质的合成提供可能。二基因工程的工具限制性核酸内切酶来源这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。种类迄今已从近种不同的微生物中分离出了约种限制酶。特点主要切割外源，而对自身的不起作用，达到保护自身的目的只能识别双链分子中特定的核苷酸序列只能在特定的部位进行切割。结果形成黏性末端或平末端。实质使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。知识贴士若限制酶切割后形成的是黏性末端，则形成的两个黏性末端是反向重复序列。大多数限制酶的识别序列为个核苷酸组成，例如限制酶识别序列由个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由或个核苷酸组成。连接酶分类连接酶来源大肠杆菌作用使黏性末端之间连接连接酶来源噬菌体作用既能连接黏性末端也能连接平末端，但后者效率低实质恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。以下是两种限制酶切割后形成的片段，分析回答问题。„„„„„„„„其中和是由种限制酶切割形成的末端，两者要重组成个分子，所用连接酶通常是。和是由另种限制酶切割形成的末端，两者要形成重组片段，所用连接酶通常是。解析分析以上个片段，可清楚分析出为平末端，连接酶应用连接酶为黏性末端且相同，连接时应用连接酶。答案平连接酶黏性连接酶已知种限制性内切酶在线性分子上有个酶切位点，如右图中箭头所指。如果该线性分子在个酶切位点上都被该酶切断，则会产生四种不同长度的片段。现有多个上述线性分子，若在每个分子上至少有个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶酶切后，这些线性分子最多能产生长度不同的片段种类数是答案解析每种限制性内切酶切割后会留下特征性的黏性末端，同时次切割后，会把分割成两个片段，且不同的限制酶切后的片段不样，如果将题图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙，只在甲处切，可产生两个片段，即和右边的段，如果只在乙处切，就有和段，如果只在丙处切，就有和段，在甲乙两处同时切，就有和段，在乙丙处同时切，就有和段，在甲丙两处同时切，就有段三种片段，在甲乙丙三处同时切，就有四种片段。所以本题应该选。“分子运输车”载体作用是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制称为克隆。作为载体必须具备的条件具有个或多个限制酶切割位点，该切割位点必须位于载体本身必需的基因序列之外。能够自我复制或整合到染色体上后随染色体复制。带有标记基因，便于筛选。本身是安全的，不能对受体细胞产生危害。大小适中，便于操作。但实具有个或多个限制酶切割位点，该切割位点必须位于载体本身必需的基因序列之外。能够自我复制或整合到染色体上后随染色体复制。带有标记基因，便于筛选。本身是安全的，不能对受体细胞产生危害。大小适中，便于操作。但实际上，天然载体般不会同时具备上述条件，所以在基因工程中需要对载体进行人工改造。现在所用的质粒几乎都是人工改造的。质粒是基因工程最常用的载体，它的主要特点是能自主复制不能自主复制结构很小是蛋白质是环状是环状能“友好”地“借居”解析质粒存在于细菌和酵母菌等生物中，是种很小的环状，上面有标记基因，便于在受体细胞中检测。质粒在受体细胞中能随受体细胞的复制而复制，能进行目的基因的扩增和表达。答案质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是质粒在宿主细胞内都要整合到染色体上质粒是于细菌拟核之外的小型细胞器基因工程操作中的质粒般都是经过人工改造的质粒上碱基之间数量存在答案解析基因工程使用的载体需有至多个酶切位点，具有自我复制的能力，存在标记基因，对受体细胞安全，且分子大小适合。而自然存在的质粒分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。而质粒进入宿主细胞后不定都要整合到染色体上，如宿主细胞是细菌细胞则不需整合。质粒是小型环状双链分子而不是细胞器，也不会有碱基。思维升华与遗传有关的各种酶的比较名称作用参与的生理过程与应用作用位点如下图连接酶连接两个片段基因工程限制性核酸内切酶能够识别双链分子的种特定核苷酸序列，并且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名称作用参与的生理过程与应用作用位点如下图聚合酶在脱氧核苷酸链上添加单个脱氧核苷酸的复制聚合酶在核糖核苷酸链上添加单个核糖核苷酸转录解旋酶使核碱基间氢键断裂形成单脱氧核苷酸链复制及转录逆转录酶以为模板合成逆转录基因工程特别提醒连接酶和聚合酶的作用都是催化形成磷酸二酯键，而不是氢键，氢键是分子间的静电吸引力，不需要通过酶的催化形成。连接酶只能在两个片段间形成磷酸二酯键，而聚合酶只能将单个核苷酸加到已有片段上，且需要以条链为模板。目前发现的连接酶不具有连接单链的能力。限制酶在原核生物中的作用原核生物容易受到自然界外源的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成套完善的防御机制，以防止外来病原微生物的侵害。限制酶在细菌内会将外源切割掉，以保证自身的安全。而限制酶不会切断自身，是因为在原核生物细胞中，其分子或者不具备这种限制酶的识别序列，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。知识构建基因工程的基本工具分子手术刀限制性核酸内切酶来源作用结果分子缝合针连接酶分类作用分子运输车基因进入受体细胞的载体常用载体质粒载体的条件其他载体应用探究目前基因工程所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工质粒，质粒是较早构建的质粒载体，其主要结构如下图所示。构建人工质粒时要有抗性基因，以便于。分子中有单个限制酶作用位点，只能识别序列，并只能在与之间切割。若在目的基因的两侧各有个的切点，请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。分子中另有单个的限制酶作用位点，现将经处理后的质粒与用另种限制酶Ⅱ处理得到的目的基因，通过连接酶作用恢复键，成功获得了重组质粒，说明为了检测上述重组质粒是否导入原本无和的大肠杆菌，将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养，得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上，使绒布面沾上菌落，然后将绒布按到含四环素的培养基上培养，得到如图三的结果空圈表示与图二对照无菌落的位置。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是，图三结果显示，多数大肠杆菌导入的是。解析质粒作为基因表达载体的条件之是要有抗性基因，以便于筛选鉴别目的基因是否导入受体细胞。同限制酶切割分子产生的黏性末端相同，根据题意可知该目的基因两侧被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端为目的基因„„„„连接酶催化两个片段形成磷酸二酯键而通过连接酶作用能将两个分子片段连接，表明经两种限制酶和Ⅱ切割得到的片段，其黏性末端相同。由题意知由于与图三空圈相对应的大肠杆菌能在含氨苄青霉素的培养基上生长，而不能在含四环素的培养基上生长，故可推知与图三空圈相对应的图二中的菌落能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素。由图二图三结果显示，多数大肠杆菌都能抗氨苄青霉素，而经限制酶作用后，标记基因被破坏，而不能抗四环素，故多数大肠杆菌导入的是质粒。答案筛选鉴别目的基因是否导入受体细胞目的基因„„„„磷酸二酯两种限制酶和Ⅱ切割得到的黏性末端相同能抗氨苄青霉素，但不能抗四环素质粒成才之路生物路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版选修基因工程专题专题概述当“基因”词变得大红大紫的时候，有人提出了“基因决定论”，认为人的切，包括性格都是由基因决定的。事实果真如此吗基因工程是在深入了解基因结构与功能的基础上诞生的精细而复杂的工程，当人们的许多奇思妙想成为现实后，又有人想出了天方夜谭式的神话，能否让水稻植株也能够固定空气中的氮能否让细菌也能够吐出蚕丝能否让微生物也能够生产出人的胰岛素干扰素等珍贵的药物想创造这些生物新品种，你认为能实现吗本专题包括了“重组技术的基本工具”“基因工程的基本操作程序”“基因工程的应用”及“蛋白质工程的崛起”，另外还在专题开始回顾了基因工程的诞生和发展历程。教材首先讲述了基因工程的概念基本工具，在此基础上又讲述了基因工程的基本操作程序，让我们对基因工程有了个较完整的认识。基因工程的应用则主要从植物基因工程动物基因工程和基因治疗等几个方面进行了阐述。这样不仅可以使我们充分了解基因工程的最新进展，更重要的是以此激发我们学习生物学的兴趣，培养科学探索精神和奉献精神。蛋白质工程以基因工程为基础，是延伸出来的第二代基因工程。此部分的重点是了解它的基本原理，对蛋白质工程和基因工程的区别联系进行比较。在本专题内容中，重组技术的基本工具基因工程的基本操作程序是近年高考中经常涉及的重点内容，也是难点。在这些知识中，往往考查用遗传学的基本知识分析生物技术的原理的能力，并考查对些社会焦点和热点问题理解和分析能力，认识科学技术的发展所带来的双重影响。本专题内容较为抽象，在学习时应注意应联系前面已经学过的的结构和功能半保留复制中心法则遗传密码等知识，有助于理解重组技术的基本工具操作步骤及应用。需要认真阅读教材中的每个图解，充分发挥想像力，将抽象内容具体化。第节重组技术的基本工具专题目标定位预习导学要点精析思维升华知识构建课时作业应用探究目标定位认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。简述重组技术所需三种基本工具的作用。重难点简述基因工程中载体需要具备的条件。重点预习导学基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和转基因等技术，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。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。二重组技术的基本工具工具简介“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”体外重组分子重组技术连接酶基因进入受体细胞的载体限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶来源主要是从中分离纯化出来的。功能能够识别双链分子的种特定的核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。大多数限制酶的识别序列由⑩个核苷酸组成。经限制酶切割产生的片段末端通常有两种形式⑪和⑫。前者是限制酶在它识别序列的⑬将的两条链切开产生的，后者是限制酶在它识别序列的⑭切开产生的。原核生物磷酸二酯键专黏性末端平末端中轴线两侧中轴线处连接酶分类根据酶的来源不同，可分为两类类是从大肠杆菌中分离得到的，称为⑮另类是从⑯中分离出来的，称为连接酶。两种连接酶的比较相同点都缝合⑰键。连接酶噬菌体磷酸二酯区别连接酶只能将双链片段互补的⑱之间连接起来，而不能将双链片段⑲之间进行连接而连接酶既可以“缝合”双链片段互补的⑳，又可以“缝合”双链片段的。但连接平末端之间的效率。黏性末端平末端黏性末端平末端比较低基因进入受体细胞的载体载体具备的条件在宿主细胞中能保存下来并能大量复制。基因工程中使用的载体有噬菌体的衍生物和等。其中最常用的是质粒。它是种裸露的，并具有能力的双链环状。有个至多个限制酶切割位点有特殊的遗传标记基因质粒动植物病毒结构简单于细菌拟核之