第 3 讲 基因工程[考纲展示] 1.基因工程的诞生(Ⅰ) 2.基因工程的原理及技术(含 PCR 技术)(Ⅱ) 3.基因工程的应用(Ⅱ) 4.蛋白质工程(Ⅰ)考点一| 基因工程的基本工具1.基因工程的概念(1)概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外 DNA 重组 和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。(2)优点① 与杂交育种相比:克服了远缘杂交不亲和的障碍。② 与诱变育种相比:定向改造生物的遗传性状。2.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。① 来源:主要来自原核生物。② 特点:具有专一性,表现在两个方面:识别——双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列。切割——特定核苷酸序列中的特定位点。③ 作用:断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。④ 结果:产生黏性末端或平末端。(2)DNA 连接酶种类E·coli DNA 连接酶T4DNA 连接酶 来源大肠杆菌T4噬菌体特点缝合黏性末端缝合黏性末端和平末端作用缝合双链 DNA 片段,恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体① 种类:质粒、λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等 。② 质粒的特点③ 运载体的作用:携带外源 DNA 片段进入受体细胞。1.(1)原核生物中限制酶为什么不切割自身的 DNA?提示:原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。(2)图甲表示 EcoR Ⅰ 限制酶及 DNA 连接酶的作用示意图,图乙表示 Sma Ⅰ 限制酶的作用示意图。请据图回答问题:① 请写出 EcoR Ⅰ 限制酶和 SmaⅠ 限制酶识别的碱基序列以及切割位点。提示:EcoR Ⅰ 限制酶识别的碱基序列是 GAATTC,切割位点在 G 和 A 之间;Sma Ⅰ 限制酶识别的碱基序列是 CCCGGG,切割位点在 G 和 C 之间。② 限制酶和 DNA 连接酶的作用部位相同吗?DNA 连接酶起作用时,是否需要模板?提示:相同,都是磷酸二酯键。不需要模板。1.基因工程技术使用限制酶需注意的四个问题(1)获取目的基因和切割载体时,经常使用同一种限制酶(也可使用能切出相同末端的不同限制酶),目的是产生相同的黏性末端或平末端。(2)获取一个目的基因需限制酶切割两次,共产生 4 个黏性末端或平末端。(3)限制酶切割位点的选择,必须保证标记基因的完整性,以便于检测。(4)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接,也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒。2.载体上标记基因的作用载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因...