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基因工程 细胞工程 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题 生态工程 DNA分子的复制 基因指导蛋白质的合成 1、转录 2、翻译 原核生物基因结构 真核生物基因结构 专题1 基因工程 1、基因工程的主题： 基因工程是按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，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。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DNA重组技术。 基因工程的特点： 1）它是一种按照人们意愿，定向改造生物遗传特性的技术。 2）在DNA分子水平上进行操作。 3）是在体外进行的人为的基因重组。 4）主要技术是体外DNA重组技术和转基因技术。 5）一旦成功，便可遗传。 DNA重组技术的基本工具： 1.限制性核酸内切酶----“分子手术刀”： (1)来源： （2）特点： （3）切割后的形式： 分别为：黏性末端和平末端 注：限制酶是一大类酶，不是一种酶。 限制酶大多可以专一性识别双链DNA分子上的某种特定核苷酸序列，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。 1、下列关于限制酶的说法正确的是（ ） A.限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中少 B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端 D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 DNA连接酶－－“分子缝合针” 1.作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷 酸二酯键 2.种类: 3.实例2、见课本P5，图1-4，回答下列问题： （1）EcoR I是一种 酶，其识别序列是 ，切割位点是 与 之间的 键。切割结果产生的DNA片段末端形式为 。 （2）不同来源DNA 片段结合，在这里需要的酶应是 连接酶，此酶的作用是在 与 之间形成 键而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是 。 DNA连接酶和 DNA聚合酶的异同： 基因工程中所用的连接酶有两种：从大肠杆菌中分离得到的E·coli连接酶、从T4噬菌体中分离得到的T4连接酶。这两种酶的催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口，而不能连接单链DNA。连接酶和聚合酶的作用都是形成磷酸二酯键。 DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。 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子链；而连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，因此连接酶不需要模板。 两者都是由蛋白质构成的酶，但组成和性质各不相同。 基因进入受体细胞的载体－－“分子运输车” 1.使用载体的目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中；二是利用它在宿主细胞内进行大量的复制。 2.载体的种类：（1）质粒 （2）λ噬菌体的衍生物 （3）某些动植物病毒 3.作为基因工程使用的载体必需满足以下条件： 1）载体DNA 必需有一个或多个限制酶的切割位点，以便目的基因可以插入到载体上。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置，还必须是在质粒本身需要的基因片段之外，才不至于因目的基因的插入而失活。 2）载体DNA 必须具备自我复制能力，或整合到受体染色体DNA 上，随染色体DNA 的复制而同步复制。 3）载体DNA必须有标记基因，以便重组后进行筛选。 4）载体DNA 必须是安全的，不会对受体细胞有害，或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。 5）载体DNA分子大小应适合，以便提取和体外操作。 本节内容小结： 1.知识梳理： DNA重组技术的基本工具： ①限制酶（分子手术刀）：识别特定的核苷酸序列并切割两核苷酸之间的磷酸二酯键； ②DNA连接酶（分子缝合针）：连接两核苷酸之间的磷酸二酯键； ③基因进入受体细胞的载体（分子运输车）：最常用的是细菌质粒，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 2.方法、技巧、规律总结： 限制酶切割的是磷酸二酯键，而DNA连接酶连接的正是两个断开此键的DNA片段。“分子运输车”是目的基因进入受体细胞的载体，它具有的若干特点是基因工程鉴定、选择、表达的关键，可以说，没有它，目的基因即使进