文档介绍：高中生物-基因工程
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科技探索之路：
基础理论和技术发展催生了基因工程
早期基础理论
艾弗里证明DNA是主要遗传物质，DNA可
从一种生物基因进入棉花细胞
“分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶
“分子缝合针”—— DNA连接酶
“分子运输车”——载体
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1
名称来源：限制性核酸内切酶，又称限制酶
主要从原核生物中分离纯化。
2
作用特点：识别特定核苷酸序列，使每条链中
特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
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作用结果：识产生黏性末端或平末端。
思考：限制酶在于原核生物中的作用？
1. 种类与命名
现在已经从约300种微生物中分离出了约4000
种限制性内切酶(限制酶)。
粘质沙雷氏杆菌
（Serratia marcesens）
SmaⅠ
大肠杆菌
（Escherichia coli R）
EcoRⅠ
练****流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶，则分别命名为:
HindⅠ、HindⅡ和HindⅢ
命名方法
1. 作用特点——断开磷酸二酯键
磷酸二酯键
T
1
2
3
4
5
A
1
2
3
4
5
H
H
H
H
HO
T
1
2
3
4
5
A
1
2
3
4
5
H
H
H
H
O
H2O +
1. 作用特点——断开磷酸二酯键
限制性内切酶与DNA解旋酶的区别
切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键
将DNA两条链的氢键打开形成两条单链
限制性内切酶与DNA水解酶的区别
切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯键，形成片段的DNA.
切割磷酸二酯键，形成单个的脱氧核苷酸。
1. 作用特点——断开磷酸二酯键
限制酶的识别序列——回文序列
回文序列：
在切割部位，一条链
正向读的碱基顺序与
另一条链反向读的顺
序完全一致。
1. 作用特点——断开磷酸二酯键
EcoRⅠ
黏性末端
黏性末端
1. 作用特点——断开磷酸二酯键
SmaⅠ
平末端　　　平末端
二、“分子缝合针” —— DNA连接酶
1
种类：⑴ E·coli DNA连接酶
⑵ T4 DNA连接酶
2
作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间
的磷酸二酯键。
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作用原理：催化磷酸二酯键形成
·coli DNA连接酶或T4DNA连接酶
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键

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
T4DNA连接酶

E·coliDNA连接酶
T4DNA连接酶
来源
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连接酶与DNA聚合酶
1)只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键
形成磷酸二酯键
1)在两个DN***段之间形成磷酸二酯键
2)以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链
2)将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板
三、“分子运输车” ——载体
1
载体需要的条件：
⑴ 有1~多个限制酶切点
⑵对受体细胞无害
⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达
⑷有某些标记基因，便于筛选
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常用运载体：
⑴细菌的质粒
⑵λ噬菌体衍生物或某些动植物病毒。
常用的载体：质粒
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，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别
课堂练****br/>在基因工程中，切割运载体和含有
目的基因的DN***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
A
课堂练****br/>
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DNA
D
课堂练****br/>