（3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如对抗生素
的抗性基因、产生具有颜色反应的基因等。
③常用种类： 质粒、噬菌体和一些动植物病毒。
质粒的特点:
1. 拟核DNA分子外能自主复制的小型环状DNA分子； 2. 质粒的存在与否对宿主细胞无影响； 3. 质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
• 大肠杆菌的质粒：
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。质粒的存在与否对宿 主细胞生存没有决定性作 用，但复制只能在宿主细 胞内进行。
关键步骤二：形成重组DNA分子 关键步骤三： 重组DNA导入受体(棉花)细胞
（二）基因工程的工具——酶和载体
• 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： “分子针线”—DNA连接 酶
关键步骤三的工具： “分子运输车”—载体
１、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶
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
2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制
（ D）
B、有多个限制酶切点
• 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，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。
２、“分子针线”——DNA连接酶
思考：DNA连接酶连接的是什么部位？
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连 接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。
1 . “鸟枪法”（“散弹射 击法”）
用限制酶将供体细胞中 的DNA切成许多片段，将这 些片段分别载入运载体，然 后通过运载体分别转入不同 的受体细胞，让供体细胞提 供的外源DNA的所有片段分 别在各个受体细胞中大量复 制（即扩增），从中找出含 有目的基因的细胞，再利用 一定方法将目的基因的DNA 片段分离出来。
分酶切后，将酶切片段插入到载体DNA分子中，所有 这些插入了基因组DNA片段的载体分子的集合体，将 包含这个生物体的整个基因组，也就是构成了这个生 物体的基因。 (gene library).
• 获得目的基因的方法
直接分离基因 ：“鸟枪法”（“散弹射击 法”）
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
这是由限制酶的性质所决定的。
③什么叫黏性末端？ 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。
１、限制性核酸内切酶（简称限制酶）
（1）特点：特异性，即识别特定核苷酸序列， 在特定的切点切割DNA分子。
（2）分布：主要在微生物中。 （3）结果：产生黏性末端．
大肠杆菌的一种限制酶能识
限制 别GAATTC序列，并在G和A
酶
之间切开DNA。
思考： ①限制酶所识别的序列有什么特点？ ②限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？ ③什么叫黏性末端？
思考：①限制酶所识别的序列有什么特点？ 限制酶所识别的序列，都具有回文序列。
②限制酶在DNA的任何部位都能将DNA切开吗？ 任何一种限制酶都只识别和切断特定的核苷酸序列，
实现功能表达（培
养受体细胞并诱导目
的基因的表达）
步骤一：获取目的基因
目的基因是人们所需要转移或改造的基因, 获取目的基因是实施基因工程的第一步 。
如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，植物的 抗病基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的 生物体的基因组DNA用限制性核酸内切酶部
基因工程（gene engineering）是指在 体外通过人工 “剪切”和“拼接”等方法， 对生物的基因进行改造和重新组合，然后导 入受体细胞内并使重组基因在受体细胞中表 达, 产生人类需要的基因产物的技术。又叫 DNA重组技术。
概念的把握
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 优点 本质
用限制酶切断成 许多片段
2.人工合成基因 (1)反转录法： 目的基因的mRNA
反转录
单链DNA(cDNA)
合成
双链DNA (即目的基因)
(2)根据已知的氨基酸序列合成DNA ：
蛋白质的氨基酸序列
推测
mRNA的核苷酸序列
推测
结构基因的核苷酸序列
化学合成
目的基因
步骤二：制备重组DNA分子
（1）用一定的限制酶切割质 粒，使质粒出现一个切口，露 出黏性末端。
G
C
A
T
A
T
T
A
T
A
C
G
３、运载工具－载体
要让一个从甲生物细胞内取出来的目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载体。
①作用： 将外源基因送入受体细胞。
②条件：
（1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 （2）具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
第三节 基因工程概述
定向改造基因设想
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
• 什么是基因工程？
C、具有标记基因
D、它是环状DNA
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、目的基因须由载体导入受体细胞
D、质粒都可作为载体
基因工程的一般过程：
获取目的基因
制备重组DNA分子
转化受体细胞
筛选出获得目的基 因的重组细胞
DNA重组技术 体外 基因
分子水平 剪切→ 拼接 →导入→ 表达
人类需要的基因产物
定向改造生物 基因重组
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金芽孢杆菌源自普通棉花(无抗虫基因)提取
抗虫基因 形成 重组 导入 棉花细胞(含抗虫基因) DNA
棉花植株(有抗虫特性)
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来