物种中分离，如从基因组文库或cDNA文库中获取。
(2)人工合成目的基因①如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成。
②以RNA为模板，在逆转录酶的作用下人工合成。
2.基因表达载体的构建(1)基因表达载体各个组成的作用①启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，能使转录在所需要的地方停下来。
③标记基因：作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，如抗生素抗性基因。
(2)基因表达载体的构建步骤3、将目的基因导入受体细胞受体细胞：细菌↓氯化钙细胞壁的通透性增大↓重组质粒进入受体细胞↓目的基因随受体细胞的繁殖而复制4、目的基因的检测与鉴定(1)分子水平检测①导入检测：DNA分子杂交技术，用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针。
②转录检测：分子杂交法，用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
③翻译检测：抗原─抗体杂交法。
(2)个体生物学水平鉴定：对转基因生物进行抗虫或抗病的接种实验，以确定是否具有抗性以及抗性的程度。
【感悟高考真题】1、(2011·浙江高考)将ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。
下列叙述错误的是()A.每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒B.每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点C.每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adaD.每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子【解析】A项，ada为目的基因，大肠杆菌为受体细胞，将目的基因导入大肠杆菌时如果能成功表达说明每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒；B项，要让目的基因与质粒形成重组质粒，两者必须用同种限制性核酸内切酶切割，所以每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点；C项，质粒作为运载体的条件之一是有多种限制性核酸内切酶的识别位点，但每种限制性核酸内切酶只有一个识别位点，只能插入一个目的基因（ada）；D项，ada导入大肠杆菌成功的标志是表达腺苷酸脱氨酶，因此每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子。
【答案】C2、(2011·海南高考)回答有关基因工程的问题：（1）构建基因工程表达载体时，用不同类型的限制酶切割DNA后，可能产生黏性末端，也可能产生末端。
若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接，则应选择能使二者产生（相同、不同）黏性末端的限制酶。
（2）利用大肠杆菌生产人胰岛素时，构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等，其中启动子的作用是。
在用表达载体转化大肠杆菌时，常用处理大肠杆菌，以利于表达载体进入；为了检测胰岛素基因是否转录出了mRNA，可用标记的胰岛素基因片段作探针与mRNA杂交，该杂交技术称为。
为了检测胰岛素基因转录的mRNA是否翻译成，常用抗原—抗体杂交技术。
（3）如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞，先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的中，然后用该农杆菌感染植物细胞，通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上。
【解析】（1）限制酶切割产生两种末端：黏性末端和平末端；若用DNA连接酶连接两个末端，两个末端必须是相同的。
（2）基因工程检测的方法：检测目的基因是否导入，使用DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录，使用分子杂交技术；检测是否形成蛋白质，使用抗原—抗体杂交技术。
（3）基因工程的目的是获得稳定遗传的新品种，因此要把目的基因插入到染色体的DNA 分子中。
【答案】（1）平相同（2）RNA聚合酶识别和结合的部位Ca2+ 分子杂交技术蛋白质（3）T—DNA 染色体DNA3、（2010·全国2高考）下列叙述符合基因工程概念的是A．B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上【解析】A:属于动物细胞工程的内容C: 属于微生物的发酵工程的内容D:自然状态下，一般不能自行形成重组DNA分子【答案】B4、（2010·江苏高考）下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，圈l、圈2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。
请回答下列问题：（1）一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有▲ 个游离的磷酸基团。
（2）若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越▲ 。
（3）用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Srna Ⅰ切割，原因是▲ 。
（4）与只使用EcoR I相比较，使用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止▲ 。
（5）为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入▲ 酶。
（6）重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了▲ 。
（7）为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在▲ 的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。
【解析】本题考查基因工程的限制性内切酶的作用特点（1）质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。
从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团。
（2）由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高（3）质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切含有目的基因的DNA （4）只使用EcoR I，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamH Ⅰ和Hind Ⅲ剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶连接时，不会产生自身连接产物。
（5）质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA 连接酶。
（6）质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。
（7）将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体后，含有重组质粒的个体才能吸收蔗糖，因此可利用蔗糖作为唯一碳源的培养基进行培养受体细胞，含有重组质粒的细胞才能存活，不含有重组质粒的因不能获得碳源而死亡，从而达到筛选目的。
【答案】（1）0、2（2）高（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因（4）质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化（5）DNA连接（6）鉴别和筛选含有目的基因的细胞（7）蔗糖为唯一含碳营养物质5、（2010·浙江高考）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（A）A.用限制性核酸内切酶切割烟草茶叶病毒的核酸B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体C.将重组DNA分子导入原生质体D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞【解析】本题考查基因工程的有关知识，基因工程的一般过程：①用限制性核酸内切酶切割含目的基因的DNA分子（除草剂基因）和运载体（质粒），②用DNA连接酶连接切割好的目的基因和运载体③重组DNA分子导入受体细胞，因为是植物可以说是原生质体④用相应的试剂和病原体帅选转基因细胞⑤用植物组织培养技术抗除草剂的转基因烟草（表达）。
2012高三生物一轮复习精讲课件基因工程及其应用
__质__粒__、__噬__菌__体__、__动__植__物__病__毒___等 4.操作步骤
提取①__目__的__基__因___
人工合成基因 (1)mRNA 逆转录 单链DNA 合成 双链DNA (2)根据推测出的核苷酸序列通过化学方法合成
考点 4 基因工程的应用
【例4】下列关于基因工程应用的叙述，正确的是
（）
A
B．基因诊断的基本原理是DNA
C
D．原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良 【解析】基因治疗是指将健康的外源基因导入有缺陷的细胞中，达到治疗疾病
的目的，并没有处理缺陷基因。基因探针利用的是DNA分子杂交原理，具有专
一性，一种基因探针只能检测一种疾病或病毒。基因工程可以实现用原核基因
存在：主要在②___微__生__物____ 作用与特性：一种限制酶只能识别一种③ _特__定__的__核__苷__酸___序列，并在特 定的④ _切__点___切割DNA 种类：400多种
基因的“针线”（⑤DN__A_连__接__酶_____）：把两条DNA⑥末__端______之间的缝隙
基因运载体 具备的条件：能够在宿主细胞中⑦__复__制____并⑧__稳__定___地保存；具有一到
体【。答案】 D
考点 3 基因工程操作基本步骤
【例3】下列有关基因工程操作的正确顺序是
（）
①目的基因的检测和表达 ②目的基因与运载体结合 ③将目的基因导入受体
细胞
A．①②③④
B．④③②①
C．④②③①
D．③④②①
【解析】从供体细胞提取目的基因，然后用DNA连接酶将目的基因与运载体结 合，接着再将重组DNA分子导入受体细胞，重组DNA分子增殖、表达，最后 检测目的基因有没有表达。 【答案】 C
高考生物一轮复习 专题1、2DNA重组技术的基本工具和基本程序课件 新人教版选修3
3．将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 感受态细胞法
受体细胞 体细胞
受精卵
原核细胞
生物种类
植物
动物
微生物
将目的基因插入 将含有目的基 Ca2＋处理细胞
到Ti质粒的
因的表达载体 →感受态细胞
T-DNA上→农杆 提纯→取卵(受 →重组表达载
2．DNA重组技术的基本工具 (1)限制酶 ①全称：__________________________________。 ②来源：主要从________中分离纯化出来。 ③特点：识别双链DNA分子的某种________，并且 使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的________断 开。 ④结果：产生黏性末端或________。
点拨 (1)插入的目的基因表达需要调控序列，因 此，插入部位之前要有启动子，插入部位之后要有终止 子。
(2)注意不能将启动子和起始密码子、终止子和终止 密码子混淆：启动子、终止子在 DNA 上，在遗传信息 转录时起调控作用；而起始密码子、终止密码子在 mRNA 上，在翻译时起作用，决定翻译的开始和结束。
1.1 DNA重组技术的基本工具 1.2 基因工程的基本操作程序
基础知识梳理 典型例题导思
高频考点突破 随堂感悟高考
课时作业
基础 知 识 梳 理
精 梳 理·················································巧 盘 点
一、基因工程的工具 1．基因工程的概念 按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过______ ________________等技术，赋予生物以新的_________， 从而创造出更符合人们需要的新的_________________ _____________。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________________。
1.1DNA重组技术的基本工具QRB
EcoRⅠ 限制酶
EcoRI特异识别什么序列？会切断什么化学键？形成什么末端？
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。
什么叫平末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线 处切开时，切开的DNA两条单链的切口， 是平整的，这样的切口叫平末端。
名师面对面
（人教版）
GUANGZHOUBOYAN
学习目标
1、基因工程的原理。 2、基因工程的操作工具、种类和作用。 3、运用所学的DNA重组技术，模拟制作 重组DNA分子模型。
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取，100Kg胰腺只能 提取4-5g的胰岛素，其产量之 低和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基 因导入大肠杆菌，每 2000L培养液就能产生 100g胰岛素！使其价 格降低了30%-50%!
可把黏性末端之间的缝隙缝合起ecolidna连接或tdna连接酶即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键dna连接酶还可把平末端之间的缝隙缝合起来但效率较低tt44dnadna连接酶连接酶eecolicolidnadna连接酶连接酶t4dnat4dna连接酶比较连接酶比较类型eecolicolidnadna连接酶连接酶tt44dnadna连接酶连接酶来源来源功能功能大肠杆菌大肠杆菌tt44噬菌体噬菌体恢复恢复磷酸磷酸只能连接只能连接黏性末端黏性末端能连接能连接黏性末端黏性末端和和平末端平末端效率较低效率较低相同点相同点差别差别dna聚合酶dna连接酶区别1区别2相同点dna连接酶与dna聚合酶是一回事吗
1、来源：主要是原核生物
2、种类： 4000多种。
回文序列
3、作用： 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. （特异性） 4、特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列并且能在特定的切点上切割DNA分子 (酶的专一性) 5、结果： 形成两种末端 黏性末端 平末端
高三一轮复习人教版生物选修三专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具-word文档资料
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。
【自主预习】1、基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过______________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。
由于基因工程是在__________水平上进行设计和施工的，因此又叫做______________。
2、培育转基因抗虫棉的操作过程至少需要三种工具，即_________________的“手术刀”、_______________________的“缝合针”、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“_________”。
3、切割DNA的工具是________________，又称______。
这类酶主要是从________中分离纯化而来的。
它们能够________________________________________，并且使每一条链中特定部位的_________________的____________断开。
DNA分子经过限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和______。
4、将切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，是靠____________来完成的。
根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从________中分离得到的，称为E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为_____________。
这两类酶都可以恢复被限制酶切开了的____________________________。
5、质粒是一种裸露的、________、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有_________________的_______________分子。
教学设计18：1.1 DNA重组技术的基本工具
DNA重组技术的基本工具【教材分析】《DNA重组技术的基本工具》是人教版选修3专题1基因工程中第1节内容，本节是《基因工程》专题的基础，是掌握后面知识的保障。
但是基因工程操作技术学生接触得很少，文字描述抽象，为巩固基因工程操作中的三种工具的作用特点，强化学生的动手能力和小组成员间的协作能力，设置一个模拟制作活动──构建重组DNA，将具体的操作程序有机联系起来，加深,对三种工具的理解和应用，有利于提高学生的认知水平和接受能力。
【学情分析】学生经过必修二的学习已经初步掌握DNA重组技术所需三种基本工具等知识，有一定的知识基础，同时学生具备一定的逻辑思维能力和想象能力，但这些基本工具在实际应用中如何发挥作用，是非常抽象的内容，仅仅靠学生的想象，很难真正理解并融会贯通；中学生的心理发育特点，决定了他们更乐于通过实际动手操作来学相应的知识和技能。
【教学目标】（1）阅读课本知识，并回顾之前所学内容，能说出基因工程的概念、原理和优点。
（2）通过问题引领以及教师引导，学生自主阅读课本，能理解限制酶的作用、作用特点以及作用结果。
（3）通过自主学习，教师讲述，能说出（运）载体的种类、作用以及作为载体必须具备的条件。
（4）通过动画演示、教师讲述、自主学习，能说出DNA连接酶的种类和作用。
（5）列表比较说出DNA聚合酶和DNA连接酶的异同。
（5）小组合作、讨论、动手模拟操作重组DNA分子的形成，提高动手及合作能力。
（6）认同基因工程的发展离不开理论和技术的支撑。
【教学重、难点】教学重点：DNA重组技术所需的三种基本工具教学难点：基因工程载体需要具备的条件及几种酶的比较【教学策略】利用教学多媒体，自制教具，使抽象的问题形象化，引导学生自主动手操作模拟重组DNA分子的形成，而模拟操作穿插于整个教学活动中，突破教学难点和教学重点。
【课前准备】PPT，自制教具，红色环状纸环（模拟质粒）、白色纸带（模拟目的基因），剪刀（模拟限制酶）、透明胶（模拟DNA连接酶）【教学过程】创设情境，导入新课课件展示：害虫危害农作物的图片。
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)
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
高三生物一轮复习导学案重组DNA技术的基本工具
选择性必修三第3章重组DNA技术的基本工具一、你从教材上找到的关键性语句：（一）、基因工程的概念1. 基因工程的概念操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平操作原理基因重组操作结果按照人类的需要定向改造生物的遗传特性2．基因重组的类型（1）真核生物有性生殖过程中，减数分裂时发生的基因重组：①交换型；②自由组合型。
（2）肺炎链球菌的转化实验中发生的基因重组。
（3）基因工程中人工操作导致的基因重组。
3．几乎所有生物的DNA分子都是由4种脱氧核苷酸形成的规则的双螺旋结构。
4．所有生物都共用一套遗传密码。
5．目的基因可在受体细胞内独立表达的原因是基因是控制生物性状的结构和功能单位，具有相对独立性。
（二）、分子手术刀—限制性内切核酸酶全称：_限制性内切核酸酶_简称：__限制酶_2.来源：主要是从_原核生物__中分离纯化出来的3.作用：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。
4.作用部位：_磷酸二酯键__5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成，也有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。
6.切割结果：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式__黏性末端_和__平末端__。
（1）EcoRⅠ限制酶切割EcoRⅠ识别序列为GAATTCEcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键（2）SmaⅠ限制酶切割SmaⅠ识别序列为CCCGGGSmaⅠ切割部位为CG之间的磷酸二酯键（三）、分子缝合针—DNA连接酶1.功能：将__两个DNA片段连接起来_，恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。
种类E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键（四）、分子运输车——载体1．种类：质粒、噬菌体、动植物病毒等。
高考生物一轮复习 1.1、1.2 DNA重组技术的基本工具基因工程的基本操作程序精品学案 新人教版
高考生物一轮复习 1.1、1.2 DNA重组技术的基本工具基因工程的基本操作程序精品学案新人教版(1)基因工程的诞生(2)基因工程的原理和技术(3)基因工程的应用(4)蛋白质工程(1)基因工程中三种基本工具的作用及特点(2)基因工程原理及基本操作程序(3)设计某一转基因生物的培育过程(4)基因工程的应用及取得成果的典型实例(5)蛋白质工程原理及其与基因工程的区别和联系1．1、1.2 DNA重组技术的基本工具基因工程的基本操作程序一、基因工程诞生的理论基础1．基因拼接的理论基础(1)DNA是生物的主要遗传物质。
(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
2．外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向。
(3)生物界共用一套遗传密码。
二、基因工程的操作工具1．限制性核酸内切酶能够特异性地识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能在特定部位将两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，使其形成黏性末端或平末端。
2．DNA连接酶(1)常用的DNA连接酶(2)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较3.载体(1)作用：①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。
②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
(2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。
(3)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。
三、基因工程操作的基本程序1．目的基因的获取途径(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。
(2)人工合成目的基因常用的方法有：①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。
②以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。
(3)PCR技术与DNA复制的比较2.基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子以及标记基因等。
【金版新学案】2012高三生物一轮复习 基因工程简介课件 中图版选修3
操作环境
生物体外
操作对象
基因
操作水平
DNA分子水平
基本过程
剪切→拼接→导入→表达
结果 特点 变异类型
产生人类需要的基因产物 定向改变生物遗传性状
基因重组
• 2．基因操作的“工具”
操作工具
作用
其他
基因的“剪刀”——限 制性内切酶(简称限制 酶)
基因的“针线”—— DNA连接酶
基因的“运输工具”— —运载体
• mRNA 蛋白质 (3)①对照 细菌正 常生长 ②细菌质粒上无抗四环素的基因， 有抗青霉素的基因 ③细菌质粒上无抗青 霉素的基因，有抗四环素的基因
• 1．(2009年海南生物)已知a、b、c、d是某细菌DNA片段 上的4个基因，下图中W表示野生型，①、②、③分别
表示三种缺失不同基因的突变体，虚线表示所缺失的基
• 【答案】 D
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(2009年广东理基)钱永健先生因在研究绿色荧光蛋白方面的杰出成就
而获2008年诺贝尔奖。在某种生物中检测不到绿色荧光，将水母绿色荧光
蛋白基因转入该生物体内后，结果可以检测到绿色荧光。由此可知
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• A．该生物的基因型是杂合的
• B．该生物与水母有很近的亲缘关系
• C．绿色荧光蛋白基因在该生物体内得到了表达
• (2)不同生物间基因可以“移植”成功的基 础是DNA的________结构。大肠杆菌可以 生产出人类的胰岛素，说明它们和人类利 用一套________，大肠杆菌合成人胰岛素 的过程可以表示为
• (3)形成的重组DNA分子是否真正转移到了受体细胞， 必须对受体细胞进行检测。
• 请根据下面实验原理和材料用具，设计实验选择运载 体——质粒，探究质粒的抗菌素基因所合成的抗菌类别。
2012届高三生物第一轮复习教学一体案(选修3)--基因工程
选修模块Ⅲ现代生物科技专题专题1 基因工程——第一课时一、知识提纲：考点一：基因工程的概念及基本工具1、基因工程的概念：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。
a、操作环境：体外；操作水平：分子水平b、优点：与杂交育种相比是克服了远缘杂交不亲和的障碍；与诱变育种相比是定向改造生物的性状。
c、原理：基因重组d、本质：甲（供体：提供目的基因）导入乙（受体：表达目的基因），即基因未变，合成蛋白质未变，只是合成场所的转移。
2、操作基本工具：（1）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）a、来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
化学本质：蛋白质。
作用：催化作用。
b、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（切割的化学键）断开，因此具有专一性。
c、结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。
注：限制酶不能切割烟草花叶病毒的核酸。
（2）“分子缝合针”——DNA连接酶a、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T4噬菌体，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。
b、与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶（需要模板）只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端。
DNA连接酶（不需要模板）是连接两个DNA片段的末端。
共同点（实质）：形成磷酸二酯键。
（3）“分子运输车”——运载体a、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。