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。
4、结果：形成两种末端 粘性末端
精选ppt 平末端
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什么叫黏性末端？ 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。
限制酶
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• 什么叫黏性末端？
限制 酶
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• 什么叫黏性末端？
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。
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DNA 重组技术的基本工具
“分子手术刀” ── 限制酶 “分子缝合针” ── DNA连接酶 “分子运输车”
── 基因进入受体细胞的载体
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限制性核酸内切酶
主要是从 原核生物中分离纯化出来 的一种酶。
转鱼抗寒基因 的番茄
乳汁中含有人生长激素 的转基因牛(阿根廷)
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1
转基因抗虫棉
抗虫棉
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普通棉
2
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3
DNA重组技术的基本工具
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4
基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术
或DNA重组技术。通俗地说，
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
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。
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15
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。
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限制酶所识别的序列有什么特点？
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• 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： 基因的剪刀——限制酶
关键步骤二的工具： 基因的针线——DNA连接酶
关键步骤三的工具： 基因的运载工具——运载体
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专题一 基因工程 §1 DNA重组技术的基本工具
本节知识内容 DNA 重组技术的基本工具
“分子手术刀” ──限制酶
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（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已 有的核酸片段的末端上，形成磷酸二酯键； 而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷 酸二酯键，不是在单个核苷酸与DNA片段之 间形成磷酸二酯键。
（2）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。因此DNA 连接酶不需要模板。
生物的细胞里，定向地改造生
物的遗传性状。
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5
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
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
实质
基因重组
结果
人类需要的基因产物
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6
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
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磷 酸 二 酯 键
5
A
4
1
3
2
T
5
4
1
3
2
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DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？为什么？
答：不是一回事。基因工程中所用的连接酶有两种： 一种是从大肠杆菌中分离得到的，称之为E·coli连 接酶。另一种是从T4噬菌体中分离得到，称为T4 连接酶。这两种连接酶催化反应基本相同，都是连 接双链DNA的缺口（nick），而不能连接单链 DNA。DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二 酯键（在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位 碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成），那么， 二者的差别主要表现在什么地方呢？
1）有一个或多个限制酶切点，以便外源基因插入。
2）能在受体细胞中复制或整合到染色体DNA上与其同步 复制。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
4) 必须是安全的,对宿主细胞无害。
5) 5) 大小应适应，以便提取和体外操作。
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课本知识回顾
基因工程又叫做 基因拼接技术 或 DNA重组技术 。通俗地说， 就是按照人们的意愿，把一种生 物的某种 基因 提取出来，加
“分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车”
──基因进入受体细胞的载体
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一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
1、来源：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。
2、种类：4000种。
3、作用：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸
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,中轴线两 侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列 的。
图1-1 限制酶识别序列精的选pp中t 心轴线
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二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶
1、种类ห้องสมุดไป่ตู้两类
E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
(1).从大肠杆菌中分离得到：E.coliDNA连接 酶，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之 间连接。
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。
形成两种末端
此外，二者虽然都是由蛋白质构成的酶，但
组成和性质各不相同精。选ppt
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三、 “分子运输车” —基因进入受体细胞的载体：
外源基因 运载体
作用：运载工具 对外源基因大量复制
受体细胞
种类：细菌的质粒
λ噬菌体衍生物或某些动植物病毒
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大肠杆菌质粒的分子结构示意图
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作为运载体必须具备哪些条件？
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
导入
棉花细胞(含抗虫基因)
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
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7
• 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： 抗虫基因与运载体DNA连接
关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞
(2).从T4噬菌体中分离到： T4DNA连接酶，
既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末
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。
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2、作用部位：
磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连 接起来，这样一个重精组选p的pt DNA分子就形成了。20