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基因工程概念基因工程是指按照人们的意愿，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水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术定向改造生物转鱼抗寒基因的番茄转基因鲑鱼抗虫害的玉米能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的1.1DNA重组技术的基本工具DNA重组技术的基本工具•准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）•DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）•基因转移工具（“分子运输车”）基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：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。主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。4000种。1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端5、性质：一种限制性核酸内切酶只能识别一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。大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解；含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。思考：为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA？二、DNA连接酶——“分子缝合针”1、作用：把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。GAATTCCTTAAG即脱氧核糖、磷酸基之间的连接GPAP2、种类：②T4DNA连接酶从T4噬菌体中分离得到，既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。①E·coliDNA连接酶从大肠杆菌中分离得到，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。不是一回事。相同点：两者都是形成磷酸二酯键。不同点：DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板。思考：DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？三、基因进入受体细胞的载体---分子运输车1、作用：将外源基因送入受体细胞2、种类：①质粒：存在于细菌及酵母菌体内，除染色体以外，能够自我复制的环状DNA分子3、条件：①能在宿主细胞内复制并稳定地保存；②具有多个限制酶切点以便与目的基因连接；③具有某些标记基因；④对受体细胞无害；⑤大小适合，比较容易得到。②噬菌体③动植物病毒练习1、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A.同种限制酶B.两种限制酶C.同种连接酶D.两种连接酶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、它是环状DNA3、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（）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限制性内切酶作用过程点击播放•什么叫黏性末端？当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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。GAATTCCTTAAGGCTTAA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，它们之间碱基正好互补配对。AATTCG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。DNA连接酶的作用过程点击播放3、基因的运输工具——运载体能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标记基因的存在，将来可用含青霉素的培养基鉴别。3)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（）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C练习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。T磷酸二酯键1234512345A